Než položíme koleje - lokalizace, detekce, indikace & spol.

  1. Úvod
  2. Terminologie
  3. Důvody
  4. Hardware
  5. Umístění
  6. TrainController
  7. Závěr

Úvod

    Shrnutí, upřesnění, nové poznatky, zkušenosti, dotazy, ale hlavně známé "Opakování je matkou moudrosti.". Tak nějak by bylo možno označit následující text, inspirovaný, jak jinak, především vašimi dotazy. Pokusím se o maximální jednoduchost, při co nejširším záběru.

    Následující text se bude zabývat především digitálem, proudovými detektory a softwarem  fy Freiwald Software, především TrainControllerem (verze 7, 8, Gold, Silver). Pro analog, HW obecně, případně jiné SW aplikace budou však některé informace také použitelné, nebo mohou posloužit alespoň inspirativně.

    Někomu mohou tyto informace připadat zbytečně detailní, zkušenosti jsou však zcela jednoznačné. Nakonec, vždy se najdou ti, kterým se to zdá moc polopatické, ale i ti, kterým to pořád jasné není. A že těch druhých je podstatně víc, na to vemte jed. Není divu, u začínajícího kolegy je to zcela pochopitelné. A právě nováčkům je tento článek určen, i když i ostatní zde třeba najdou nějaké zajímavé či neznámé informace.

    Článek obsahuje i související věci TrainControlleru, a nejen je, ale i další základy. Je to vlastně takový komplet věcí, co je třeba udělat, připojit, aby šlo s mašinou přejet z A do B, nejlépe pomocí počítače. Je to ovšem mírně omezeno jen na jeden software a určité HW komponenty. Pro další aplikace a HW prvky to snad poslouží aspoň inspirativně.

    Důrazně upozorňuji, že popisuji systém Lenz, a že jiné systémy mohou mít stejné nebo podobné jen dílčí části !!!  V článku Komponenty jsou detailnější informace o některých použitých prvcích.

Na začátek článku

Terminologie

    Část nejspíš nevítaná, přesto však důležitá. Domluvit se je třeba a není to vždy jednoduché. (Pokud udělám chybu někde v terminologii železniční, omluvte mě, nebo opravte.)

   
Vozidlo Lokomotiva nebo vagon.
Lokalizace Určení místa vozidla.
Obsazení Stav, kdy je vozidlo ve sledovaném úseku.
Detekce Zjištění stavu obsazení sledovaného úseku.
DO Detektor obsazení, založený na zjišťování průchodu proudu.
Indikace Signalizace stavu obsazení.
Indikátor (TC) Prvek TrainControlleru, zobrazující indikaci.

    Zde stojí za zmínku vozidla, konkrétně jejich sběr proudu z kolejí. U mašin je to standard (nejde-li o nějakou bezmotorovou maketu), u vagonů už to úplně obvyklé není. Vozy s plastovými koly sběr proudu pochopitelně nemají, a ty s koly kovovými musí mít buď osvětlení, nebo odporový lak či odpor na kolech. Kovová kola rozhodně doporučuji, neboť jízdní vlastnosti to podstatně zlepšuje. A udělat z nich taková, co odebírají pár mA proudu, to je asi nejjednodušší tím odporovým lakem, a lze to dělat pěkně postupně. Odpor jedné nápravy by měl být cca 5 - 10 kΩ. Sběr proudu vagony je výhodný z více důvodů a rozhodně ho doporučuji udělat.

    Další informace jsou v článcích Detekce obsazení, Izolované úseky - Detekce obsazení aj.

Na začátek článku

Důvody

  1. Obsluha (uživatel, -é) musí mít informace o obsazených či volných kolejových úsecích.
  2. Pokud je "obsluhou" nějaký řídící program, je obvykle založen právě na obsazení úseků.
    Je-li kolejiště malé, celé "pod dohledem" a není-li řízeno softwarem, ale manuálně, obsluhou, lze od elektronické detekce obsazení upustit. Dnes, v době digitálu, s počítači a aplikacemi typu JMRI, TrainController a pod., mi to však připadá naprosto nesmyslné. Jenže ... není to tak dlouho, co se nám o takovém pokroku ani nesnilo a taky jsme "mašinkovali".

