automatismes - biscatrain

13 mai 2013 1 13 /05 /mai /2013 11:51

gestion de la gare souterraine N°3 (suite)

Sur le précédent article du 24 mars 2013, je traitais des automatismes réalisés sur les 9 voies de la gare souterraine N°3. Les accès à cette gare se font via un circuit périphérique au réseau dont une grande partie se situe à un niveau -15 cm. Ce circuit peut être soit indépendant du reste du réseau en surface, soit raccordé via une bretelle double se situant au niveau 0, où sont installées les deux autres gares souterraines.

J'avais donc prévu que ce circuit périphérique soit découpé en 6 cantons avec une gestion électronique basée sur la détection des convois par consommation de courant. Afin de me faciliter la tâche, j'avais acquis 6 modules auprès d'un revendeur sur le net qui devaient assurer cette fonction.

les circuits en question (ici montés sur un cadre) devaient détecter les convois et donc assurer une sécurité de type block système sans gestion de la temporisation, sachant que l'essentiel de la zone à protéger se situe hors du champ de vision et que la marche se fait en régime ralenti. Cela n'a pas été probant, les relais n'étant pas stables en présence de plusieurs convois, ce qui rendait la circulation aléatoire. J'ai donc abandonné cette solution et dû tout redémonter!!!.

Il fallait revoir le système, tout en intégrant cette fois ci des cantons capables de fonctionner aussi bien en régime analogique qu'en digital. Il importe en effet de maintenir une sécurité de block système sachant que les locos qui circulent sur cette zone hors champ de vision fonctionnent sous les deux modes. Je suis donc revenu à un montage classique à base d'ILS actionnant des relais bistables disponibles sur le TCO, lesquels coupent ou alimentent les zones à protéger. Le schéma ci-dessus reprend le câblage de 4 cantons (j'en ai abandonné 2 au passage) qui permettent désormais d'assurer une circulation plus fluide, avec toute la sécurité requise. Nous voyons que le canton 3 (en bleu) déssert la gare souterraine de 9 voies, celle ci étant déjà équipée d'automatismes qui ne peuvent autoriser qu'un seul convoi en circulation simultanée

le fonctionnement est classique , un train équipé d'un aimant est détecté lors du franchissemlent du canton 2 au passage de l'ILS (CRO 1) et déclenche le relais bistable N°1 en position travail, il coupe l'alimentation du canton 2, et rétablit l'alimentation du canton 4 via la position repos du relais 4 (fil vert) et ainsi de suite, Nous voyons sur ce plan zoomé qu'un seul jeu de contacts est utilisé par relais (ceux de gauche) , à droite, il reste un jeu de contacts R/T qui peuvent servir à la signalisation lumineuse.

La protection est donc assurée sur le circuit périphérique souterrain lorsque la bretelle A100 n'est pas déviée et je peux faire circuler en surface des convois qui sont totalement indépendants de ce circuit. Toutefois, la bretelle en question en position déviée permet de raccorder les deux circuits en question. Il importe qu'il n'y ait pas de télescopage de convois lors du franchissement de cette bretelle. Le problème a été résolu naturellement car un train quittant le circuit périphérique (flèche rouge) coupe l'alimentation du canton 4 (en vert sur le plan) Une fois le circuit en surface bouclé, le train revient sur la bretelle (flèche noire) rentre sur le canton 1 (en jaune) franchit le canton 2 (en rose) et réalimente le canton 4. Les convois sont donc totalement sécurisés, qq soit l'itinéraire enclenché par la bretelle.

l'ensemble des composants assurant la gestion des cantons est concentré sur le second TCO, la présence de relais bistables équipés d'interrupteurs permet de visualiser facilement l'occupation ou non d'un convoi sur chaque canton, voire de réenclencher manuellement le départ d'un train à l'arrêt sur ce dernier. J'y ajouterai ultérieurement des voyants leds lors de l'équipement de signaux sur la partie visible du circuit périphérique.

Il ne reste plus qu'à mettre un peu d'ordre dans tout le câblage!!!

En conclusion

La construction de la gare souterraine N°3 a été réalisée essentiellement pour augmenter la capacité de stockage des convois et dégager les voies de la gare terminus en surface. Les deux circuits sont donc totalement indépendants, mais peuvent se raccorder via la bretelle double décrite ci-dessus, pour ne former qu'un seul circuit. La sécurité (BAL) est effective sur le circuit bouclé en surface uniquement en régime analogique, alors que celle du circuit périphérique souterrain fonctionne sous les deux modes (analogique et digital)

Le mode d'alimentation digital est commun à tous les circuits, assuré par la centrale roco multimaus Pro sans fil de Roco. En analogique, je conserve tout le système antérieurement mis en place pour le réseau principal, que j'avais conçu il y a une trentaine d'années et qui fonctionne toujours parfaitement avec une détection par consommation de courant, inertie au démarrage et à l'arrêt, et présence d'une signalisation conforme à trois feux.

