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Blog du Le réseau du Mesnil-sur-Jorg

mercredi 16 juin 2021
      Membre de Train d'enfer 95

Le réseau : Evolutions de la procédure "anti rattrapage" ... conception d'un bloc système


La sécurité "anti rattrapage" utilise un module de détection de présence classique et un module de ralentissement indépendant par système ABC (module BM1 de chez Lenz).


Ca fonctionne parfaitement quand le second convoi est "tiré" .... mais si ce convoi est "poussé" la détection de présence du canton N se déclanche avec le premier wagon (s'il est preneur de courant bien sur) ce qui entraine la mise en service du système ABC sur le canton N-1 et donc l'arrêt de la machine de ce convoi qui s'y trouve encore. Donc arrêt du convoi sur N-1 sans qu'il y ait un (vrai) obstacle sur N. Fonctionnement tout-à-fait logique mais indésirable.

Bien évidement, ni le montage de détection de présence par consommation de courant, ni le module BM1(c) de ralentissement ne sont en cause. C'est l'association directe et simpliste des deux qui est à revoir.

Conception d'un bloc système : 

Après de nombreuses réflexions, voici comment je pense corriger le problème en ajoutant 2 relais au module de ralentissement. C'est un peu "lourd" mais c'est tout ce que j'ai trouvé pour l'instant.


(Schéma 1 ci-dessous) : Au repos, le module de ralentissement est court-circuité donc inactif. Les deux relais sont également au repos.

DetectionV5b_3_a.png

(Schéma 2 ci-dessous) : Si le canton N est occupé et pas le canton N-1, ça signifie qu'il y a un obstacle. 

DetectionV5b_3_b.png

Le détecteur de N actionne alors son relais "Occupé". Ce dernier active le relais "Ralentisseur" de N-1 qui ouvre le module de ralentissement du canton N-1  et le rend donc opérationnel. Il active également le relais "Verrou" de N qui empêche toute modification de l'état du relais "Ralentisseur" de N.

Si ensuite, un convoi arrive sur le canton N-1, le relais "Ralentisseur" de N-1 étant activé, l'état du relais "Verrou" de N-1 ne peut être modifié. Le convoi ralentit et s'arrête.

Lorsque le canton N devient libre, le relais "Occupé" de N n'est plus en action. Tout les relais revienne à l'état de repos. Le module de ralentissement de N-1 redevient court circuité donc inactif et le convoi pourra ainsi redémarrer sans intervention et poursuivre sa route.

(Schéma 3 ci-dessous) : Si le canton N est libre et que le canton N-1 est occupé, un convoi arrive normalement.

DetectionV5b_3_c.png

le relais "Occupé" du détecteur de N-1 actionne le relais "Ralentisseur" de N-2 ainsi que le relais "Verrou" de N-1 ce qui interdit toute modification de l'état du relais "Ralentisseur" de N-1. Lorsque que la première partie du convoi arrive sur le canton N, le circuit BM1 de N-1 ne peut plus être activé. Le train passe normalement. 

Les tests sont concluants.
Pas de convois :

  • Signalisation au vert.
  • Détecteur de présence N (bouton rouge) désactivé. Tous les relais sont au repos. 
  • Détecteur de présence N-1 (bouton jaune) désactivé.
  • Module de ralentissement (led bleue) désactivé sur N-1.

Présence d'un convoi sur N.

  • Signalisation au rouge.
  • Détecteur de présence N (bouton rouge) activé donc relais "Occupé N" activé, relais "Verrou" de  N activé et relais "Ralentisseur" de N-1 activé
  • Détecteur de présence N-1 (bouton jaune) désactivé
  • Module de ralentissement de N-1 activé.

    Si un convoi arrive sur N-1 le détecteur de présence N-1 s'active mais le relais "Verrou" ne peut changer d'état. Comme le module de ralentissement est activé, le train ralentit puis s'arrête.
    Quand la voie N est libérée, le signal passe au vert, le module de ralentissement de N-1 se désactive et le train peut repartir.

