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12 octobre 2009 1 12 /10 /octobre /2009 18:05
L'objectif d'une gare souterraine est de pouvoir faire stationner des convois entiers qui échappent temporairement à la vue de l'exploitant et des visiteurs, en les faisant réapparaitre selon un cycle déterminé dans la partie visible du réseau. 
L'intérêt est d'autant plus grand lorsque ce cycle peut être automatisé, car l'alternance de circulation des trains évite une certaine lassitude liée à l'évolution des mêmes convois. 
La création d'une seconde gare souterraine sur Biscatrain répond à ce souci, car la précédente n'est accessible que par une bifurcation et complique fortement la circulation des autres trains sur les voies principales bloquées par un carré rouge lorsque celle-ci est enclenchée.  
L'accès aux 5 voies de la nouvelle gare souterraine se fait via la voie principale bouclée et permet désormais de faire circuler alternativement  cinq rames différentes à tour de rôle, tout en maintenant la sécurité de bloc automatique sur les 7 cantons du circuit principal développant 100 mètres environ. 
J'ai reproduit ci-dessous le schéma complet de câblage mettant en oeuvre des automatismes réalisés à partir d'ILS actionnés par des aimants au passage des trains, agissant sur des relais bistables. Je précise que cette solution est appliquable quels que soient les modes d'alimentation retenus (analogique ou digital) et la réalisation à la portée de tous.

Erratum

Le schéma ci-dessous comportait des erreurs de câblage concernant l'alimentation des voies souterraines, qui rendaient inopérant l'automatisme décrit. Fort heureusement, un internaute expérimenté a pris l'excellente initiative de m'en faire part, et j'ai refait un schéma que je vous livre à nouveau, avec le processus de fonctionnement détaillé.
   

Ci-dessous schéma rectificatif


Principe de fonctionnement (rectificatif) 

1/ au départ du cycle, cinq rames stationnent sur chacune des 5 voies de la gare souterraine
    la voie 1 est alimentée par le contact repos du relais R1

2/ le train A arrive sur la voie 1, franchit l'ILS A :
    excitation du relais R1
    coupure alimentation voie 1
    train A stoppe
    voie 2 alimentée via le contact travail de R1 et le contact repos du relais R 2
    départ du train B sur voie 2
    aiguillage A1 dévié  

3/ le train B franchit les aiguillages de sortie (talonnables) fait un tour complet du circuit   
    bouclé, et revient sur la voie 2 (aiguillage A1 dévié) puis franchit l'ILS B :
    excitation du relais R2 (R1 reste également excité)
    coupure alimentation voie 2
    train B stoppe
    voie 3 alimentée via le contact travail de R1 et R2 et le contact repos du relais R3
    départ du train C sur voie 3
    aiguillage A2 dévié (A1 reste également en position déviée)

4/ le train C franchit les aiguillages de sortie (talonnables) fait un tour complet du circuit  
    bouclé, et revient sur la voie 3 (aiguillage A1 et A2 déviés) puis franchit l'ILS C :
    excitation du relais R3 (R1 et R2 restent également excités)
    coupure alimentation voie 3
    train C stoppe
    voie 4 alimentée via le contact travail de R1, R2, R3 et le contact repos du relais R4
    départ du train D sur voie 4
    aiguillage A3 dévié (A1 et A2 restent également en position déviée)

5/ le train D franchit les aiguillages de sortie (talonnables) fait un tour complet du circuit 
    bouclé, et revient sur la voie 4 (aiguillages A1, A2, A3 déviés) puis franchit l'ILS D :
    excitation du relais R4 (R1, R2, R3 restent également excités)
    coupure alimentation voie 4
    train D stoppe
    voie 5 alimentée par les contacts travail des relais R1, R2, R3, R4
    départ du train E sur voie 5
    aiguillage A4 dévié (A1, A2, A3 restent également en position déviée)

6/ le train E franchit les aiguillages de sortie (talonnables) fait un tour complet du circuit
    bouclé, et revient sur la voie 5 (aiguillages A1, A2, A3, A4 déviés) franchit l'ILS E :
    les 4 relais R1 à R4 retombent (position repos)
    coupure de l'alimentation voie 5 , puisque le contact travail de R1 n'alimente plus  
    les autres contacts des relais R2 à R4
    train D stoppe
    voie 1 à nouveau alimentée par contact repos du relais R1
    départ du train A sur voie 1
           
Le cycle est bouclé, chaque convoi aura fait un tour de circuit complet de 100 mètres environ, dont la durée est fonction de la vitesse affichée (de l'ordre de 20 à 30 mn)

La totalité des circuits de voie de la gare souterraine sont intégrés dans un seul canton (le 6)et donc bénéficient de la sécurité du bloc système (en mode analogique) En mode digital, aucun risque de tamponnement des convois stationnés sur les autres voies puisque l'alimentation des sections d'arrêt des cinq voies dépend de l'itinéraire enclenché par les relais bistables au passage sur les ILS.
 