En régime analogique, la gare souterraine N° 3 est alimentée séparément par une seconde source (circuit électronique visible à droite au dos du TCO).

Bien entendu, la possibilité d'exploiter le réseau sous les deux modes d'alimentation a compliqué sérieusement tout le câblage, et si j'avais conçu biscatrain 10 ans plus tard, il est évident que j'aurais opté pour une gestion totalement informatique, quitte à faire l'effort d'investissement en connaissance et en matériel adapté. C'est un pas que je ne franchirai sans doute jamais, pour les raisons suivantes:

le coût des interfaces nécessaires pour une gestion automatique

le temps à y consacrer

le câblage à refaire dans sa quasi totalité

les accès au réseau devenus difficiles.

et enfin mon incompétence face à une technologie que je ne maîtrise pas

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24 mars 2013 7 24 /03 /mars /2013 07:00

gestion de la gare souterraine N° 3

La réalisation d'une troisième gare souterraine a nécessité la construction d'un second TCO en facade ouest du réseau, Celui-ci accueille toute l'électronique nécessaire à la gestion analogique/digitale du nouveau circuit , les modules sonores, mais également les décodeurs accessoires permettant une prise en charge des itinéraires par la centrale digitale Roco.

J'ai profité de cette nouvelle installation pour transférer les automatismes déjà en service sur la gare souterraine N°2.

Afin d'assurer une autonomie totale du nouveau circuit périphérique accédant à la 3ème gare souterraine, j'ai prévu une alimentation électronique distincte en régime analogique, avec possibilité de transfert de cette source en digital, à l'instar du réseau principal en surface.

P1240629

zoom sur le module en question qui fournit une alimentation traction réglable de 0 à 14 V avec une puissance maxi de 2,5 A protégée par un disjoncteur thermique (3 A) en cas de court-circuit prolongé en sortie.

P1240627

Ce type de produit est fabriqué par Mr TISSOT sous la référence MRE10, il est livrable tout monté, ce qui simplifie le travail.

La connexion entre le réseau principal et le nouveau circuit périphérique se fait par le biais d'une bretelle double située à l'ouest du réseau, au niveau zéro. Les quatre aiguillages correspondants ont été motorisés avec des moteurs Conrad, qui ont l'avantage d'avoir un jeu de contacts R/T intégrés permettant d'alimenter les pointes de coeur.

En bleu, nous voyons le tracé du réseau principal qui longe la gare souterraine N° 1 (non représentée) et en rouge le circuit périphérique qui dirige sur la gare souterraine N° 3 au niveau -16 cm. En position déviée, la bretelle double comporte un cisaillement qu'il faudra protéger. Il faut également que les sources d'alimentation en régime analogique ou digital soient homogènes, sinon gare au court-circuits lors du franchissement par les convois.

La plus grosse difficulté est de pouvoir gérer la gare souterraine en régime automatique et concilier cette gestion avec une commande digitale permettant d'intervenir manuellement par création d'itinéraires sur la multimaus Pro sans fil de Roco.

Nous voyons sur ce schéma que les automatismes sont basés sur des relais bistables (déclenchement par ILS) dont la fonction est d'ouvrir l'itinéraire adéquat et d'alimenter la voie sur laquelle stationne un convoi. Le système fonctionne parfaitement en boucle, chaque train démarrant successivement, en faisant un tour complet du circuit en surface. Ce système permet de faire circuler un grand nombre de convois diversifiés. En régime analogique, la présence de cantons assure la sécurité des convois qui se suivent.

P1240628

Comme d'hab, le câblage est laborieux, tout doit être identifié et la présence de fils de couleur facilite la tâche. Dans la mesure du possible, j'utilise des câbles limande qui assurent une jonction souple entre le tableau TCO et le réseau.

En facade, nous trouvons les relais bistables qui gèrent les gares souterraines 2 et 3, un TCO représentant schématiquement les voies de la gare N°3 avec des leds bicolores signalant leur alimentation ou non (vert voie libre, rouge voie fermée) le montage électrique est fait de telle façon qu'une seule voie peut être alimentée à la fois, en correspondance avec l'itinéraire adéquat, ainsi aucun train ne peut entrer dans cette gare tant que celui qui en sort n'a pas libéré une voie libre et établi l'itinéraire correspondant. Sur cette photo, nous voyons que les voies N° 1 à 7 présentent une led rouge et la 8 une verte, ce qui indique que le prochain convoi va être dirigé sur la voie 8 où il s'arrêtera pour ouvrir la voie N° 9 et ainsi de suite. Deux interrupteurs situés entre les jeux de relais alimentent ou non la gestion automatique des deux gares souterraines, ainsi la traversée peut se faire sur une voie libre sans imposer l'arrêt à un convoi.

