Petit délire électronique

Bonjour à tous,

Je reviens faire un petit tour sur le forum après une longue période d'absence, travail oblige. Mais depuis quelques semaines les choses se calment et me voilà de nouveau dans mes projets...

Aujourd'hui, je voulais vous faire part de mon dernier projet électronique qui dure maintenant depuis quelques années mais qui est enfin fonctionnel... Il s'agit d'un système de signalisation automatique de type SNCF et d'automate pour le DCC. J'ai réalisé une vidéo explicative qui vaut ce qu'elle vaut, mais je pense qu'on comprend bien les concepts.

Si vous n'avez pas tout compris ou si vous avez des questions, il me fera plaisir d'y répondre.

https://youtu.be/mmetLi-CIoY

A bientôt,
Patrick

La vidéo est vraiment intéressante, bravo.
Il y a pour nous débutant tout de même beaucoup de câblage présent sur le réseau de la vidéo mais le nombre de signaux explique aussi cela. Aurais-tu une version "hyper simple" c'est à dire une version sans les signaux et où deux trains circulent sur la même voie sans jamais se rattraper ni s'arrêter en gare?
Je vais suivre ton "petit délire" de près.

Bonjour,

Merci pour tes commentaires... Il n'y a pas tant de câblage que ça, en fait, il n'est pas très bien organisé. C'est surtout ça... Aussi, la carte canton est en deux parties en ce moment (prototype). Donc, un peu plus de câblage encore...

Mais bref... pour répondre à ta question, oui, j'ai une version "automate" uniquement, sans la signalisation. Un de mes premiers prototypes: https://youtu.be/lg_FSlr64Gk, dont le code est toujours utilisé dans mon dernier projet.

Patrick

Vidéo très didactique pour expliquer les principes de gestion, illustrés avec ce réseau test de démonstration.
Bravo
A suivre
Jacques

Merci pour ces commentaires...

Bonjour Patrick,

Cette approche sans PC est très intéressante
Ce système autonome, sans pilotage via PC, est un plus

J'ai regardé deux fois la vidéo, j'ai pris quelques notes est j'ai quelques questions...
Un petit schéma d'ensemble serait pas mal pour mieux comprendre...

1)Carte de détection pour 3 zones
 Une carte pour gérer zone avale, centrale, amont
 Pilote aussi les aiguillages
 Peut changer la direction de combien d'aiguillages (peut en piloter combien) ?

2)Pas de signalisation (en ce qui me concerne) mais certainement découpage par canton
  Une seule coupure par file de rail ou il faut isoler les deux files de rail à chaque fois ?

3)Carte principale synchronise le pilotage des convois
  Il faut une carte pour chaque train qui circule ?
  C'est la carte de contrôle ?
  Une carte est dédiée au train ou on peut aussi l'utiliser pour un autre (ex BB67000 marchandises, CC72000 voyageurs) ?

4)Est-ce que le système sait détecter une portion de voie sans alimentation ?
  Pour exemple, mes aiguilles sont manœuvrées avec des tirettes, et la portion de voie qui n'est pas donnée par l'aiguillage n'est pas alimentée
  Si un train arrive sur l'aiguille mal orientée, il s'arrête automatiquement (pas d'alimentation sur la file de rail)
  Principe sur cette page : http://dany.kwaoo.me/ferro/dossiers/fiches/aiguillage/aiguillage_alm.htm
  L'idée c'est de ralentir et de s'arrêter juste avant la coupure. Puis de redémarrer progressivement dès que l'aiguille est placée correctement (voie à nouveau alimentée)

Merci d'avance pour tes réponses
Daniel

Salut Daniel,

Merci pour tes commentaires et questions. Je vais essayer d'y répondre le mieux possible. Dès que j'ai un peu de temps, je vais décrire l'ensemble du système sur un schéma général. A noter: c'est un système en évolution, donc je peux aussi y apporter des modifications en fonction des besoins de chacun.

1) En ce qui concerne les aiguillages:

• j'ai équipé chaque canton de deux aiguillages, un à chaque extrémité (en pointe). S'il est en talon, alors il ne fait pas partie de ce canton mais du voisin.
  
• pour l'instant, je commande des servo-moteurs pour les aiguillages. Cela demande peu de courant. Mais si ce sont des aimants, alors il faudrait une autre carte de commande. Ce que je peux faire c'est de sortir un simple signal 0/5V et à charge de chaque utilisateur de piloter ses aiguillages... Cependant, cette solution consomme 2 sorties pour chaque moteur au lieu d'une seule pour les servos.
  
