B.O.D.

dac

Well-Known Member
Trenulist
15 Septembrie 2007
1.298
1
Bucuresti
LOCATION
Bucuresti
Block Occupancy Detector

Cu ceva timp in urma, faceam demonstratii de rulare a diverselor garnituri pe diorama in fata unor amici (ne-trenulisti). Invariabil, la un anumit macaz, locomotivele deraiau cauza fiind necomutarea corespunzatoare a acelor...

O data, de 2 ori, de 3... a patra oara incepusem sa ma intreb daca nu cumva am probleme cu memoria de scurta durata ?! Realitatea este ca dialogul (alcoolul ?) cu distinsii imi distragea pur si simplu atentia de la comenzi...

Asa mi-a incoltit ideea unei automatizari care sa imi asigure comutarea macazului la apropierea unui tren; rezolvarea ar fi fost simpla in analog, numai ca macazul cu pricina avea deja actionare cu servomotor comandat digital; am cautat asadar solutii de comanda digitala automatizata, fara sa fiu nevoit sa apelez la PC.

Rasfoind netul, am dat peste modulul XbusTCO al lui Paco, ce poate fi cuplat ca slave la centrala Roco si care este de fapt un maus dedicat actionarii decodoarelor accesorii (macazuri si lumini).
:idea: M-am gandit atunci ca rolul celor 2 butoane care comanda macazul X ar putea fi jucat de contactele normal-deschis a 2 relee, la randul lor actionate de senzori amplasati pe cele 2 cai (directa si abatuta).

Modulul XbusTCO

si montat sub diorama alaturi de blocul releelor


Initial, pentru a nu complica si mai mult schema, intentionam sa folosesc relee reed cu comanda magnetica; necesitatea lipirii unor magneti sub fiecare locomotiva, precum si posibilitatea ca relee reed sa nu comute la viteze mari, m-au facut sa abandonez aceasta varianta.

Am studiat apoi senzorii optici: cu flux continuu sau in pulsuri, cu flux transversal fata de sina sau montati intre traverse; insa posibilitatea comutarii lor din greseala m-a determinat sa renunt si la aceasta idee.

In cele din urma am ajuns si la senzorii B.O.D.: mici montaje inseriate pe unul dintre firele care alimenteaza un sector izolat de sina si care sunt activate de aparitia unui curent in sectorul respectiv. Ele detecteaza asadar un consumator si trebuie sa fie atat sensibile la curenti mici (10mA - vagon iluminat) cat si rezistente la curenti mari (2A - locomotive cu sunet in consist).

Si aici exista o multitudine de variante, de la simple la inutil de complicate, cu transformatoare de curent sau cu grup de diode. Am eliminat si varianta transformatoarelor de curent care sunt sensibile la paraziti electrici (aspiratoare...) si am ramas cu solutia grupului de diode.

Aveam nevoie deci, de diode de minim 2A si preferabil cu comutare rapida pt. a nu denatura semnalul DCC = greu de gasit... Asa a aparut si intrebarea: bine, bine dar cat de mult denatureaza o dioda obisnuita semnalul DCC ??
 

dac

Well-Known Member
Trenulist
15 Septembrie 2007
1.298
1
Bucuresti
LOCATION
Bucuresti
Semnalul DCC este "bipolar" (nu alternativ): tensiunea unei sine fata de cealalta este cand pozitiva, cand negativa, cu tranzitii extrem de abrupte intre cele doua situatii, ceva de genul
(cu multumiri @tyco, preluat de aici)

Sa vedem insa cum stau lucrurile in realitate (semnal DCC la iesirea centralei Roco):

Se observa usor existenta unor "ciocuri" "spike-uri" de aprox. 1,5V la sfarsitul fiecarei tranzitii. (observatie: din cauza suprapunerii bitilor de 0 si 1 - cu durate variabile - semnalul apare simetric desi nu e)
La o tensiune DCC de 16V - reamintesc, centrala este alimentata cu sursa stabilizata de 16V - varfurile ating deci 110% !

Dar sa vedem cum arata tranzitia in detaliu:
si sa o micsoram nitel sa avem loc in ecran

Cum o diviziune corespunde la 0,5 uS, rezulta ca tranzitia intre 0V si 17,5V dureaza cam 0,75 uS deci in total de la -17,5 la +17,5 avem 1,5 uS. Asta este f. bine, de vreo 8 ori mai rapid decat maximul acceptabil conform NMRA.