Sur la partie gauche du TCO, j'ai logé les trois modules de sonorisation Loco Digilab qui diffusent une ambiance sonore distincte sur 6 HP répartis sous le réseau. (bruit de fond de gare, annonces départ, arrivée, bruits de roulement, sifflets, cloches, etc)

Sur la partie droite, nous retrouvons le potentiomètre qui règle la vitesse dans toute la zone de gare souterraine, l'inverseur permettant la marche AV ou AR, et un interrupteur qui permet de basculer cette source d'alimentation analogique en digital, reliant ainsi toute la zone de circuit à la centrale Roco. Les trois interrupteurs en bas à droite concernent le déclenchement des moteurs de la bretelle double et de la Bif (à l'est du réseau) cette dernière en position non déviée permettant de circuler sur le circuit périphérique souterrain sans passer par la gare souterraine 3. Le troisième interrupteur bascule l'alimentation des relais bistables sur un décodeur accessoires Roco, cette option étant très utile pour commander manuellement avec la multimaus sans fil les itinéraires de la gare souterraine. Je dois reconnaître qu'il était difficile d'associer les deux types de commande, les alimentations fournies n'étant pas compatibles, mais j'ai surmonté l'obstacle!!!

L'intérêt de ce type de relais bistables est la présence de leviers qui peuvent être actionnés manuellement. J'ai pu trouver un lot complet il y a qq années sur Ebay, mais j'ignore actuellement où l'on peut se les procurer.

Zoom sur le décodeur d'accessoires Roco, que j'ai pu installer pour commander directement les relais bistables. Une chance, le courant délivré sur chaque borne 1 à 8 est de type continu à contact momentané avec une masse commune, ainsi, ils remplissent une double fonction, ils actionnent les aiguillages et ouvrent en même temps les itinéraires adéquats, de la même façon qu'en mode automatique. Je peux désormais commander à distance via la multimaus Pro sans fil de Roco le départ des convois sur n'importe quelle voie de stationnement, ce qui est pratique lors de phases de test sous le réseau.

Mais me direz vous, pourquoi faire si compliqué!!!! parce que je dois associer deux modes d'alimentation (analogique/digital) qui ne sont pas forcément compatibles. Par ailleurs, je ne me résouds pas à informatiser totalement le réseau, ce qui impliquerait de refaire tout le câblage, un boulot de plusieurs années, mais aussi un investissement énorme en interfaces et logiciel pour exploiter un réseau qui fonctionne à ma convenance.

A +

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4 décembre 2009 5 04 /12 /décembre /2009 17:40

signalisation à l'approche de la gare terminus (suite 2)

En préambule, photo d'un signal de ralentissement (fabrication maison tout laiton datant d'une trentaine d'années) mal implanté qui devra être remplacé, car à l'approche du gril de gare, c'est un signal rappel de ralentissement qui doit figurer à cet endroit. Son câblage est étudié dans le présent article (CRR7) Tout cela pour dire que la signalisation doit être bien réfléchie lors de la conception d'un réseau.......

Dans le précédent article consacré à la signalisation et aux itinéraires dans la zone de gare terminus, le plan situait trois signaux particuliers dont le câblage mérite quelques explications.
Il s'agit en l'occurence des signaux suivants:

CRR5
C9 - ID9
CRR7

Ces signaux sont représentatifs de situations que l'on peut rencontrer sur nos réseaux miniatures, et j'ai essayé de me rapprocher le plus possible de la réalité SNCF au niveau de leur implantation et de leur fonction.

Dans la mesure où l'on trouve désormais toute une gamme de cibles de signaux SNCF dans le commerce ( je pense à Leb, Zébulon, Pégase, disque rouge, rotamagus), pourquoi se priver d'une représentation conforme!!!! moyennant un câblage qui fait appel aux relais d'aiguillages et de cantons (c'est le cas de biscatrain).

signal CRR5

il se situe sur le canton 5 du réseau et annonce deux directions:

aiguillage A 29 non dévié: passage sur canton aval 6 et suivants (circuit bouclé)
aiguillage A 29 dévié (BIF) canton 9 vers les 4 voies d'arrivée de la gare terminus

De plus, l'aiguillage A 50 qui dessert un EP (embranchement particulier) doit être protégé par un carré rouge.

Etat des feux

Aiguillage A 29 et A 50 non déviés (direction canton 6 et suivants)

vert = voie libre (pas d'occupation de trains sur canton 6 et 7)
jaune = avertissement (canton 7 occupé par un train)
rouge = sémaphore (canton 6 occupé par un train)

ce sont les feux classiques de block automatique (pleine voie)

Aiguillage A29 non dévié, aiguillage A 50 dévié

carré rouge = deux feux rouges protection de la sortie de l' EP

Aiguillage A29 dévié (la position de l'aiguille A50 n'influe plus sur le signal)

jaune + 2 jaunes rappel de ralentissement = bifurcation = vitesse limitée 30 km/h

J'ai simplifié le câblage de ces trois derniers feux jaunes, car un train franchissant le signal CRR5 annoncant la bifurcation vers la zone de gare doit déclencher le feu rouge (sémaphore) ce qui est facilement réalisable en rajoutant un 5ème relais (canton 9)

Dans le schéma ci-dessus, je n'ai représenté que le câblage du signal lumineux CRR5 qui fait appel aux contacts repos/travail de relais classiques, commandés par des interrupteurs d'aiguillages ou d'itinéraires et les cartes de détection du block automatique qui agissent sur les relais de cantons C6 et C7.
Le circuit d'alimentation des voies (en mode analogique) tient compte de tous les paramètres exposés ci-dessus, et est géré par des cartes électroniques de block qui assurent la détection des trains sur les cantons, les arrêts et démarrages progressifs, et le passage à vitesse réduite sur les bifurcations.