Le schéma prévoit un interrupteur à contact permanent pour la mise en marche (ou non) des automatismes ci-dessus. j'ai prévu également un bouton poussoir à contact momentané permettant la remise à zéro (RAZ) des automatismes déjà enclenchés, ce qui peut être utile lorsqu'on veut rétablir en cours de cycle le passage systématique sur la voie principale 1

L'alimentation des moteurs d'aiguillages A1 à A4 est basé sur l'excitation de relais de type PTT (48 V) qui donne la position déviée, soit un seul contact utile (travail) du relais correspondant. Si l'on utilise des moteurs classiques d'aiguillages (solénoîdes) il faut rajouter un fil supplémentaire (en pointillé orange sur le schéma) pour donner la position non déviée (repos) sachant que dans ce cas, les moteurs doivent avoir impérativement une coupure d'alimentation en fin de course, car la tension permanente sur chacune des bobines détruirait ces dernières.
D'où l'intérêt d'utiliser des relais et non des moteurs d'aiguillage pour actionner ces derniers. 


La platine ci-dessus comporte cinq relais bistables dont quatre serviront à la mise en oeuvre des automatismes. Ce type de relais (tout un lot trouvé sur Ebay) a l'avantage de fonctionner sous une tension faible (9 - 12 V) et comporte des leviers à bascule (jaune) pour activer manuellement la position repos/travail. Ainsi, même lorsque l'interrupteur général actionnant les automatismes est coupé, il est possible de gérer manuellement  chaque voie de la gare souterraine. Dans ce cas, le capot de protection (visible sur le cinquième relais) doit être ôté.

 
Sur cette photo, on apercoit la disposition des contacts R/T qui acceptent des tensions/ampérages élevés, ce qui est utile lorsqu'on utilise des moteurs d'aiguillages à forte consommation (type Peco) Les relais ont été soudés sur une platine dont les trous au pas normalisé correspondent exactement aux plots des relais


Vue de dessous de la platine avant connexion

Avant de câbler la platine relais, il importe de positionner correctement les ILS sur les cinq voies concernées. Pour avoir une marge de sécurité lors de l'arrêt de chaque train, il convient de les situer à environ 50 cm de la zone de coupure située juste avant les aiguillages de sortie. La vitesse devra être réduite sur toute la zone de gare souterraine et la longueur de chaque voie suffisamment longue pour que le dernier wagon de la rame ait franchi l'aiguillage d'entrée avant que sa position soit déviée au passage sur l'ILS. Les cinq voies sur Biscatrain développent chacune entre 4 et 5 m de longueur, donc pas de problème de cette nature.


Les ILS sont positionnés dans l'axe de la voie, et un léger fraisage des traverses centrales permet de les enfoncer suffisamment pour qu'ils soient au même niveau que les rails. J'ai constaté que le wagon Roco Clean du commerce accrochait avec son patin au passage de l'ILS, ce qu'il faut éviter. A noter que ce travail n'a pas encore été fait sur cette photo représentant la sortie de la première gare souterraine. 


J'ai choisi des aimants miniatures au néodyme qui sont très puissants. Ils peuvent être fixés sous la loco de tête (de préférence) ou sous le premier wagon du convoi, ainsi que le montre la photo suivante. 


J'ajoute que le schéma décrit ci-dessus peut-être simplifié si l'on utilise des moteurs d'aiguillages pourvus de plusieurs contacts R/T auxiliaires qui remplaceront les relais bistables, et sous réserve qu'ils soient équipés d'une coupure de courant en fin de course, sinon bye bye les solénoides !!!!!!

Il ne me reste plus qu'à terminer la pose des cinq voies souterraines pour effectuer les branchements décrits ci-dessus. Le prochain article devrait clore ce chapitre. 
Donc à bientôt....