Sa ne jucam acum cu niste condensatoare puse direct pe sine:
- 12 nF
- 220 nF
Se observa clar nu numai ca forma tranzitiei se duce dracului, dar si cresterea varfurilor de tensiune la 22V in primul caz, respectiv 28V :!: in al doilea - situatie periculoasa pt integritatea decodoarelor !
 

tyco

Well-Known Member
Trenulist
24 Iulie 2016
779
1
Arad
sageata-verde.uv.ro
WEBSITE
http://sageata-verde.uv.ro/
YAHOO
thetycoon_tyco
LOCATION
Arad
Eu doar am preluat informatia de pe net. Multumirile apartin celor care au scris site-ul, care din pacate a disparut intre timp (era pe yahoo, care a inchis respectivul serviciu de webhosting si nu l-am gasit inca pe net in alta varianta...pacat pentru informatia din acel site).
Ma bucur ca pot observa exact cum arata unda DCC (vroiam demult sa o conectez la un osciloscop, insa cum acasa nu am decat pe placa de sunet, iar la timi inca nu am dus centrala Roco, nu am avut cum sa il studiez).
Sa ne anunti de rezultatul final ca eu din lipsa de fonduri am renuntat la controlul prin PC si caut ceva automatizari ce sa functioneze in DCC(am incercat cu insa nu am fost multumit de rezultat)
Cred ca am eu acasa cateva diode ce rezista pe la 2A (le am din vechea colectie de piese a tatalui meu). O sa caut si pe la faculta prin dulapul de piese(ca sunt multe vechi date jos de pe diverse aparate), iar daca gasesc mai multe te anunt :) )
Toate cele bune!
 

dac

Well-Known Member
Trenulist
15 Septembrie 2007
1.298
1
Bucuresti
LOCATION
Bucuresti
Sa revenim acum la senzorii B.O.D.

Am conceput o schema simpla care separa circuitul DCC de cel de comanda cu ajutorul unui optocuplor dublu LTV827 ce profita astfel de ambele alternante ale semnalului:

Cele 6 diode sunt "normale", de 3A, tip 1N5404 si asigura o cadere de tensiune in ambele sensuri de 2V la un consum de 10mA, respectiv 2,7V la un consum de 3A. Pentru a o compensa, a fost necesara inlocuirea sursei stabilizate de 16V cu una de 18V.
Condensatorul C1 de 100uF protejeaza impotriva comutarilor repetate datorate contactelor imperfecte (sine murdare) si in plus asigura o temporizare de 1 sec. dupa parasirea tronsonului izolat.
Alte piese: Q1 = BC639, R2 = 2,2kohm, R3 = 22 kohm, R1 = 820ohm. Din R1 se regleaza sensibilitatea detectorului: la aceasta valoare este sesizata o rezistenta de 22kohmi plasata direct pe sine (deci un curent de 0,6mA)

Sa vedem acum cum influenteaza prezenta diodelor semnalul DCC (centrala inca alimentata cu 16V):
consum 20mA - vagon iluminat MU AF = semnal DCC perfect normal
Aceeasi forma de semnal am obtinut-o si cu diferite locomotive in mers sau stationare, lumini aprinse sau stinse. (decodoare ESU Basic si v3.0)

O singura exceptie: decodorul ESU LokSound v3.5
in stationare: motor, lumini si sunet oprite !!!
detaliu: spike-ul atinge 20V :!:
aprinderea luminilor locomotivei aduce spike-urile la forma normala dar sunt totusi ceva mai mari.

Schimband sursa centralei cu cea de 18V si conectand si ceilalti consumatori permanenti (decodoare macazuri si semnale) am obtinut o tensiune DCC la sine de 16V cu spike-uri ce nu depasesc 21V:


In concluzie, prezenta diodelor 1N5404 nu modifica semnificativ forma de unda a semnalelor DCC si nu pune probleme privind decodarea acestora; se inregistreaza insa o crestere a nivelului spike-urilor la aproximativ 130% deci utilizarea unei surse stabilizate este binevenita.

Senzor B.O.D. montat sub diorama:
 

dac

Well-Known Member
Trenulist
15 Septembrie 2007
1.298
1
Bucuresti
LOCATION
Bucuresti
tyco a spus:
...am incercat cu insa nu am fost multumit de rezultat...
Exact aceasta schema - in care apar pe post de detectoare diode normale 1N4007 sau punti redresoare - m-a dus cu gandul la ideea ca nu sunt necesare diode de comutatie...
 

interzis

Active Member
13 Noiembrie 2009
165
0
Arad
LOCATION
Arad
dac, io am alta "propunere":
de ce incerci sa controlezi automat macazul in functie de tren si nu invers?
adica, macazele le actionezi manual si stabilesti astfel "parcursul" si in functie de pozitia trenurilor si a macazelor automatizezi semnalele care sa-ti opreasca trenul cand macazul nu e cum trebuie sau linia e ocupata.

eu am testat ceva de genul asta plecand de la bremsmodul de la bogobit.de insa pe marklin, unde e mult mai simpla treaba.

dar poate ca te ajuta "ideea de principiu"

bafta si spor la lucru
 

dac

Well-Known Member
Trenulist
15 Septembrie 2007
1.298
1
Bucuresti
LOCATION
Bucuresti
Mda, e o idee ! Adica sa pastrez B.O.D.-ul dar in loc sa imi comute macazul sa activeze un modul de frana... de studiat !! :cafea:

P.S. ...si sa-mi sara inima din piept, cand eu o sa-i dau carbuni si ea o sa franeze ?!? :x
 

interzis

Active Member
13 Noiembrie 2009
165
0
Arad
LOCATION
Arad
:)) cam asa ceva! ;)

apropos de bremsmodul.
varianta standard am modificat-o astfel incat sa functioneze "oneway".
am schema publicata pe un topic de automatizare marklin pe aici pe forum.
nu uita ca e ptr AC (3 sine)

poate te ajuta cumva
 

dac

Well-Known Member
Trenulist
15 Septembrie 2007
1.298
1
Bucuresti
LOCATION
Bucuresti
Este f. posibil ca ideea cu folosirea modulelor de franare sa o aplic celorlalte macazuri; pentru acesta - care s-a dovedit a fi "calcaiul lui Ahile" al dioramei - am sa pastrez comutarea automata la apropierea trenului. (ca sa nu afectam confortul calatorilor prin franare brusca :D )

Intre timp, am finalizat si cel de-al doilea senzor B.O.D. pe care l-am montat pe cealalta cale (abatuta) astfel incat macazul este acum complet automatizat.



E o placere acum sa vezi cum se schimba singur cand se apropie 060EA-ul cu 130km/H0 !!! ;-)
 

interzis

Active Member
13 Noiembrie 2009
165
0
Arad
LOCATION
Arad
daca am inteles corect, automatizarea ta comuta macazul doar in cazul in care un tren se apropie de el dar pozitia initiala duce catre o linie deja ocupata de alt tren?

si daca ambele pozitii ale macazului duc catre linii ocupate, ce face? sau cum eviti asta?

din cauza asta eu as prefera ca macazele sa ramana actionate manual si modulele BOD sa controleze doar modulele de franare (eventual dublate si de semnale).
 

dac

Well-Known Member
Trenulist
15 Septembrie 2007
1.298
1
Bucuresti
LOCATION
Bucuresti
Nu: automatizarea comuta macazul pe calea directa cand se apropie un tren pe aceasta cale; daca era deja pe directa nu mai comuta nimic. Idem si in cazul caii abatute.

Macazul nu e in gara ci pe traseu si primeste o derivatie de la o zona industriala. De obicei este traversat de trenuri in viteza "de croaziera" si de aceea se intampla sa uit sa il comut la timp... :(
 

interzis

Active Member
13 Noiembrie 2009
165
0
Arad
LOCATION
Arad
aha, deci nu are nici o treaba cu ce e "dincolo" de macaz, am inteles.

intrebare putin offtopic: daca ai macazul pe abatuta dar iti vine tren pe directa, si nu schimbi macazul, atunci deraiaza trenul? (nu ma refer la realitate acum)
intreb ptr ca la mine (pe marklin C-gleis) nu conteaza asta. doar vagoane platforma de marfa pe 2 osii mai fac probleme ptr ca sunt prea usoare, insa nici la alea nu se intampla decat foarte rar.
 

dac

Well-Known Member
Trenulist
15 Septembrie 2007
1.298
1
Bucuresti
LOCATION
Bucuresti
Daca nu ai conectat motor macaz sau motorul permite acelor sa fie fortate de roti nu e nici o problema. Eu insa am montat un servomotor care face miscarea acelor macazului mai realista (lenta) si care are o legatura rigida cu acestea.

Daca locomotiva e mai usoara si sare pur si simplu peste ace si apoi mai pica si pe sine e OK, majoritatea insa incaleca aiurea cu cel putin o osie (mai ales la aburoase).
 

interzis

Active Member
13 Noiembrie 2009
165
0
Arad
LOCATION
Arad
inseamna ca e un "detaliu constructiv" care nu-l am la marklin si care forteaza acele pe pozitie. e clar acum.
tnx
 

dac

Well-Known Member
Trenulist
15 Septembrie 2007
1.298
1
Bucuresti
LOCATION
Bucuresti
Un al 3-lea B.O.D. a fost finalizat si dat in functiune, atribuindu-se o destinatie inedita: comanda unui lap counter :idea:

Insufletit de rezultatele sondajului de aici am conceput un "numarator de ture" bazat pe circuitul integrat CD4026, care desi initial urma sa aiba un afisaj cu 2 digiti, pana la urma a fost realizat in "versiunea simplificata" cu numai unul singur (dar maaare si rosu :D ).

Utilizarea CD4026 reduce la minim numarul de componente, insa afisajul mare cu consum de 10mA/segment necesita un etaj suplimentar de amplificare.


Intrarea trenului pe segmentul de linie izolat este semnalizata prin aprinderea "punctului zecimal"; dupa parasirea segmentului, punctul se stinge iar cifra afisata este incrementata.


Lungimea segmentul izolat este bine sa fie cel putin cat 2 vagoane de calatori, pt. a evita declansarea repetitiva data de mai multe vagoane (iluminate) ale aceleiasi garnituri; in cazul meu, segmentul de comanda este reprezentat de un pod cu lungimea de aproximativ 1m.
 

leynad72

Active Member
Trenulist
28 Decembrie 2008
157
0
Pitesti
LOCATION
Pitesti
dac a spus:
Sa revenim acum la senzorii B.O.D.

Am conceput o schema simpla care separa circuitul DCC de cel de comanda cu ajutorul unui optocuplor dublu LTV827 ce profita astfel de ambele alternante ale semnalului:

Cele 6 diode sunt "normale", de 3A, tip 1N5404 si asigura o cadere de tensiune in ambele sensuri de 2V la un consum de 10mA, respectiv 2,7V la un consum de 3A. Pentru a o compensa, a fost necesara inlocuirea sursei stabilizate de 16V cu una de 18V.
Condensatorul C1 de 100uF protejeaza impotriva comutarilor repetate datorate contactelor imperfecte (sine murdare) si in plus asigura o temporizare de 1 sec. dupa parasirea tronsonului izolat.
Alte piese: Q1 = BC639, R2 = 2,2kohm, R3 = 22 kohm, R1 = 820ohm. Din R1 se regleaza sensibilitatea detectorului: la aceasta valoare este sesizata o rezistenta de 22kohmi plasata direct pe sine (deci un curent de 0,6mA)

Salut. Spune-mi si mie te rog cum as putea adapta schema ca senzorul asta sa-mi comute analogic un macaz ? As folosi si eu tipul asta de comanda automata, dar macazele le am comandate analogic.
 

dac

Well-Known Member
Trenulist
15 Septembrie 2007
1.298
1
Bucuresti
LOCATION
Bucuresti
Daca folosesti actionari electromagnetice (clasice), cea mai simpla varianta ar fi utilizarea unui condensator care se descarca pe bobina motorului dupa comutarea releului:


Intre actionari condensatorul se incarca prin rezistenta R4 de 1kohm. Valoarea condensatorului se determina experimental (1000uF ? )
 

dac

Well-Known Member
Trenulist
15 Septembrie 2007
1.298
1
Bucuresti
LOCATION
Bucuresti


LSP 1 si 2 = alimentare 12-16V (LSP1 + ; LSP2 -)
LSP 3 si 4 = puncte de inseriere pe unul dintre firele care duc la sinele tronsonului de comanda
LSP 5 si 6 = catre bobina macaz (LSP6 = firul comun)