Signal C9 - ID 9

Il se trouve à environ 2 mètres du signal CRR5, à l'approche du gril de gare, ce que ne traduit pas le schéma ci-dessous où les dimensions sont compressées

C'est un carré surmonté d'un indicateur de direction.

Nous constatons que le feu vert est occulté car quelles que soient les directions données par la bretelle d'aiguilles (A2, A2') la vitesse est d'emblée limitée à 30 km/h

Etat des feux:

A29 non dévié = carré = 2 feux rouges
A29 et A2 non déviés = avertissement = feu jaune
                                 + feu blanc gauche de l'indicateur de direction
A29 et A2 déviés = avertissement = feu jaune = vitesse limitée franchissement bretelle
                                 + 2 feux blancs de l'indicateur de direction

S'agissant d'une zone particulière qui permet aux convois de reprendre la direction à contresens vers le viaduc (voie banalisée) , je n'ai pas pu utiliser de relais de cantons pour donner le signal rouge (sémaphore) au franchissement du signal.

j'ai résolu le problème par un jeu d'ILS qui remplissent la même fonction par l'intermédiaire d'un relais bistable, à savoir, passage du feu jaune au feu rouge lors du franchissement du signal C9, l'ILS 3 situé sur le canton aval (vers le viaduc) libérant le feu rouge qui repasse au jaune.
l'ILS 2 représenté (en fait ce seront 4 ILS qui se situeront au niveau des 4 quais d'arrivée) rempliront la même fonction que l'ILS 3 pour le feu C9

Là encore, je n'ai représenté que le câblage du signal, l'alimentation des voies sur toute cette zone (gérée par le block automatique) étant très complexe puisqu'il faut au passage de la bretelle inverser le courant continu pour continuer le parcours à contresens, et idem lors du transfert des sources en digital (puisque tout le réseau peut basculer d'un mode analogique en digital)

En fait, on s'apercoit sur ce schéma que toute la signalisation lumineuse peut fonctionner parfaitement sans block système, en remplacant les cartes électroniques de canton par des relais bistables commandés par des ILS, les zones d'arrêt pouvant également être gérées par les contacts de ce type de relais

Evidemment, une gestion tout digital sur PC (avec un logiciel adéquat) permettrait de résoudre plus facilement l'exploitation/signalisation d'un réseau, mais il faut savoir que ce n'est pas simple non plus dès lors que l'on veut se rapprocher le + possible de la signalisation SNCF (terriblement complexe!!!!! pour nous pauvres modélistes)

Signal CRR7

Comme indiqué en préambule, il se situe juste avant la traversée du gril de gare terminus et doit donc signaler le rappel de ralentissement (voie déviée 30 km/h) en même temps qu'il doit pouvoir présenter le carré rouge (arrêt absolu) si un itinéraire est enclenché sur l'une des quatre voies de départ.

On s'apercoit sur ce schéma que 3 aiguillages influent sur l'état du signal:

A15 dévié = itinéraire enclenché voies de départ 1 ou 2 = carré rouge
A 8 dévié = itinéraire enclenché voies de départ 3 ou 4 = carré rouge
A16 dévié = itinéraire enclenché en direction des voies de service/dépôt = 3 feux jaunes
un panneau G (voie de service) ou D (dépôt) serait à ajouter sur ce signal pour signaler la direction concernée

Si ces trois aiguillages (qui sont en fait des TJD) sont en position non déviée et dirigent sur le canton 1 en aval, on retrouve alors les trois feux de block automatique:

vert = voie libre sur le canton 1 et 2
jaune = avertissement canton 2 occupé
rouge = sémaphore canton 1 occupé

La gestion de ces feux est assurée par les contacts des relais de block automatique correspondants.

Si l'on voulait être plus réaliste dans la traversée du gril lorsque la voie est libre, le signal CRR7 devrait pouvoir afficher les deux feux jaunes verticaux clignotants et le troisième feu jaune qui autoriserait un franchissement à vitesse limitée à 60 km/h au lieu de 30 km/h, mais là, cela compliquerait encore le câblage.