• on peut aussi remplacer les sorties d'aiguillages par des entrées et accepter un signal pour informer le système de sa position. Mais cela ne permettra pas de les commander par l'automate...
  
• les rails des aiguillages sont considérés alimentés, mais il faudrait que je valide la logique pour déterminer si cela peut quand même fonctionner...
  

2) Découpage en canton:

• un seul fil de rail est à isoler au minimum, mais fonctionne avec deux coupures.
  

3) Cartes de pilotage:

• Il y a une carte de contrôle (synchronisation du réseau) et les cartes de pilotage (une par train).
  
• Chaque train doit avoir sa carte de pilotage indépendante. Elle inclut le script et l'adresse de la locomotive. Cependant, on peut modifier l'adresse sans changer le script. En d'autres termes: il y a autant de cartes de pilotage que de trains effectivement sur le réseau. Cela ne signifie pas qu'il faille autant de cartes que tu as de trains dans ta collection...
  
• Par contre, à retenir: comme chaque étape des scripts est enregistrée par un ou plusieurs CV, il devient compliqué de modifier un script. La plupart du temps, il faut le réécrire au complet. Je n'ai pas le moyen d'insérer des instructions... Mais cela se fait aisément: on écrit sur une feuille de papier les différentes étapes et on enregistre le tout à la fin. C'est un peu la contrainte de ne pas avoir d'ordinateur...
  

4) Voie non alimentée:

• Je t'avoue qu'il faudrait que j'y réflèchisse...
  
• Cependant, mon système devrait fonctionner puisque le reste de la zone d'arrêt est alimentée. Donc il n'y a pas de risque de l'interpréter comme une fausse zone libre. En fait, il faudrait inclure cette petite section non allimentée dans la zone d'arrêt amont ou aval. Ainsi cette zone d'arrêt possède deux sous-zones: une alimentée (qui suit la zone centrale) et une non-alimentée qui est contrôlée par l'aiguillage. Le seul problème que je vois est qu'il ne faudrait pas que la locomotive se retrouve entièrement dans la zone sans alimentation, sinon mon système risque de ne pas savoir si le canton est libre ou occupé...
  
• Par contre, étant donné que l'aiguillage est protégé par un carré, celui-ci indiquera au train de s'arrêter avant la zone non-alimentée. Donc le train devrait s'immobiliser sans pénétrer sur cette sous-zone.
  

5) Restrictions et points à valider:

• Pour l'instant c'est temporaire, mais il faut savoir que je n'ai pas testé avec des croisements de voies... Pour ce qui est des TJD, cela devrait fonctionner puisqu'elles sont considérées comme deux aiguillages tête-bêche.
  
• Pas de gestion de boucle de retournement. Normalement, il s'agit uniquement d'une validation à faire de mon côté, mais je préfère prévenir.
  
• Les sections de garage sont un peu différentes des autres cantons puisqu'il n'y a qu'un feu en sortie (voir le schéma de mon réseau de test). Cela nécessite une carte particulière, mais elle existe. Elle est à finaliser. Pour l'instant le prototype fonctionne sur mon réseau: il s'agit d'un canton avec plus de trois zones (pour effectuer des scripts de manoeuvres - la mienne de carte en contient six).
  

Voilà je pense avoir fourni une première série de réponses. Si tu en as d'autres ou besoin de précision, n'hésite pas! Enore une fois, si tu as des besoins particuliers. je peux les étudier... C'est juste une question de temps/disponibilité  

Au plaisir,
Patrick

Merci Patrick pour tes réponses qui vont toutes plutôt dans le bon sens en ce qui me concerne

.

Bonjour,

Comment allez-vous ?  Je voulais juste mentionner en passant que j'ai progressé sur le développement de mon système électronique. En effet, la carte principale de cantonnement est à sa version 2. Un petit aperçu 3D de la carte une fois sortie de production...[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]
Depuis peu, je peux gérer les aiguillages multiples, les TJD, les boucles de retournement. Il me reste à simplifier la commande pour les voies de manoeuvres.
Voilà, toujours à votre écoute si vous avez des questions...
Patrick

Bonjour Patrick,

Bel objet
Depuis la modif de mon réseau j'ai maintenant deux voies d'évitement pour faire se croiser les trains
Je passe mon temps à me déplacer pour positionner les aiguilles à pied d’œuvre, donc j'envisage juste d'automatiser ces deux zones avec des moteurs d’aiguilles (servos sans doute)
Je pense que ton système saura largement faire ça
Tout le reste est piloté à vue, il n'y a volontairement aucun automatisme ni contrôle par un PC sur mon réseau
Je termine un petit projet en TT et je reviendrai ensuite vers toi et ta solution pour voir si je peux mettre ça en œuvre chez moi

Salut Dany,

Il faudrait que tu me dises exactement ce que tu comptes faire avec tes aiguillages... Peut-être qu'il y a un moyen plus facile de les piloter que mon système plus complexe... Je pourrais voir a te faire une carte dédiée ou simplement le faire avec un Arduino ou un Pico...