Na začátek článku

Hardware

    HW komponent, zabývající se indikací obsazení, je mnoho. I když ponecháme jen ty, co jsou založeny na proudové detekci, pořád to bude hodně výrobků, od různých výrobců, různá provedení, různé formáty výstupní informace atd. Proto zde není možno probírat všechny, navíc mnohé ani neznám, natož abych je zkoušel. Pár globálních informací a příkladů se však snad bude hodit.


Obr.1 - Blokové schéma zpětného hlášení z DO.

  • Detektor obsazení (DO) - Napájí kolejový úsek a zjišťuje, zda do něj teče proud. V kladném případě je aktivní výstup detektoru (vlevo). Už zde mohou být signalizační prvky (LED) a informace dále nemusí být zpracována (např. pro analog).
  • Enkodér - také kodér (chybně dekodér) zpětného hlášení (KZH) - na jeho vstupy (vpravo) jsou přivedeny informace z jednotlivých výstupů DO. Enkodér každému vstupu přidělí unikátní adresu a po sběrnici zpětného hlášení ji odesílá (do centrály či PC). Formát a rozsah adresy se může lišit dle HW, ale obvykle je tvořen zlomkem Adresa/vstup, kde adresa je nejčastěji v rozsahu 1-1024, a počet vstupů je 8, např. tedy 65/4 a pod. Detailní informace musí udat pro konkrétní enkodér vždy výrobce.
  • Sběrnice zp. hlášení - k základům (v ČR) asi patří Lenz R-S, Roco S-88, Loconet...). Poslední jmenovanou nepoužívám, a i když jsou některé části obdobné, nebudu převzaté informace uvádět.
  •     Obecně řečeno, po zpětné sběrnici je možno posílat i jiné informace, než je obsazení úseku vozidlem. Místo DO lze připojit různým způsobem další prvky, spínače, přepínače, optozávory, výhybkový ohlas a pod. Možnosti a způsoby připojení obvykle uvádí výrobce v návodu.


    Obr.2 - Možnosti připojení enkodéru LDT RS-16 Opto
    (Obrázek výrobce, edit Marathon)

        Rovněž zpracování těchto informací se liší. Už přímo za detektorem obsazení (DO) lze indikovat stavy třeba pomocí LED, nebo připojit relé pro další zpracování. Obvykle je ale informace z enkodéru vedena do centrály a přes interface (IF) nebo přímo do počítače (PC), kde je využita nějakou aplikací pro ovládání modelové železnice (TrainControllerem, JMRI a pod.). Některé systémy zobrazují stavy výstupů enkodéru i na svém ručním ovladači (např. Lenz LH100).

    Na začátek článku

    Umístění

        Co detekovat? Na výběr je:

    1. Nic. Viz předchozí odstavec.
    2. Jen některé části, třeba staniční koleje, neviditelné úseky, SN a pod. Především na neviditelné úseky při manuálním řízení.
    3. Všechny kolejové úseky. Základ pro automatické ovládání pomocí počítače.
    4. Všechny kolejové úseky + všechny výhybky (zhlaví). Detekce zhlaví se zdá zpočátku zbytečná, opak je pravdou.

        Kde dělit jakou kolejnici?


    Obr.3 - Ukázka kompletní detekce, tedy:

    1. Všechny kolejové úseky + všechny výhybky (zhlaví).
    2. Detekce probíhá na stejné koleji (zde "K").


    Obr.4 - Konkrétní místa dělení u výhybky z předchozího obrázku (K8).


    Obr.5 - Detail dělení, bez propojek, jen mezera. Kolejnice musí být fixované.

        Pro modelové kolejivo Tillig TT lze použít několik způsobů spojení:

    1. Propojky (origo), vodivé či nevodivé.
    2. Sletované vodivé spojení, jen mezera pro spojení nevodivé.

        Použití bude záležet na okolnostech, prostředí, umístění, financích.

    ad 1) Origo propojky jsou vidět (trochu i při zaštěrkování) a něco stojí. Jejich hlavní výhodou je, že spojené kolejnice udržují v ose proti sobě. Vodivé spojení propojek není stopro.
    ad 2 ) Letovaný spoj je nutno něčím zpevnit. Nejjednodušší je přiložení plného holého vodiče z vnější strany koleje mezi hlavu a patku kolejnice. Je třeba kontrolovat souosost a někdy kolejnice i fixovat (třeba vteřiňákem, většinou už před zalepením). Při nevodivém spojení je fixace nutná! Mezera je malá, stačí mírný posun kolejnice a došlo by ke spojení. To ovšem není nic hrozného. Mezera se zvětší, kolejnice zalepí. Jen na to budeme udiveně koukat, když bloky nebudou správně fungovat, či to půjde do zkratu (u přechodového úseku) a chvíli hledat.