Je n'ai pas abordé le câblage des CV (carré violet) qui protègent les voies principales (VP)des voies de service (VS), car ils peuvent être gérés avec les seuls contacts des relais d'aiguillages correspondants

Voilà qui met un terme à cet article, que certains trouveront sans doute un peu rébarbatif et indigeste, il y a sans doute qq erreurs que les pros sauront détecter. J'ai fait quelques impasses par rapport à la signalisation SNCF, qui est bien plus complexe!!!!!! et je dois dire qu'un gril de gare tel qu'il existe sur le réseau biscatrain complique sérieusement la tâche......

La suite devrait concerner l'implantation des signaux et potences décrits au cours des précédents articles, mais là, il va falloir casser la tirelire pour passer la commande.......çà tombe bien, noêl approche !!!!!!

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24 novembre 2009 2 24 /11 /novembre /2009 17:41

signalisation et itinéraires (suite 1) la gare terminus

Dans le précédent article, je présentais le plan de la signalisation lumineuse qui devait être réalisée dans la zone de gare terminus.

L'indication des principaux signaux sur les voies à quai dépend de plusieurs paramètres, notamment les itinéraires et l'occupation des trains qui peuvent circuler sur les cantons aval. II y en a d'autres, mais là, cela devient trop compliqué!

A l'origine de la conception du réseau, j'ai retenu quatorze itinéraires essentiels pour me faciliter la manoeuvre des aiguillages dans la zone du gril de gare, qui sont:

1/ départ voie 1 vers canton 1
2/ départ voie 2 vers canton 1
3/ départ voie 3 vers canton 1
4/ départ voie 4 vers canton 1
5/ arrivée voie 5 via canton 9
6/ arrivée voie 6 via canton 9
7/ arrivée voie 7 via canton 90
8/ arrivée voie 9 via canton 9
9/ départ voie 6 vers canton 1
10/ départ voie 2 vers dépôt (PT 3)
11/ départ voie 6 vers dépôt (PT 4)
12/ canton 1 vers gare marchandises
13/ canton 9 vers bretelle (canton 1 et 7 pris à contresens)
14/ canton 4 vers BIF canton 8 (accès gare souterraine 1)

Ces 14 itinéraires sont programmables par bascule de 7 interrupteurs (4 RT) présentant une position centrale neutre. A gauche, le levier enclenche un itinéraire, à droite, un autre

Le schéma ci-dessus détaille le câblage de 4 itinéraires et des signaux qui leur sont rattachés. Pour simplifier, je n'ai représenté que deux interrupteurs d'itinéraires sur les quatre gérant les 8 voies de la gare terminus. Ils donnent respectivement selon la position du levier de bascule:

Int 1 : gauche : départ voie 1 vers canton 1
          centre : neutre = pas d'enclenchement = voie libre pour traversée gril de gare
          droit : arrivée voie 5 via canton 9

Int 2 : gauche : départ voie 2 vers canton 1
          centre : neutre = pas d'enclenchement = voie libre pour traversée gril de gare
          droit : arrivée voie 6 via canton 9

Ce premier schéma est représentatif de tous les cas de figure de signalisation que je vais devoir mettre en oeuvre sur les huit voies de la gare terminus.

zoom sur le câblage du signal CV5 qui protège la sortie de la voie 1 de service messagerie.

C'est le câblage le plus simple car l'interrupteur d'itinéraire 1 agit sur un seul moteur d'aiguillage (A15) qui permet de donner la voie libre V1 en direction du canton 1 (moteurs mentionnés NA = non affectés)
L'étage supérieur de l'interrupteur alimente simultanément le relais Signal CV5 dont le contact travail agit sur le feu blanc donnant la voie libre. Lorsque l'interrupteur est en position neutre, le relais retombe (position repos) et éclaire le feu violet non franchissable (voie fermée)

Je n'ai pas représenté sur ce schéma le câblage d'alimentation de la voie correspondante, dont une file de rail est coupée à hauteur du signal jusqu'au butoir de la gare terminus, zone d'arrêt actionnée par un interrupteur indépendant sur le TCO. Je souhaite en effet dissocier les deux actions (itinéraire - courant sur la voie) car le réseau pouvant être alimenté sous deux modes (analogique ou digital) il est intéressant de pouvoir éclairer une rame complète en digital stationnée sur la voie de départ délà alimentée, même lorsque l'itinéraire n'est pas encore enclenché.

Je précise en outre que les quatre voies de départ sont gérées au niveau de la détection des convois par le canton 1 (block automatique) dès que la voie correspondante est alimentée comme décrit plus haut. Nous verrons dans un article suivant que cette protection est nécessaire pour les trains venant du canton 7 (viaduc) à l'approche du gril de gare

zoom sur l'itinéraire 2

La bascule du levier d'interrupteur vers la gauche actionne le moteur des aiguillages A15 et A17 et donne la voie libre V2 en direction du canton 1
Simultanément, le relais Signal C2 qui était en position repos (carré rouge) est excité et passe en position travail, alimentant le relais de canton 2 qui fonctionne avec les cartes électroniques de block automatique gérant tout le circuit.

