Modelljernbane og elektronikken - Enkel signalstyring

Enkel signalstyring

Printed From: MJF Forum
Category: Modelljernbane i alminnelighet
Forum Name: Modelljernbane og elektronikken
Forum Description: For spørsmål om elektriske komponenter, analoge styringer og koblinger
URL: http://forum.mjf.no/forum_posts.asp?TID=11168
Printed Date: 22 november 2024 at 05:32
Software Version: Web Wiz Forums 12.05 - http://www.webwizforums.com

Topic: Enkel signalstyring

Posted By: halvors
Subject: Enkel signalstyring
Date Posted: 02 februar 2022 at 14:39

Det har kommet spørsmål om signalstyringen jeg bruker på FREMOdulene mine og på Lyngheibanen, og her kommer en oversikt. Men dere som forventer noe avansert elektronikk her vil nok bli skuffet Wink

Styringen er basert på Skala Design sine signaler med felles pluss. Dvs. at det er en felles ledning til pluss 12 Volt (+12V), og en ledning for hvert lampe (lysdiode) som koples til null Volt (0V) for å gi lys.

Kretsen jeg bruker for disse signalene er en enkel holdekrets med et 5V miniatyr-rele. Kretsen styres med "moment-brytere", dvs. brytere som gir kontakt når de trykkes eller aktiveres. Det er mulig å bruke forskjellige typer brytere.

Releet RL har en driftsspenning på 5V, selv om kretsen er forsynt med 12V. Motstanden R1 må ha en verdi som tar opp de resterende 7V når releet er aktivert. Verdien på denne motstanden må testes ut med det aktuelle releet, men vil normalt ligge i området som er angitt på skjemaet. Mine releer fungerer greit med en spenning på 4-5V.

Når releet er i hvilestilling vil det føres 0V gjennom releets hvilekontakt fram til det røde lyset på signalet.

Releet aktiveres med å trykke på bryter S1 som legger 0V på "nedsiden" av releet og får det til å trekke. Dermed blir også kontaktene aktivert og det legges 0V via diode D1 til "nedsiden" av releet. Dette betyr at releet ligger fast aktivert (etter at S1 er sluppet), og det grønne signalet lyser.

Ved å trykke bryter S2 vil releet bli kortsluttet gjennom diode D2 og falle tilbake til hvilestilling. Dermed lyser signalet igjen rødt.

Det er også mulig å "rive" signalet med den ekstra inngangen via diode D3. Denne bruker jeg til automatisk riving av signalet via en spordetektor. Dette er en liten krets med 3 transistorer og en strømspole som legger 0V til diode D3 og dermed kortslutter releet på samme måte som bryter S2.

Der hvor jeg har både inn- og utkjør-signal har disse to separate releer som er delvis koplet sammen i styringen med en lite diodematrise. Jeg kan f.eks. automatisk rive et grønt utkjør-signal når jeg aktiverer innkjør, og omvendt. Siden jeg har manuell styring av signalene (og ikke noe avansert sikringsanlegg Tongue

) kan det være praktisk. Detektoren for riving, og bryteren for rødt lys (S2), virker samtidig på begge signalene.

Mine releer har to skiftekontakter som vist på skjemaet. Den andre er vist ubrukt, men kan brukes til styring av andre signaler, for eksempel dverger som skal forholde seg til hovedsignalene.

Jeg kommer tilbake snart med skjema for detektoren.

Hilsen Halvor

Replies:

Posted By: Morten Jacobsen
Date Posted: 09 mars 2022 at 13:31

Hvor kjøper du releene Halvor?

-------------
Morten Jacobsen (MJ)

H0 DC og norsk forbilde fra 1955-65 med islett av H0e, Digitrax DCC og FREMO

Posted By: halvors
Date Posted: 09 mars 2022 at 16:52

Morten Jacobsen wrote:

Hvor kjøper du releene Halvor?

Jeg har nok ikke kjøpt disse selv, men 5 Volt dobbeltpolede releer i kompakt utførelse (husker ikke hva huset heter, men det ser ut som en forvokst IC) finnes mange steder. Monteres i vanlig IC-sokkel på printet.

Hilsen Halvor

Posted By: ses
Date Posted: 09 mars 2022 at 22:05

Men skissen din viser vel ikke dobbeltspolerelé? Og nettopp måten du får enkeltspolereleet til å skifte posisjon med moment-brytere, slik at det fungerer som om det er dobbeltspolet, er jo ganske snedig. Takk for at du delte dette med oss.