Patrick

Bonsoir Patrick,

Merci à toi

Voici le plan de mon réseau en voie unique, avec ses deux évitements
Je suis en voie de gauche, donc tous les trains partent à gauche en arrivant sur les évitements
Mais je peux faire du contre-sens ou du dépassement si je veux
En règle générale, quand un train arrive, il faut donc dévier simultanément les aiguilles à chaque bout de l'évitement pour tracer l'itinéraire

Ce que je voudrais c'est automatiser tout ça pour basculer les aiguilles quand un train arrive et aussi retenir les trains sur l'évitement quand un train arrive en sens inverse
Aussi, basculer correctement les aiguilles si on détecte un contre-sens (dans le cas d'un dépassement par exemple)

Actuellement, je me déplace donc à chaque bout des évitements pour basculer les aiguilles, et souvent j'ai un train engagé sur la voie unique et je laisse quand même partir le train (enfin ça c'est plutôt quand on exploite avec les copains !)
Donc, tout en restant libre de circuler avec la Mousewifi à la main, j'aimerai mettre un soupçon de sécurité pour éviter les rencontres frontales !

Voilà, j'espère avoir été assez clair sinon tu me dis et je complète...

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Ok, je vois un peu mieux...

Je comprends l'idée de la voie de gauche et des évitements en contre-sens. En d'autres termes, tu peux gérer deux trains dans un sens et deux trains dans l'autre sens, deux étant en mouvement et deux à l'arrêt... les évitements permettant les croisements. Même si ce n'est pas tout à fait ça, disons que c'est notre  prémice...

Ce que l'on peut faire par exemple: découper le réseau en cantons: au minimum 6 cantons (max 8 ). Deux pour chaque évitement (1a et 1b, 2a et 2b) et entre les évitements (3 et 4 - comme sur le dessin). Je parle toujours dans le sens horaire, si je peux m'exprimer ainsi  

A partir de là, il serait assez facile d'imposer des règles de circulation comme: si un train en 1 gauche veut aller en 4 et si le canton 4 est libre alors roule sinon patiente. Si un train en 4 veut aller en 2 gauche et si 2 gauche est libre alors roule, sinon arrête avant l'embranchement. Etc...

On peut bien évidemment bouger les aiguillages manuellement en fonction de l'emplacement des trains. On pourrait utiliser mes cartes canton pour définir les zones de détection, les zones d'arrêt, la position des aiguillages automatiquement et même une signalisation simple de type BAPR... On pourrait découper le canton 4 en 3 cantons 4,5,6 pour plus de réalisme.

Question: tous les trains sont pilotés manuellement? Ou tu voudrais pouvoir faire rouler un train automatiquement qui s'intègre dans le trafic? Tout cela pourrait être automatisé, et tu pourrais piloter un train manuellement pendant que les autres roulent seuls. Et sans ordinateur...

On peut aussi prévoir deux boutons poussoirs à chaque aiguillage qui manoeuvrent les deux aiguillages en même temps. Ainsi lorsque tu te déplaces, tu actionnes à la fois l'entrée et la sortie de l'embranchement.

Est-ce que je me rapproche de l'idée générale? Tu peux voir que les options ne manquent pas...

https://i.servimg.com/u/f56/20/51/30/33/plan_r10.jpg

Bonjour Patrick,

Oui, tu as tout compris
Maximum 4 trains de la façon dont tu l'as expliqué

La solution simple, dans un premier temps, consiste effectivement à juste actionner simultanément les deux aiguilles d'un évitement. C'est ce que j'avais identifié

La plupart du temps, je laisse tourner deux (à trois) trains alternativement (un dans un sens, deux dans l'autre) pour faire de la présence et de la circulation (ce serait donc à automatiser pour rouler sans opération manuelle)
Pendant ce temps je manœuvre à pied d’œuvre sur les EPs ou en gare pour former les convois qui sont envoyés manuellement dans le traffic
Je garde souvent la main en manuel sur un train, celui qui va d'un EP à l'autre pour formation/dispatching ou qui va en gare terminus

Donc, si j'ai bien compris, ta solution peut parfaitement adresser l'ensemble de mon exploitation, et tout ça sans ordinateur. C'est une bonne nouvelle

Voici un schéma avec 4 trains (c'est le maximum), mais la plupart du temps il y en a 3 (un dans chaque sens à tourner en rond) et celui que je pilote pour aller d'EP en EP

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]

Salut,
Cette configuration est un bon exemple de ce que mon système peut gérer. Je vais y réfléchir et te revenir avec une solution. Le petit problème que j'entrevois est la longueur des cantons. Certains sont grands alors que d'autres potentiellement très petits... Ça peut être un problème car il faut gérer les insertions de convois manuels sans nécessairement installer des cartes partout. Il faut que j'y pense...