Donc, trois états possibles:

pas de train sur le canton 2 = relais canton 2 position repos = feu vert = voie libre
train détecté sur le canton 2 = relais canton 2 position travail = feu jaune = avertissement
itinéraire 2 désenclenché = relais signal C2 repos = 2 feux rouges = carré

En fait, j'ai simplifié car le signal C2 dans la réalité doit pouvoir présenter également un seul feu rouge (sémaphore) même lorsque l'itinéraire est enclenché, ce qui indiquerait la présente d'un autre train sur le canton immédiatement en aval de la voie de départ et interdirait le démarrage du train à quai.

Il serait également possible de simplifier encore en n'utilisant sur les signaux que le feu vert et le carré rouge donnant respectivement la voie libre ou fermée. Dans ce cas, on se passe des relais de cantonnement N° 2 et la signalisation adéquate résulte uniquement du seul interrupteur d'itinéraire enclenché ou non.

zoom sur le signal C5

Pas de problème particulier pour l'itinéraire commandé en basculant le levier vers la droite. Deux moteurs d'aiguillages sont concernés:
A29 bifurcation de la voie principale vers la gare terminus
A27 passage du canton 9 sur voie V5

Par contre, cela se complique au niveau du câblage du signal, car les voies V5 à V8 sont des voies d'arrivée prise en sens inverse de la cible. Elles doivent donc présenter le carré rouge dans le sens arrivée, même lorsque l'itinéraire correspondant est enclenché. Ce n'est que dans la position de départ que le signal pourra afficher d'autres feux:

Le relais d'aiguillage A4 permet de repartir sur le canton 1. Son excitation (position travail) éteindra les deux feux rouges et donnera ou le feu vert ou le feu jaune selon l'occupation ou non d'un train en aval sur le canton 2

A noter, l'aiguillage A4 est actionné par son propre interrupteur, mais pourrait être intégré dans un itinéraire pour les 4 voies d'arrivée dans le sens départ.

zoom sur le signal C6

le câblage du signal est similaire au C5, l'itinéraire est enclenché par bascule à droite de l'interrupteur Itinéraire 2

Voilà qui clos le chapitre des 8 voies de la gare terminus et de la signalisation correspondante. Les puristes pourront regretter l'absence d'un cinquième feu (blanc) qui indiquerait la voie libre en position départ, mais en direction du dépôt ou de la gare marchandises, et la présence de panneaux lumineux de type D ou G au droit des cibles

Dans un prochain article, je donnerai le plan de câblage des autres feux de pleine voie dont le fonctionnement est un peu plus complexe, à savoir le CRR7, le C5, le C9 (voir précédent article donnant le diagramme de la signalisation en zone de gare)

A l'avance, je vous demande un peu d'indulgence vis à vis du strict respect de la réalité SNCF, l'objectif étant de s'en rapprocher et de représenter une signalisation cohérente dans une zone de circulation plutôt complexe.

Merci de vos suggestions et commentaires, en espérant avoir été suffisamment clair dans les schémas et explications.

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22 novembre 2009 7 22 /11 /novembre /2009 15:47

signalisation et itinéraires

La signalisation et la création d'itinéraires sont des sujets qui ont été largement traités dans les revues spécialisées. Pourtant, de nombreux modélistes hésitent encore à se lancer dans l'aventure, car il faut reconnaître que le câblage n'est pas simple à réaliser. Quand de surcroit l'exploitation d'un réseau fonctionne sous les deux modes (analogique et digital) cela devient un véritable casse-tête.
Biscatrain n'échappe pas à la règle, et si jusqu'alors la signalisation fonctionne sur quelques cantons de pleine voie, rien n'est fait dans la zone de gare terminus, hormis quelques potences supportant des feux qui ne sont pas tous conformes et non fonctionnels. Par contre, une douzaine d'itinéraires permettent des enclenchements rapides et sûrs à partir d'un simple interrupteur. La signalisation devra donc dépendre de nombreux paramètres puisque la situation des feux sera fonction de l'itinéraire enclenché et de la position des trains en aval sur les cantons. La photo ci-dessous montre une ancienne potence en laiton (réalisation maison) avec des cibles et des panneaux lumineux (CRR) qui ne correspondent pas à l'implantation de la gare terminus actuelle. Tout devra être refait!!!!

Le premier travail consiste à repositionner sur un diagramme les cibles des signaux à implanter. Je précise que j'ai simplifié par rapport à la signalisation réelle, mais en gardant l'essentiel.

On s'apercoit sur le tracé que la voie principale (canton 7) cisaille une grande partie des voies de la gare terminus côté départ, et celles du dépôt et de la gare marchandises. Si l'un quelconque des itinéraires V1 à V4 est enclenché, le signal (CRR7) situé à l'entrée du gril de gare devra être fermé (carré rouge) Par contre, si l'itinéraire donne la direction canton 7 et ensuite canton 1 le signal CRR7 présentera un feux vert ou jaune selon l'occupation ou non d'un convoi sur le canton 2. Enfin, si l'itinéraire donne la direction du dépôt ou de la gare marchandises, deux feux jaunes supplémentaires du signal CRR7 signaleront le rappel de ralentissement au franchissement du gril de gare.