Mille excuses pour le schéma erroné publié à l'origine de l'article!!!!!      

 

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Published by piouls - dans automatismes
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commentaires

Philippe 03/05/2015 15:39



Une solution simple et peu onéreuse pour le protection d'un moteur solénoïde, est d'intégrer un module de décharge capacitive, aussi connu sous le nom de Relais statique.
Sa fonction consiste à donner une impulsion de courant à la bobine, en lieu et place d'un courant permanent qui provoque la destruction de cette dernière.

Scam Support OmniTech 25/08/2014 14:19

These are the models of railway lines and the station that will ensure the optimum and safe usage of available energy resource and cleaner environment. I was looking for a model of such railway station for my project work and glad that you have made it here.

michel 13/10/2012 16:34

bonjour je suis regulierement votre site et j'admire enormement tout ce que vous faites. etant novice en electronique j'aurai une question; dans une gare cachee j'ai encore des aiguillages
electriques jouef donc sans arret de fin de course. j'ai vu que vous utilisiez des relais ptt pour commander vos aiguillages. quel relais peu'on trouver dans le commerce, equivalents a ces relais?
merci et continuez a me faire rever

piouls 14/10/2012 06:40



l'idéal pour vous serait peut-être de supprimer les moteurs de vos aiguillages Jouef et de les remplacer par des moteurs d'aiguillage Conrad qui sont faciles à installer sous la table de
roulement (boutique sur e-commerces) Ils fonctionnent de la même manière mais disposent d'un arrêt en fin de course



Bernard Fournier 29/03/2010 09:33


Bonjour,
cela fait réver d'être aussi fort ....Cette communication est essentielle aux débutants. Si j'applique votre plan mais en gare sur le plateau et non cachée, comment câbler les signaux pour le
réalisme . Merci.
B.


piouls 30/03/2010 08:31



merci, sur une gare apparente, le principe des automatismes reste le même, et la signalisation peut-être adaptée en ajoutant des relais supplémentaires qui donneront le feu vert ou le carré rouge
selon l'alimentation ou non de la voie concernée.



Michel BEAUBAT 08/12/2009 11:56


Vous avez fait le choix d’installer, semble-t-il, de nombreux ILS pour parvenir à une détection de présence ponctuelle complémentaire aux relais de voie.
Sauf erreur, vous n’évoquez pas l’utilisation alternative de barrières optiques. L’aviez-vous envisagé et y avez-vous, à l’expérience, renoncé ? Pourriez-vous préciser les motifs de ce choix ?
NB :
1- Dans le type d’automatismes que vous décrivez, il me semble que cette technologie aurait l’avantage d’être insensible au sens matériel du convoi (tire ou pousse) et de ne pas nécessiter
l’implantation d’aimants sur le matériel ;
2- Trouvé par hasard, en me documentant sur les aimants « néodyme », cet article « géostratégique » :
http://www.lepost.fr/article/2009/09/06/1684396_tempete-sur-les-terres-rares-l-economie-verte-en-danger.html

à bientôt - MB


piouls 09/12/2009 08:22


bonjour
En fait, je n'ai pas exploré cette possibilité et je ne suis pas sûr que les barrières optiques peuvent fonctionner quelle que soit la luminosité dans la pièce, notamment dans le noir (gares
souterraines) Je vais étudier la question, car c'est vrai que les ILS sont inesthétiques,  et que je leur préfère une détection classique par circuit de voie beaucoup plus sûre.


pat 17/10/2009 11:55


merci encore pour toutes les explications qui permettent a ceux qui ne sont pas tres fort en electricite d'avancer j'ai moi meme acheter les relais.


piouls 17/10/2009 20:07



il ne reste plus qu'à tester, alors bon courage et si vous avez des problèmes, faites moi signe.



Morel Denis 16/10/2009 00:27


Bonsoir, étant collectionneur depuis plus de 30 ans, je suis entrain seulement à 40ans de concevoir les plans de mon futur réseau (5m*2m)
Je visionne votre site depuis pas mal de temps maintenant et y trouve une multitude d'informations précieuses. Je vous félicité donc pour la qualité de votre blog et de vos articles, espérant un
jour pouvoir en faire autant en partageant mes propres expériences.
Maintenant que les compliments sont faits, parlons un peu technique.
Etant de base électronicien/informaticien, j'ai lu avec intérêt votre dernier article sur l'automatisation de la gare souterrain puisque mon réseau en comportera une également.
Je ne comprends pas bien le fonctionnement de votre schéma de câblage mais après analyse, je pense qu'il doit y avoir une petit erreur sur le câblage d'alimentation de chacune des voies entre les
relais R1 à R4 car lorsque le R2 est existé, la voie 2 reste alimenté car elle ne passe pas par la position Repos de R2 et ainsi de suite jusqu'à R4.
Si je me trompe alors c'est qu'il y a quelque chose que j'ai loupé dans vos explications pourtant bien claires.
Amicalement
Denis.


piouls 16/10/2009 09:36


Merci pour vos appréciations et votre coup d'oeil de pro. Effectivement, le câblage des zones d'arrêts de chaque voie est erroné, j'ai revu mon schéma et je vais éditer un correctif avec des
explications concernant le câblage. En fait, ma première gare souterraine correctement câblée (et testée) alimente chaque zone d'arrêt en fonction de l'itinéraire enclenché, et c'est le même
processus que je vais reproduire sur la seconde gare souterraine.
Encore merci de votre intervention. 


audiguey 15/10/2009 18:09


le convois quant il stop sur sa voie de garage le ils et il couver par le train a l'arrêt
je vous remercie


piouls 16/10/2009 07:22


Même en vitesse réduite, la loco équipée d'un aimant déclenche un contact momentané au passage sur l'ILS, qui coupe l'alimentation de la voie, et stoppe le convoi. La loco ayant une certaine
inertie s'arrête derrière l'ILS, donc pas de risque de maintient du contact, même si le reste du convoi se trouve au dessus de l'ILS.


Roger Moulédous 15/10/2009 12:24


Bonjour Jean-Claude;2 questions:où te procures-tu tes aimants?N'as-tu pas de problème de fiabilité à l'activation des ILS(mon logiciel SoftLok fonctionne selon ce principe,et j'ai parfois des
problèmes d'activation du contact)?
Merci et encore bravo!


piouls 15/10/2009 13:31



Bonjour
Sur le site Ebay, il se vend quasiment tous les jours des aimants au néodyme qui ont la particularité d'être très puissant et miniaturisés.  Pour l'instant, les ILS fonctionnent parfaitement
même lorsque les locos passent dessus à vitesse élevée. Il importe que l'aimant soit correctement positionné sous la loco ou le wagon. Si le contact momentané de l'ILS doit activer une
impulsion sur un logiciel quelconque, il faut peut-être intercaler un relais entre l'ILS et le logiciel, car le relais réagit sans faille au moindre contact électrique
momentané. Maintenant, certains ILS peuvent être défaillants et ne plus assurer convenablement leur fonction, vérifier le circuit avec un ohmètre.
Cordialement



Pierre R 14/10/2009 19:36


Re . Le schema montre des longueurs de voie tres differentes . Je preconiserai des longueurs identique a toutes les voies , correspondant au train le plus long .
A+

Pierre R


piouls 15/10/2009 06:39



C'est un schéma pour montrer le principe de fonctionnement des automatismes et non le plan exact des voies. Bien sûr, il est judicieux de créer des voies de stationnement d'une longueur
sensiblement égale, dans la mesure du possible!!!!! 



Pierre R 14/10/2009 19:34


Merci Jean Claude : Une question . Qui dit gare souterraine automatique dit arret et demarrage automatique . Afin d'eviter tout derraillement , est il necessaire d'installer des resistances de
freinage en entree et sortie de gare pour assurer une plus grande securite . Merci de ton avis Pierre R


piouls 15/10/2009 06:36


Il est préférable de faire circuler les convois sur toute la zone de gare souterraine à vitesse réduite, afin que l'arrêt et le démarrage se fassent en douceur. Sur biscatrain, cette zone est
alimentée par le canton 6 en bloc automatique et j'ai réglé la résistance sur la carte électronique du canton correspondant pour obtenir le ralentissement souhaité. Si votre réseau n'est pas équipé
de cartes cantons, il vous suffit de créer une seconde alimentation sur la zone de gare avec un transfo délivrant un courant plus faible.  


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A la demande de nombreux internautes, et pour faciliter leur recherche, j'ai entrepris de constituer un glossaire regroupant tous les articles, photos et vidéos diffusées depuis la création du blog en janvier 2008.

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