Boîtier de commande à distance d'une portion de Grand Réseau Modulaire

Besoin d'aide pour réaliser un montage sur votre maquette ?
Jicebe
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Boîtier de commande à distance d'une portion de Grand Réseau Modulaire

Message par Jicebe »

Futur boitier de commande à distance d'un groupe de modules intégrés à un Grand Réseau Modulaire.

Cela faisait déjà longtemps que je réfléchissais à un montage pour remplacer mon système actuel d'alimentation traction d'un groupe de modules appartenant à un Grand Réseau Modulaire.
Mon cahier des charges était (et reste encore) le suivant :
Le courant fourni devra être compatible avec tous les engins moteurs courant continu roulant sur le Grand Réseau Modulaire.
Le boîtier devra s'adapter aux modules du Grand Réseau Modulaire, le plan de celui-ci n'étant pas connu d'avance, et, en exposition, changeant d'une exposition à l'autre.
Les modules ne m'appartenant pas, aucune modification ne doit y être apporté, dans le décor comme dans le câblage électrique. Il en résulte que je peux seulement me brancher sur les prises d'alimentation des modules, qui peuvent être des prises DIN HP (normes françaises), des jacks (normes allemandes), des dominos,...
Dans la mesure du possible, pour les modules avec des embranchements, des gares à voie multiples, ces embranchements/voies voies multiples devront pouvoir être encore utilisés "manuellement", les voies principales étant gérées par mon système.
La zone gérée par mon système devra pouvoir être découpée en plusieurs cantons, avec cantonnement automatique.
Accélérations et ralentissement devront être gérés automatiquement.
La gestion de ce système devra pouvoir se faire "de loin" et éventuellement de plusieurs endroits à la fois.

Une solution évidente à priori : un serveur WEB spécialisé dialoguant avec les humains, et transmettant les ordres reçus à un ordinateur spécialisé gérant les courants de traction.
C'est l'exemple parfait d'un arduino avec un shield Ethernet.

Hélas, pendant longtemps, cette solution se heurtait à des problèmes d'entrées/sorties
Première méthode : on utilise par canton une sortie PWM pour gérer la vitesse, et ue sortie digitale reliée à un relais inverseur, et une entrée digitale testant un détecteur de consommation pour connaître l'état "Libre/occupé" du canton.
Problèmes posés :
Il faut amplifier le courant des deux sorties "vitesse" et "sens".
Il faut une sortie PWM et deux entrées/sorties digitales par canton, à multiplier par le nombre de cantons, ce qui fait beaucoup
C'est le microprocesseur de l'Arduino qui va faire la gestion de chacune des sorties PWM, et cela va lui représenter une lourde charge de tavail

Deuxième méthode : On rajoute des shields moteurs CC spécialisés pour la vitesse et le sens de déplacement.
Avantage sur la première méthode : plus besoin d'amplifier le courant des deux sorties "vitesse" et "sens".
En choisissant les bons shields, c'est le shield qui gère les sorties PWM qui va faire le travail de gestion, libérant le microprocesseur de l'Arduino qui pourra se concentrer sur autre chose.
Gros inconvénient ; tous les shields moteurs CC utilisent les mêmes deux sorties de l'Arduino, et on ne peut donc pas avoir plus de deux cantons gérés d'une façon indépendante.

Et puis, il y a peu, j'ai découvert le shield "ADAFRUIT 1438".
Première bonne nouvelle : il permet de commander directement, en courant haché, soit quatre moteurs analogiques, soit deux moteurs pas-à-pas (plaque tournante, pont roulant, ...), soit quatre aiguillages Kato à commande par deux fils, soit quatre jeux de lumière, soit un panachage de ces possibilités.
Deuxième bonne nouvelle : il a son propre contrôleur commandé par le bus I2C de l’Arduino, ce qui soulage ce dernier de presque tout le travail.
Troisième bonne nouvelle : son adresse sur le bus I2C pouvant être choisie dans une plage de 32 adresses, on peut donc en empiler jusqu'à 32 sur le pauvre Arduino, transformé en Super Extra Big Mac XXXXXXXXXL, ce qui permet de commander, individuellement, le sens et la vitesse de 32x4 = 128 cantons !
Ce shield sera donc au cœur de mon montage et permettra, d'abord, de gérer un tronçon de Grand Réseau Modulaire, puis plus tard, le fonctionnement complet de mon ensemble T-Trak "Paris".
Afin de ne pas mélanger tout, je me propose donc d'ouvrir des fils "secondaires" pour chaque point important (Réseau informatique local, dessins SVG, détecteur de locomotive chaude,...) et de réserver ce fil pour l'intégration de l'ensemble.