-------------
Svein S

Posted By: halvors
Date Posted: 09 mars 2022 at 23:18

ses wrote:

Men skissen din viser vel ikke dobbeltspolerelé?

Nei, ikke dobbelt-spolet, men dobbelt-polet Wink

. Dvs. en spole, men to-polet bryter. Den ene polen er for øvrig ikke brukt på mitt skjema, men er nyttig til andre formål enn det som er vist.

Hilsen Halvor

Posted By: halvors
Date Posted: 10 mars 2022 at 12:02

Detektorkrets for sporfelt

Jeg har laget en enkel detektorkrets for sporfelt basert på bruk av strømtransformator. Jeg foretrekker denne løsningen, men den krever av man kan få tak i egnede strømtransformatorer.

Det er også mulig å lage en tilsvarende krets basert på spenningsfallet gjennom dioder, og flere kommersielle systemer bruker dette. Bakdelen er at det blir et spenningsfall gjennom diodekretsen som igjen kan gi merkbar endring i hastigheten på toget.

En strømtransformator som brukes her er en enkel spole som kan detektere vekselstrøm som passerer på en ledning gjennom sentrum av spolen. Slike transformatorer har normal et hull som den eksterne ledningen kan passere igjennom. Det er altså ingen elektrisk forbindelse mellom detektoren og ledningen. Dette er en stor fordel siden man da får et fullstendig galvanisk skille mellom detektoren og all annen elektronikk knyttet til denne på den ene siden, og kjørestrømmen på modelljernbaneanlegget på den andre. Men det bør også nevnes at denne type detektor vil kun fungere ved bruk av digitalstyring, og kjørestrøm basert på digitale signaler som f.eks. DCC.

Den ene (av de to) lederne mellom Booster eller sentral og sporet føres gjennom hullet i strømtransformatoren. Når et lokomotiv eller en vogn med lys kjører på sporet vil strømmen som går i ledningen generere strøm i transformatoren, og denne blir plukket opp av detektorkretsen. Strømmen er ganske svak og man trenger derfor en krets som for eksempel den som er vist på skjemaet for å kunne nyttiggjøre seg dette signalet.

Kretsen som er vist har 3 transistorer som til slutt gir en utgang (såkalt "Open Collector" eller "OC") som for eksempel kan brukes til å rive holdekretsen for signal som er vist i starten på denne tråden. Inngangen på holdekretsen er markert helt til venstre på det første skjemaet.

Noe få ord om valg av komponenter:

Transistortypene er ikke kritiske, det er to NPN og en PNP transistor. Den første transistoren har stor strømforsterkning, den andre noe mindre strømforsterkning, og den tredje (utgangstransistoren) har noe større strømkapasitet.
Kretsen er rimelig følsom, og det kan ofte være ønskelig å redusere denne følsomheten for å unngå "støy" fra nærliggende spor og kabling. Dette kan man gjøre ved å redusere verdien på R1 . Eventuelt sette in et trimmepotensiometer (variabel motstand) i stedet for R1.
For å få detektoren til å "holde" lenger (dvs. unngå korte støypulser på utgangen) kan man øke verdien på C2.
LED'en vil lyse når det er tog på sporet, og er bare en praktisk ting å ha under installasjon og testing.

Jeg kan dessverre ikke vise til noen leverandør av strømtransformatorer, men det er det kanskje andre her som kan hjelpe med. De jeg har brukt ser ut som angitt til venstre på skjemaet.

Bildet viser en slik detektor slik jeg har bygget den, og den tykke brune ledningen er den DCC-ledningen som detektoren er knyttet til. Det betyr ingen ting om det er den ene eller andre DCC-ledningen som benyttes.

Jeg kommer tilbake med mer detaljer på hvordan detektoren og signalkretsen koples sammen, og hvordan ABC-systemet for automatisk stopp ved rødt signal er integrert i dette.

Hilsen Halvor

Posted By: ses
Date Posted: 11 mars 2022 at 22:29

Sorry. Leste ikke nøye nok.

-------------
Svein S

Posted By: Treant
Date Posted: 15 mars 2022 at 18:45

Et lite tips kan være å legge en diode i parallell med rele spolen om den ikke har det innebygget. Det kan genereres høy spenning når relet slipper og ev. skalde det grønne lyset om det er dioder (LED tåler ikke så mye revers spenning).