        Já to dělám takto (další info v článku 2. Skryté nádraží):

  • Vodivé spoje všechny letuji. Vždy používám zpevnění, nejčastěji origo propojkou, kterou ovšem žiletkovou pilkou dělím na třetiny až čtvrtiny. Souosost je zajištěna, cena je čtvrtinová a je to mnohem méně vidět.
  • Nevodivé spoje tvořím jen mezerou. Není třeba se bát nějakého drncání, až skoro do 1 mm. Obvykle dělám mezeru 0,4 - 0,6 mm. Mezera se vytvoří při pokládce (výhybky dělám ze stavebnic, ostatní z prutů a podloží), nebo až potom, řezáním diamantovým kotoučkem, či žiletkovou pilkou. Obvykle řežu do držáku vloženými dvěma pilkami, což udělá mezeru cca 0,45 mm. Dostatečnou a málo viditelnou.
  •     Postup při realizaci by měl být asi takový:

    1. Při pokládce kolejiva vytvořit izolované úseky, dělení, přerušení jedné z kolejnic, jak je naznačeno na obr.3 modře. Doporučuji zvolit jen jednu kolejnici, např. "K". Stejně lze však použít i "J". Rovněž lze použít i dělení obou kolejnic kombinovaně. Některé detektory to však neumožňují rozdělit a je to nevýhodné i z dalších důvodů. U výhybek s přepínanou srdcovkou jsou nutná i dělení, naznačená šedivou barvou.
      Je rozhodně lepší, vytvářet dělení při pokládce kolejiva. Lze to i dodatečně, často to však bývá obtížnější. Navíc, každý izolovaný úsek musí mít připojen napájecí vodič (obvykle dolů pod desku) a tam to lze pak připojovat, spojovat, zcela libovolně.
      Základním pravidlem pro rozdělení, je: Mezi každými dvěma sousedními výhybkami musí být izolovaný úsek.To se nevztahuje na zhlaví, kde jsou jednotlivé výhybky blízko u sebe.
    2. Veškeré detektory lze instalovat postupně. Na ostatní vodiče je pak připojeno napájení bez detekce (zde "K"). Z hlediska velikosti napájecího napětí je lepší mít připojený aspoň detektor, či jej nahradit jednou či dvěma dvojicemi antiparalelních diod (viz Izolované úseky - detekce obsazení). Ve stejném článku je uvedena jedna z klíčových informací, a to:
    3. Nejlepší je detekovat všechny úseky, vždy stejnou kolejnici a raději stejným detektorem !!!
    4. Rozhodně doporučuji dovést detekci kolejiště do kompletního stavu, tedy takového, kdy je detekováno vše. Důvodů pro to, je několik.
      1. Přechody mezi detekovaným a přímo napájeným úsekem způsobují nepřesnosti zastavení při ovládání TrainControllerem (a nejspíš i dalšími ovládacími aplikacemi).
      2. Rozdíly ve velikosti napájecího napětí mezi detekovaným a přímo napájeným úsekem způsobují kolísání rychlosti. Sice velmi malé, ale přesto patrné. Ne všechny lokodekodéry to umí eliminovat (třeba Zimo ano).
      3. Oba předchozí problémy jsou výrazně potlačeny právě zapojením antiparalelních diod (viz výše, ad 2). Korunová částka se rozhodně vyplatí.
      4. Také praxe v oblasti TrainControlleru ukázala, že indikace na výhybkách je výhodná v mnoha provozních situacích (krátké bloky, zvýšení provozní průjezdnosti, sunutí, shazování návěstí a pod.).