Premier "sous-fil" : le shield "ADAFRUIT 1438" : viewtopic.php?f=15&t=1658
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Michiel
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Re: Boîtier de commande à distance d'une portion de Grand Réseau Modulaire

Message par Michiel »

Si j'ai bien compris, tu penses de contruire une alimentation de secteur pour les trains, operation analogique, et tu penses d'utiliser des Adafruits comme decodeur/amplificateur pour l'alimentations des rails. C'est chouette, mais tres "sec", parceque je ne comprend pas pourquoi cette complication pour quelquechose apparement est deja inventé et utilisé. (Ceci sans reproche ou critique, c'est chez moi le problème de ne pas bien comprendre la problematique)

Ma premiere question est: c'est quoi ce "Grand Reseau Modulaire"? Une petite presentation? Schémas? Photos? Et alors, pourquoi chercher cette sollution compliquer avec ces Adafruits?

(Je sais que tu a deja expliqué certaines chose dans le text initial, mais le concept et context "Grand Reseau Modulaire" m'échappe.)
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tazoonet
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Re: Boîtier de commande à distance d'une portion de Grand Réseau Modulaire

Message par tazoonet »

Le grand réseau modulaire c'est plusieurs modules assemblées les uns aux autres formant un GRAND réseau modulaires
Je sais pas si je me suis fait comprendre
Une photo serais plus explicative ;)
Pour le reste JOKER :mrgreen:
Jicebe
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Re: Boîtier de commande à distance d'une portion de Grand Réseau Modulaire

Message par Jicebe »

Bonjour.
Deux questions intéressantes, et deux réponses.
Ce que j'appelle "Grand Réseau Modulaire" :
Ce sont des réseaux "éphémères", conçus pour des expositions, et qui n'existeront que pour l'exposition pour laquelle ils sont prévus, soit quelques jours seulement (record de longévité : 11 jours aux Mondiaux de Paris-Porte de Versailles)
Ils sont conçus en assemblant des modules venus de n'importe où, parfois de très loin, le reccord actuel étant un module venus spécialement du Japon pour une exposition de 4 jours à Stuttgart en 2015.

Ils sont très grands (ceux qu je montais autrefois pour le stand AFAN à Paris Porte de Versailles faisaient, d'une année sur l'autre, entre trent et plus de quarante mètres de façade, le record à Stuttgart étant de plus de 650 m de façade.
Ils réunissent un peu de tout, depuis le module simple de 90 cm de façade jusqu'à des réseaux complets auquels on a enlevé une ou les deux raquettes d'extrémité.
Par exemple, pour le Grand Réseau Modulaire que nous avons présenté à Utrecht l'an dernier, N160 avait amené son réseau de club complet, moins la raquette de droite (pour le public) plus un module d'adaptation, qui permettait de passer aux modules aux normes françaises, qui eux-mêmes menaient à des modules venus d'Allemagnes, Autriche et Grande-Bretagne, mais tous aux normes allemandes.

Pour l'alimentation des voies, certains utilisent leurs propres alimentation (cas du réseau N160), mais d'autres n'en n'ont pas, parce qu'ils n'amènent qu'un ou deux simples modules, ou parce que chez eux ils roulent en digital alors que dans un Grand réseau Modulaire, on doit rouler en analogique.

Deux conséquences possibles : on a des zones avec jusqu'à parfois un transfo tous les 0,90 m/1,2m, qui permettent de cantonner facilement, mais nécessitent la présence de nombreuses personnes, et d’autres zones, très longue, et source de bouchons (FILES !) ferroviaires.