Lars Erik

-------------
Lars Erik Gyulzadyan Svendsen

Another DCC Zhead

Posted By: halvors
Date Posted: 13 april 2022 at 15:39

Signalstyring med automatisk togstopp

Som nevnt andre steder bruker jeg denne signalsyringen med automatisk stopp foran innkjørsignalet utenfor stasjonene. For å få til dette bruker jeg den ledige kontakten på releet i holdekretsen for innkjørsignalet, i sammenheng med en diodematrise som angitt på figuren nedenfor. Denne diodematrisen kan trigge det som kalles ABC-funksjonen som finnes i de fleste DCC-dekodere, som definert opprinnelig av Lenz.

Jeg bruker automatisk stopp kun ved innkjør til stasjoner. Det er upraktisk å bruke ABC ved utkjørsignalet da det vil påvirke togene uønsket ved f.eks. skifting.

Sporet er inndelt i fire områder, regnet fra stasjonen som befinner seg til venstre på tegningen, innenfor utkjørsignalet. Et innkommende tog kjører fra høyre til venstre på tegningen.

A og D har fast DCC-spenning direkte fra sentral/booster.
B er detektorområdet som river signatet (setter rødt signal) når toget passerer. DCC-spenningen føres via detektorkretsen.
C er stoppstrekningen hvor ABC-kretsen koples inn ved stopp (rødt innkjørsignal). DCC-spenningen føres via relekontakten i signalkretsen, og eventuelt ABC-kretsen.

Det den ene skinnen i sporet må isoleres på 3 steder som vist på tegningen. Område C må være langt nok til at toget kan stoppe innenfor området. Område B kan være ganske kort, men gjerne lenger enn lengste lok. Dette er ikke kritisk.

Signalene styres manuelt med tre momentbrytere (trykkbrytere eller fjærbelastede vippebrytere):

S1: setter utkjør grønt.
S2: setter både utkjør og innkjør rødt.
S3: setter innkjør grønt.

S2 er strengt tatt ikke nødvendig, men er praktisk for å nullstille signalkretsen. Om man bruker fjærbelastede vippebrytere vil S1 og S3 være en del av samme bryteren, med funksjon i hver sin retning.

Det er også mulig å kople S1 og S3 slik at det motsatte signalet settes rødt samtidig med at det ene settes grønt. I så fall må man har inn et par ekstra dioder mellom bryterne og signalkretsen.

Inn-signalet har ingen direkte innvirkning på toget, mens ut-signalet fungerer slik:

Når signalet er rødt vil relekontakten være åpen, og diodematrisen er i serie med kjørespenningen til den ene skinnen i stoppstrekningen. Dette oppfattes av lok-dekoderen som DCC-signalet er ubalansert, dvs. at spenningen svinger mer den ene veien enn den andre. Dermed vil et lok med CV 27 satt til "1" (eller "2", se nedenfor) stoppe foran signalet, og vente til signalet blir grønt.
Når signalet stilles grønt vil relekontakten være lukket, og diodematrisen er kortsluttet og har ingen effekt. Det betyr at toget kan passere stoppstrekningen C (og B).

Alle lok-dekodere må ha ABC-funksjonen aktivert. Det gjøres i utgangspunktet ved å sette CV 27 til "1" eller "2", altså forskjellig fra "0". Om den skal være "1" eller "2" avhenger av hvilken retning diodematrisen står, altså hvilken skinne som har høyest DCC-spenning (relativt den andre skinnen). Det er viktig at alle diodematriser koples samme vei i forhold til signalene som styrer de. Det enklest å teste dette ut ved montasje , og snu kretsen om stoppfunksjonen virker feil vei.

Det anbefales å studere tilgjengelig litteratur om ABC-kretsens funksjon. Vær også oppmerksom på at forskjellige dekoderfabrikanter kan ha lagt til ekstrafunksjoner i CV 27 og andre relaterte CV'er. Se dekodermanualen.
Mange dekodere har tilleggsfunksjoner for å f.eks. stille følsomheten på stoppkretsen, og stopplengden for loket. Fordelen med ABC-kretsen er at alle lokets funksjoner som f.eks. styring av lyder og kjøring i motsatt retning fungerer også innenfor stoppstrekningen.

Hilsen Halvor