Canton N libre puis arrivée d'un convoi sur N-1

  • Signalisation au vert.
  • Détection de présence N (bouton rouge) désactivé, tous les relais au repos.
  • Détection de présence N-1 (bouton jaune) désactivé, relais "Livre" au repos.
  • Module de ralentissement désactivé

    Si un convoi arrive sur N-1 le détecteur de présence N-1 s'active, le relais "Occupé" de N-1 est activé et active le relais "Verrou" de N-1 ce qui interdit le changement d'état du relais "Ralentisseur" de N-1.
    Quand le début du convoi passe sur N, la signalisation passe au rouge, le détecteur N s'active également mais comme "Ralentisseur" de N-1 est coupé le module de ralentissement ne peut se mettre en service et le train continue. Quand le convoi aura libéré complètement N-1, le module de ralentissement de N-1 peut s'activer pour le train suivant.

    Tout revient en attente quand les deux cantons sont libérés

 

Modélisation sur Kidcad : 

 La détection de présence sur chaque canton est simulée par un interrupteur à glissière. Pour les besoins des tests et vérifier la mise en service du système de ralentissement,  je fais passer un courant continu dans les diodes du BM1(c) mais, en situation, c'est bien le courant de traction DCC qui passe ici. Egalement pour clarifier mes pensées, j'ai mis les deux versions de cablage de ce système.

 

 

Voici le PCB qui découle de tout ça. Vous noterez que l'alimentation n'est plus "piquée" sur les rails et sera prise sur un bus spécifique. Egalement, j'ai laissé la partie 6 volts sur le PCB (au cas où) mais en réalité, elle ne sert plus à rien et n'aura pas besoin d'être cablée (sans oublier bien sur de ponter l'entrée et la sortie du 7806, éventuellement avec une diode qui servira de protection anti-inversement de polarités).

bloc

bloc

Tests réussis sur le plateau d'essais avec 2 wagons comportant des feux de fin de convoi. Le système de ralentissement du canton N+1 est matérialisé par la led jaune sur la platine N+2. On voit que la led s'allume quand un obstacle est présent sur N+2 (donc le convoi sur N+1 s'arrêtera). Si on couple deux éléments preneurs de courant (comme un convoi poussé) on constate bien que la led ne s'allume que lorsque tout le convoi a quitté N+1. Donc, le système ABC ne s'active pas et ne stoppe pas le convoi.

Il ne reste plus qu'à câbler tout le réseau de cette manière après avoir fait faire d'autres platines avec des modifications mineures de mise en place.

Platiine

 

Platine

 

Cette vidéo montre qu'en présence d'un obstacle sur le canton N, le convoi s'arrête sur N-1. S'il la voie est libre, le détecteur de N, bien qu'actionné par le premier wagon, n'active pas le système de ralentissement et le convoi peut continuer son chemin.

La sécurité "anti rattrapage" utilisait un module de détection de présence classique et un module de ralentissement par système ABC.

Comme je l'ai déjà souligné, les systèmes de détection et de ralentissement ne sont pas en cause. J'ai donc créé un module complémentaire de ralentissement qui pourra permettre d'utiliser les anciennes versions (V5) de la détection.

Module            Module

 

Les dernières améliorations à faire.

a) On doit pouvoir "alléger" le nombre des composants et ne pas utiliser de relais "Verrou" en laissant le soin de gérer l'alimentation du relais "Ralentisseur" à un des contacts du relais "Détection". Voici la modélisation (la deuxième platine est cablées sans "Verrou").

 

Par contre il est quasiment impossible d'utiliser les PCB existants en les modifiant légèrement. J'en ai donc dessiné un nouveau ... mais je ne mettrai en fabrication que si j'ai besoin de nouvelles platines ou si des relais tombent en panne sur les platines existantes.


b) Les platines détectent la présence dans les deux sens de marche alors que le système ABC des BM1 est unidirectionnel. Il peut donc arriver que le sens de la détection et celui du BM1 ne soient pas les mêmes. 

Une solution simple consiste à inverser les fils sur l'entrée ET (sinon court-circuit assuré) la sortie de la platine. L'idéal serait de mettre un switche pour effectuer cette maoeuvre.

image_2021-04-02_080823.png
Je ne ferai cette modification que si j'ai besoin de refaire des PCB.

 


Publié le : Samedi 24 avril 2021 @ 13:12:58
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