Pour la première question, mon montage est destiné à permettre le cantonnement avec des cantons courts (longueur de un ou deux modules) avec bloc-système automatique pour diminuer le nombre de personnes nécessaire au bon fonctionnement.
Quand un train sera détecté dans un canton, on aura alors mise à l'arrêt du canton précédent, et a demi-vitesse pour celui encore avant.
Comme, pour une même tension deux trains peuvent avoir des vitesses très différentes, on pourra manuellement régler la vitesse dans le premier canton, et mon système fera suivre l'information d'un canton au suivant à mesure que le train avancera.

Comme je suis à l'aise en programmation, alors que je suis nul en gravure et perçage de circuits imprimés, en en soudure des composants dessus, j'e privilégie le codé solution logicielle à la solmution matériel, et mon montage tout entier ne nécessitera que zéro transistor, condensateur,...
Jicebe
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Re: Boîtier de commande à distance d'une portion de Grand Réseau Modulaire

Message par Jicebe »

L'un des plus beaux exemples de Grand Réseau Modulaire : Stuttgart 2015.
Le plan ci-dessous représente un seul Grand Réseau Modulaire, avec en flèches bleues, le trajet conseillé pour les visiteurs

Image
En hachuré, en haut à droite, la zone (en voie unique métrique) que je contrôlais personnellement avec mes transfos.
Pour donner une idée de l'échelle, le losange rouge représente la gare (métrique) ci dessous, de 1,2m de façade:

Image

L'ensemble provient de 24 Associations ou clubs, venant de 11 pays différents
Image
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Philippe
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Re: Boîtier de commande à distance d'une portion de Grand Réseau Modulaire

Message par Philippe »

Peut-on considérer chaque module, ou 2 ou 3 modules en enfilade, comme un canton à part entière ?
Un aspect essentiel de la créativité est de ne pas avoir peur d'échouer. Dr. Edwin Land
Jicebe
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Re: Boîtier de commande à distance d'une portion de Grand Réseau Modulaire

Message par Jicebe »

Philippe a écrit :Peut-on considérer chaque module, ou 2 ou 3 modules en enfilade, comme un canton à part entière ?
Oui, tout-à-fait...
Pour prendre un exemple concret avec des modules bien connus sur ce forum :
Avec le même boîtier, sans y apporter la moindre modification, il sera possible, lors d'une exposition, d'alimenter les quatre modules de Gepe en en faisant quatre cantons, avec cantonnement automatique, et accélérations/ralentissements progressifs, et, lors d'une autre exposition où ces modules seraient raccordés à ceux de N160, de n'en faire qu'un seul canton, et de découper le réseau de N160 en trois autres cantons.
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Philippe
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Re: Boîtier de commande à distance d'une portion de Grand Réseau Modulaire

Message par Philippe »

Ok, si je continue mon raisonnement, si chaque module est relié à un détecteur de courant, ou par groupe de modules, ceux-ci pourraient être reconnu par une centrale numérique, comme un canton sur un réseau ordinaire ?
Un aspect essentiel de la créativité est de ne pas avoir peur d'échouer. Dr. Edwin Land
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Re: Boîtier de commande à distance d'une portion de Grand Réseau Modulaire

Message par Jicebe »

Philippe a écrit :Ok, si je continue mon raisonnement, si chaque module est relié à un détecteur de courant, ou par groupe de modules, ceux-ci pourraient être reconnu par une centrale numérique, comme un canton sur un réseau ordinaire ?
Oui, tout-à-fait, mais...
Il y a un problème avec les alimentations pulsées, hachées en général :
Il y a des instants où il ne circule aucun courant électrique, et à ces instants là, le canton sera vu comme "libre", même s'il est occupé.
La solution, que je compte utiliser, et détailler dans le fil sur l'Adafruit 1438, est d'intercaler un circuit dit "monostable redéclenchable" entre le détecteur de courant, et ce qui exploite ce détecteur.
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