Voilà en gros ce qui m'attend !!!! Concernant les cibles situées sur les voies principales et d'arrivée, elles sont limitées à l'indication carré (deux feux rouges) voie libre (vert) avertissement (jaune) toujours selon l'occupation des cantons aval. Dans la réalité, il faudrait ajouter un cinquième feu (blanc) pour donner la voie libre en direction du dépôt/marchandises

Pour les voies en impasse (tiroirs) un simple signal présentant deux feux (violet et blanc lunaire) protège leur sortie.

Le circuit principal étant bouclé, les trains doivent franchir une bifurcation (BIF) pour revenir sur les voies d'arrivée (V5 à V8)
Le signal CRR5 (situé sur le canton 5) présentera alors deux feux jaunes supplémentaires(rappel de ralentissement) Entrant dans le canton 9, une bretelle donne deux directions (les quatre voies d'arrivée) ou (canton 1 à contresens) Le signal Carré 9 situé devant la bretelle devra présenter en plus un indicateur de direction (deux feux blancs)

Maintenant que tout est bien clair, il ne reste plus qu'à réaliser le plan de câblage de tout ce petit chantier, en attendant de poser les signaux adéquats aux emplacements prévus.

Un petit coin du tableau de commande montre l'implantation des interrupteurs qui commandent les itinéraires et leur signification. Dans la mesure où certains d'entre eux nécessitent l'enclenchement de 4 aiguillages, j'ai choisi des interrupteurs 4 RT avec un point central neutre qui permet de créer deux itinéraires avec un seul interrupteur.

Ce type d'interrupteur se trouve assez facilement dans les magasins d'électronique type Conrad (ceux là proviennent des USA trouvé sur Ebay)

vue de dessous, le câblage ne pose pas de problème particulier dans la mesure où j'utilise des relais PTT pour actionner les aiguillages, avec un seul fil pour donner la position excitée du relais, celui ci retombant dès que l'interrupteur est repositionné en position centrale.
Si les aiguillages fonctionnent avec des solénoîdes (produits du commerce en général) l'interrupteur en question ne pourra donner qu'un itinéraire (au lieu de deux) avec deux fils

Un zoom sur le plan montre la numérotation des appareils de voie, avec deux moteurs pour chacune des TJD ou TJS. Un bon repérage est nécessaire notamment pour ces derniers appareils complexes pour situer leur lames d'aiguillages en position neutre (moteurs non excités) car la création d'itinéraire implique la recherche d'un minimum d'actions à exécuter, pour simplifier le câblage. Par exemple, la traversée du gril de gare du canton 7 au canton 1 ne génère aucune action sur les interrupteurs d'itinéraires, et c'est rationnel puisque cela correspond au circuit bouclé.
La suite de cet article donnera le plan de câblage retenu pour les itinéraires, avec une variante destinée aux utilisateurs de moteurs d'aiguillages classiques. Enfin, le câblage des signaux sera également abordé........si vous le souhaitez!!!!!
Donc à + et pour terminer, une petite photo d'un ancien signal CRR4 (fabrication maison)

qui commande la bifurcation via la gare souterraine 1

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12 octobre 2009 1 12 /10 /octobre /2009 18:05

automatismes en gare souterraine (correctif)

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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24 janvier 2008 4 24 /01 /janvier /2008 07:56

automatismes réseau biscatrain

Lors de la conception du réseau à Biscarrosse, je disposais déjà d'un parc matériel roulant important acquis au fil des ans et qui avait fait ses preuves sur de précédents réseaux (hélas démontés suite à de nombreux déménagements au cours de ma carrière). J'avais également concu et réalisé des modules électroniques pour la gestion des cantons (standardisés et donc recyclables), mais basés sur une alimentation analogique.

Le digital s'étant imposé ultérieurement, j'ai donc pris l'option de faire cohabiter les deux modes d'alimentation (analogique/digital) sur mon réseau, ce qui compliquait d'emblée tout le câblage, mais me permettait de faire évoluer le parc matériel moteur vers le digital en installant des décodeurs dans les plus anciennes locos. J'avais à coeur aussi de maintenir le système de gestion automatique des cantons en système analogique qui m'avait donné entière satisfaction dans le passé et qui était parfaitement fiable.

Chaque canton (9 au total) peut donc passer d'un courant continu (analogique) à un courant alternatif (digital) à l'aide d' interrupteur à glissière à 4 contacts RT (repos/travail) .

La zone de gare terminus, le grill d'accès, le dépôt vapeur, la gare marchandises, la gare souterraine, bénéficient de cette même possibilité, ce qui me permet de prévoir ultérieurement le passage à une gestion tout digital.