    Na začátek článku

    TrainController

        Využití stavu obsazení úseků je pro TrainController klíčové. Bez těchto informací není možno provádět jakýkoliv pohyb lokomotivy (vlaku) žádnou automatickou funkcí (AutoTrain, Plán). Výstup enkodéru zobrazuje jediný prvek, Kontaktní indikátor (zkráceně Indikátor), který má v záložce Connection uvedenu adresu přidělenou enkodérem.


    Obr.6 - TC - Okno vlastností Indikátoru, zál. Connection/Připojení.


    Obr.7 - TC - Okno vlastností Indikátoru, zál. Memory/Reset. Tady se překlad Paměť moc nehodí, Reset, Trvání, či Ukončení je rozhodně příhodnější.

        Na předchozím obrázku je na zál. Memory/Reset zobrazen způsob překlenutí přechodových jevů při změně stavu Indikátoru. Detaily jsou popsány jinde, tady jen připomenutí, že takto by měl být nastaven minimálně každý blokový Indikátor.

        Stav Indikátoru je pak využit především pro stav Bloků, což jsou vlastně jednotlivé úseky na kolejišti. Bez tohoto systému nelze použít jakoukoliv automatiku, ani základní přesun z A do B, iniciovaný z TrainControlleru. Detaily jsou popsány v mnoha dalších článcích, např. RailCo 5.8, Indikátory, Lokalizace vozidel v TC a další.

        Mezi verzemi a podverzemi jsou v použití indikátorů určité rozdíly, a to především mezi Gold a Silver (Bronze opomíjím). Stručně řečeno, v Goldu jdou prostě některé věci snadněji, jednodušeji, než v Silveru, ale pro danou problematiku to není zase až tak podstatné.

        Ke schématu na obr.3 ještě dodatek. Pro přesné zastavení loko/vlaku, řízené TrainControllerem (TC), je nutná tzv. kalibrace. Je to prakticky závislost rychlosti mašiny na každém rychlostním stupni, která se změří a uloží do TC. K tomu jsou zapotřebí tři, po sobě jdoucí úseky, o délce cca 30 - 100 - 30 cm. Krajní lze zkrátit, prostřední aspoň 60 cm a ten by měl být rovný a bez výhybek. Krajní úseky mohou být v nouzi i výhybkové. Délky uvedeny pro měřítko TT. Pokud layout (kolejiště) takovou "stavbu" neumožňuje (např. viz obr.3), vytvoří se kalibrační úseky na zvl. "prkně". V jednodušších případech (malé kolejiště, slabý provoz, málo mašin) se lze obejít i bez kalibrace a zvolit jen přibližné zastavování (jako je to např. v Bronze).


    Obr.8 - Layout (plánek, návrh) v TrainControlleru.
    V1 - 3 ... výhybky
    B1 - 4 ... bloky
    IV1 - IV3 ... indikátory výhybek (zhlaví)
    IB1 - IB4 ... blokové indikátory (zde nejsou vidět)

        Jsou připraveny i soubory TC, tentokrát ve dvou verzích, a to 7 Gold a 7 Silver (patch F8). Natáhnout jdou samozřejmě i do verze 8. Je to z toho důvodu, abyste mohli omrknout už v tomto základu několik rozdílů mezi Gold a Silver. Je to třeba v přiřazení indikátorů výhybek (zhlaví). V Gold je to pouze u výhybek, v Silver je to zapotřebí udělat u každé cesty, která přes danou výhybku vede. Obdobně je to u snížené rychlosti na výhybce "odbočkou". Tady je to v Silver ještě komplikovanější. Opět se to musí udělat v Cestě, ale to pro každý jednotlivý Plán. A funguje to také jen v Plánu, kdežto u Gold se to udělá na výhybce a funguje to nejen v každém Plánu a Cestě, která tudy vede, ale i třeba v AutoTrainu.

        Tyto soubory jsou takovým naprostým základem v začátcích práce s TrainControllerem. Lze tam prohlédnout pár základních nastavení, pár Plánů, mašiny jsou zkalibrované (vlastnosti mašiny, zál. Speed - Automatic Speed & Brake - Advanced Speed Tuning...), je zde i pár Maker, Skupin vozidel atd. Postupně tam mohu doplnit i další prvky podle vašich přání, např. Návěstidla, Zvuky a pod.