Merci Patrick,

On ne se préoccupe que des deux évitements
On ne s'occupe pas du tout des garages
Ton plan de base avec 6 ou 8 cantons convenait, et effectivement le canton 4 sera plus grand que le 3
On peut juste envisager peut-être la gare (côté terminus, pas sur la voie de passage) comme un canton mais pas plus

C'est tout, je veux rester simple et intervenir au minimum sur le câblage et les voies en place...

Est-ce que je peux rester avec mes aiguilles en manuel pour le moment et implémenter tes cartes et la logique de canton dans un premier temps
Ensuite je remplacerai mes tirettes par des servos commandés par la logique de canton
C'est faisable ?

Et aussi un complément d'information... Mes aiguilles sont protégées par un coupon de voie de 20cm, si elles sont mal déviées le coupon est isolé pour éviter le court-circuit si le train s'engage quand même dessus. Du coup, le train est stoppé 20 cm avant l'aiguille puisque le coupon n'est pas alimenté
Ça peut peut être être utile d'avoir cette information comme une détection d'information pour la gestion...

Salut Daniel,

J'ai en effet une question importante. Comment sont décooupées tes voies? Normalement, je gère un canton avec 3 zones: 2 freinages et une zone au milieu. Si tu te souviens de la vidéo explicative que j'avais tournée l'année dernière, il y a une zone de freinage avant chaque signal (ou extrémité de canton).

Pour les aiguillages, je ne pense pas que ce soit un problème puisque si l'aiguillage n'est pas orienté correctement, le train s'arrêtera de toutes les façons grâce au système... Par contre, as-tu la possibililté de relier électriquement l'aiguillage au reste du canton auquel il appartient? C'est de cette manière que la logique fonctionne... Je vais dessiner un schema "électrique" pour te donner une idée de ce que j'attends comme coupure...

Il va falloir que je fasse un peu de spéléo pour savoir si j'ai des coupures et où...
Est-ce que tu as prévu dans un canton la possibilité de ne pas avoir de zones de freinages ? Juste un canton donc...
Sinon ma protection d'aiguille comme canton de freinage puisque c'est pré-câblé, mais ça va freiner sec sur 20 cm
Oui, c'est brutal, mais ça évite de tronçonner la voie, et c'est ce que je fais pour le moment en utilisant mes aiguilles et le tronçon isolé comme cantonnement manuel
Quelle est la longueur des zones de freinage ?

Voici le découpage théorique du système.

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Bien sûr, il y a beaucoup de cantons, mais cela peut se réduire. Il faut juste que je teste sur mon réseau virtuel jusqu'à quel point on peut le faire.

Chaque carte canton est marquée en rouge (il y en a théoriquement 14). En bleu, tu trouveras les zones ou "sous-cantons". Comme tu peux le voir, les cantons normaux ont trois zones et certains une seule zone surtout pour les zones d'aiguillages.

Maintenant, pour les cantons et les zones de freinage, je ne suis pas sûr de pouvoir utiliser le découpage que tu as fait, car la zone de freinage doit appartenir au canton comme tu peux le voir sur le schéma central. En effet, cela sous-entend que la zone de freinage ne va pas servir à immobiliser un convoi sur l'aiguillage sinon, il déclenche le canton voisin... Donc il faudrait de nouvelles zones sur le côté "talon de l'aiguillage" (B & C). Le côté "pointe" (A) est correct. Mais je pense que cela va être un problème pour toi... A moins que tu puisses simplement réaliser les coupures (double rouge) du côté "talon".

Ensuite, on peut supprimer des cantons: C4, C11 & C14. Mais encore une fois, pour la logique, il faudrait mieux les avoir. Ils servent à insérer les trains manuels dans le trafic. Sans ça, un nouveau train va tomber du ciel sur une zone d'aiguillage et je ne sais pas encore comment le système va réagir. Il faut que je le teste.

Les cartes canton: je peux les fabriquer avec différentes options:
- avec ou sans signalisation (à savoir que si c'est le cas, tu ne pourras pas avoir de signalisation plus tard, une fois la carte installée...)
- avec ou sans aiguillage (pareil, mais moins important car la configuration du réseau n'est pas sensée changer...)
- les cartes avec juste une zone (aiguillages multiples - C3, C10 & C13) sont quasiment vierges. Il y a principalement le contrôleur et la communication.
Je mentionne cela, car si le coût fait partie de l'équation, alors il est possible de supprimer des composants sur les cartes... c'est toujours quelques $ ici et là mais qui finissent par faire une différence.

Enfin, tu auras la carte de synchronisation et une carte pilote par convoi automatique. Ici aussi, les cartes sont réduites puisqu'ìl n'y a que le controleur dessus.

Voilà pour l'idée générale... Comme il s'agit d'un projet dynamique, je peux encore y apporter des changements en fonction des besoins ou l'adapter suivant ta configuration. Mais pour ce qui est des zones de freinage, je suis sûr qu'il va falloir les modifier.

Maintenant, si cela ne convient pas à ton setup, on peut toujours développer un simple mécanisme pour les aiguillages. Tu auras déjà ça.

FYI, il manque une zone en C10...

Donc maintenant, on peut simplifier un peu le découpage des voies.

Pour cela, on conserve les cantons à trois zones pour les convois automatiques. On simplifie les cantons uniquement réservés au convoi manuel. Ainsi, on obtient la configuration suivante:
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Cela est suffisant puisque le convoi manuel n'a pas besoin de zone de freinage. Le ralentissement est effectué par le conducteur en temps réel (en supposant qu'il y a une signalisation à observer).

Question: quel protocole utilises-tu: Loconet ou autre? Je demande car pour l'instant mon système ne peut communiquer qu'avec Loconet. Pour d'autres protocoles, il me faut trouver la documentation et implanter les messages... et fabriquer la carte électronique qui va avec... Là, c'est une autre paire de manches...

Bonjour Patrick,

Quel travail dis donc !

Ce qui me fait le plus peur c'est de tronçonner à postériori toutes mes voies
Et là il y en a beaucoup à faire, pas sûr que j'ai envie après avoir passé 20 ans à construire le réseau...

J'ai une z21,donc je pense que je suis en Loconet
Je n'ai pas de signalisation (sauf en gare), je suis en voie unique à signalisation simplifiée (VUSS)

Ce que tu proposes est très complet mais fondamentalement je pense n'avoir besoin que de C1/C2 et C8/C9
Pas besoin de gérer les garages C4/C5 et C11/C12
On peut grouper C3, C5, C6 et C7 ainsi que C10, C11 et C13. Ce qui ramène à deux les cantons (comme tu avais dit au départ)
Sauf à ce que ton système ne fonctionne pas si tu n'implémentes pas tout ça...

Avec un réseau à construire, je partirai sans problème là dessus, mais là il est déjà monté et installé, ce qui change quand même pas mal la donne

Donc, j'imagine que c'est frustrant, mais est-ce qu'on peut drastiquement simplifier ?
Le but initial c'est juste de protéger les deux tronçons de voie unique entre les évitements si un convoi s'y trouve

Je comprends tout à fait ton idée. C'est légitime. Je ne pense pas vraiment qu'il sera possible d'installer un système comme le mien car si on supprime trop de cantons ou de zones, on finit par ne pas avoir assez de "logique" pour un fonctionnement automatique.

Il va falloir se rabattre sur un mécanisme simple pour les aiguillages des évitements. Je ne vois que ça...

Une autre solution serait de passer par des barrières infrarouges directement installées dans la voie entre les traverses. Mais la logique ne sera pas aussi complète... car on ne pourrait pas identifier ou suivre les convois...

Bref, je ne vois pas de solution. Dommage...

Bonjour Patrick,

Merci pour ton gros travail d'étude de faisabilité, et désolé que ça ne convienne pas
Enfin, si, ça marche mais c'est plutôt de mon fait à ne pas vouloir tronçonner les voies en si grand nombre
Ça prouve bien que c'est indispensable de le prévoir dès le départ même si on ne le met pas en œuvre tout de suite

Je vais effectivement devoir me rabattre vers une solution plus simple et plus classique en utilisant les quelques coupures qui existent et qui devraient suffire (enfin j'espère)

C'est quand même bien d'avoir fait l'exercice ainsi je connais définitivement vers quoi je dois me tourner
Merci encore, et continue de nous tenir informé de ton système que je trouve super