Automatismes réalisés

             Cantonnement avec BAL (bloc automatique lumineux)

C'est un système classique basé sur la détection par circuit de voie d'un convoi situé sur un canton x en amont, qui protège le convoi qui le suit sur le canton y en aval. Il s'agit en l'occurrence d'une réalisation personnelle concue en m'inspirant de l'excellent ouvrage de Mr Chenevez (L'Electricité au service du modélisme 3 tomes parus dans les années 70/80).

J'ai amélioré le dispositif en découpant chaque canton en 3 zones (au lieu de 2 comme dans la plupart des systèmes) Cela permet notamment une simulation d'inertie des convois plus réaliste avec des accélérations et décélérations progressives, et surtout le changement immédiat des feux de signalisation au passage du train:
               zone de pleine voie (vitesse normale) pas d'occupation du canton amont          Feu vert
               zone de ralentissement et d''arrêt (occupation du canton amont)                         Feu rouge
               zone de redémarrage et d'accélération (occupation canton amont + 1)               Feu jaune

La détection est très sensible, de l'ordre de 10000 ohms, il est judicieux d'équiper le dernier wagon de chaque convoi d'une diode d'éclairage pour une protection sans faille. Cinq à six trains peuvent se suivre sur le réseau sans la moindre surveillance.

             Arrêt temporisé en gare de passage

J'utilise un temporisateur électronique dont la durée est réglable pour provoquer un arrêt d'une rame à l'approche de la gare de Clairville , après passage progressif de la vitesse normale à la vitesse réduite. Le temporisateur agit également sur l'aiguillage pris en talon à la sortie de cette gare , avec indication du carré rouge au signal (deux feux rouges). Dès que la voie est à nouveau libre, le convoi repart avec une temporisation d'accélération progressive simulant l'inertie.

             Va et vient (départ/arrivée gare terminus)

Plus difficile à réaliser, car en régime automatique, une rame (réversible ou autorail) quittant une des voies de la gare terminus s'engage automatiquement sur le circuit bouclé où elle évolue successivement sur 7 cantons, sans revenir à son point de départ.

Le temporisateur électronique devait donc avoir une quadruple fonction:

            1/ déclencher un aiguillage en position déviée pour quitter la voie principale et accéder à une des voies d'arrivée de la gare terminus
            2/ déclencher une temporisation de ralentissement à l'approche de la gare et enclencher une temporisation d'arrêt avant le butoir
            3/ inverser le courant de traction après une période d'arrêt réglable pour un redémarrage sur une autre voie principale afin de respecter la circulation à gauche
            4/ agir sur un itinéraire programmé (déclenchement de plusieurs aiguillages à la sortie du grill de gare) pour donner la bonne direction

Tous ces automatismes devaient être homogènes avec la sécurité des autres convois évoluant sur les autres cantons.

j'ai réussi à concilier l'arrêt temporisé en gare de passage avec le va et vient décrit ci-dessus, ce qui permet de faire évoluer deux rames réversibles dans ce mode, l'une étant stationnée en gare de passage pendant que l'autre venant d'arriver en gare terminus attend l'ordre de redémarrage

En conclusion, je dirais que c'est un casse tête à réaliser, que de nombreux tests préalables, souvent décevants ont dû être effectués, mais désormais tout fonctionne parfaitement. Il est évident qu'une option tout digital avec une gestion par ordinateur aurait résolu ces automatismes plus aisément. Mais je reste très attaché au mode de gestion analogique, car je le maîtrise de A à Z, ce qui n'est pas le cas du digital !!!!!!!

Pour les amateurs qui envisageraient la construction d'un réseau aujourd'hui mettant en oeuvre de nombreux automatismes et itinéraires, la solution s'impose, c'est le tout digital avec une solution de type CDF Informatique ou Lenz qui me paraissent au top.

vue rapprochée du TCC montrant les 9 interrupteurs à glissière (transfert des sources analogiques en digital sur l'ensemble du réseau)

l

le câblage à l'intérieur du tableau de commande. De nombreux relais assurent la gestion des cantons et la signalisation. En bas à droite, les temporisateurs pour les automatismes décrits ci-dessus.

gros plan sur les cartes de circuit imprimé gérant les cantons. 5 potentiomètres assurent les temporisations suivantes:
            réglage de la vitesse normale (VN)
            temporisation pour atteindre cette vitesse
            réglage de la vitesse réduite (VR)
            temporisation pour passer de VN à VR et vice versa
            temporisation d'arrêt



une vue du TCO mural (tableau de contrôle optique) permettant de visualiser par leds le positionnement des rames sur les cantons, les itinéraires enclenchés, et les zones de dépôt/marchandises alimentées.

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biscatrain

gestion de la gare souterraine N°3 (suite)

gestion de la gare souterraine N° 3

signalisation à l'approche de la gare terminus (suite 2)

signalisation et itinéraires (suite 1) la gare terminus

signalisation et itinéraires

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