    Rozdíly Gold x Silver

        A protože se opakují dotazy na rozdíly mezi verzemi TrainControlleru, na konec odstavce o TC ještě souhrn této problematiky. Jde ovšem, jako obvykle, pouze o můj individuální pohled, který se může od jiných uživatelů, či od toho oficiálního značně lišit.
        Bronze vynechávám, umí toho opravdu jen velmi málo. Na druhou stranu nutno říct, že právě proto je nejsnadněji naučitelný, pochopitelný atd.

    Co umí Gold proti Silver

    1. Markery
      1. +Záložka Trains/Vlaky - lze tak rozlišovat např. odlišná zastavení dle jednotlivých Mašin/Vlaků.
      2. +Záložka Schedules/Plány -  lze tak rozlišovat např. odlišná zastavení dle jednotlivých Plánů.
    2. Výhybky
      1. Záložka General - +nastavení návěsti a snížené rychlosti - jednodušeji (než u Cest) tak lze nastavit provozní chování (snížení rychlosti, návěst), což pak funguje i u AutoTrainu, Interlockingu.
      2. +Záložka Indicators - nastavení při detekci obsazení - jednodušeji (než u Cest) lze tak zrychlit uvolňování bloků, čímž se zvýší průjezdnost.
    3. Délkové parametry vlaků v blocích. Lze ovlivňovat vstup a chování vlaků v závislosti na délce bloku a vlaku.
    4. Jednotlivá vozidla - +Lze je definovat (Train Set), svěšovat a rozvěšovat, měnit náklad, přitom parametry vlaku (ovlivňující např. rychlost), jsou stále aktuální.
      Tady vidím jako chybu, že definice Train/Vlaku (z verze Silver) nelze vytvářet a editovat.
    5. +Mnoho dalších, tyto předchozí však považuji za zásadní.

    Detailní rozdíly mezi Bronze, Silver a Gold (verze 8) lze nalézt na stránkách "výrobce", http://www.freiwald.com/pages/traincontroller_gold.htm (rozbalit Show features and comparison with other TrainController™ editions na konci stránky).
    Rozdíly mezi verzemi 7 a 8 jsou v manuálu (stránky výrobce), výtah je v článku RailCo 8 TrainController - Rozdíly od verze 7.

    Na začátek článku

    Závěr

        Na konec ještě malé shrnutí, týkající se především (mnou) doporučeného komplexního uspořádání a ovládání pomocí aplikace TrainController, fy Freiwald Software.

  • Kolejiště se na jedné kolejnici rozdělí na izolované úseky. Jejich napájení je vyvedeno nejlépe dolů, pod desku, kde je možná snadná (a třeba postupná) manipulace.
  • Jednotlivé úseky obsahují tedy buď kolej, nebo výhybku (zhlaví).
  • Pokud se detekované úseky instalují postupně, doporučuji na ty nedetekované použít alespoň napájení přes 2 - 4 antiparalelní diody. Přímé napájení trakcí z centrály (J-K) tedy není nikde.
  • V TrainControlleru se kolejové úseky označí jako Bloky, indikátory výhybek/zhlaví se přiřadí k výhybce nebo Cestě.
  • Jedno zhlaví se detekuje, až na výjimky, jediným indikátorem. K výjimkám patří např. dvoukolejné zhlaví, obecně takové, kde je více cest, nemajících žádnou společnou část, nebo instalace indikátoru, který má jinou funkci, než je detekce obsazení (třeba shození návěsti a pod.).
  • Označit v TC výhybku/zhlaví, jako Blok, se nedoporučuje. Sice to udělat lze, ale v TC to vede k nekorektnímu chování, není k tomu disponován.
  •     A na úplný závěr, pokud vám něco není jasné, či vám zde něco chybí, ozvěte se, případně to doplním.
        Rád bych se mýlil, ale ani tady se bez editací asi neobejdeme.
       

    Na začátek článku
    Menu

    LokoPin      06.11.2016  
      13.11.2016 Doplněn odst. Závěr.
      17.11.2016 Doplněn odst. Rozdíly Gold Silver
      18.11.2016 (poslední editace)
         
    Spolupracovali: