Главен форум | Main forum > Железопътен моделизъм | Railway modelling
Релсови вериги - истински и моделни.
TANO:
Ми да я почнем тая тема, пък да видим какво ще излезе. Понеже релсовите вериги са съществена и много важна част от осигурителните инсталации , то опита за моделирането им бих го определил като част от жп моделизма. Затова и качвам темата в този раздел. Щото възприемам цифровото и аналоговото управление само като отделни подсистеми за управление на подвижния състав. Нищо, че и двете могат да се съчетават донякъде с управлението и на гарите.
И така – какво е релсова верига? Най просто казано обособен участък от релсовия път който посредством специална апаратура бива следен по електрически път дали е свободен или зает от возило. Има различни видове релсови вериги. Тук обръщам внимание – броячите на оси не са релсови вериги. Техния принцип на действие е друг. Ще стане дума по надолу за това. Ето по най елементарният начин как може да се обясни действието на релсовата верига: имаме участък от релсовия път, отделен и изолиран електрически от съседните участъци посредством изолиращи настави. Вляво на картинката е захранващия край, към който е свързан токоизточник. Той посредством въжета се свързва към релсите в самия край на участъка. В другият край пак чрез въжета се свързва приемника – пътното реле. Става ви ясно, че релсите се явяват част от електрическата верига – от токоизточника през тях сигналния ток отива към релето. То се задейства и дава информация за свободен участък. Какво става когато возило влезе в участъка. Неговите колооси дават накъсо релсите. Сигналния ток минава през тях и не стига до релето . То отпада – налице е информация за заетост.
Това разбира се е опростено обяснение на принципната идея за релсова верига. В действителност нещата са доста по сложни. Двама от вас (Адри и ПАЧ) вече писаха, че не обичат да си правят нещата сложни. Прави са – и аз не обичам, затова и съм си направил инсталацията в къщи без РВ. И твърдя, че спокойно може да се мине и без тях. И през годините така и не направих опит да измисля нещо по въпроса.Но понеже се зачекна темата за колоосите, пък и ей така за идеята реших да отворя тема за РВ и как можем да ги наподобим в домашни условия. Тук може да съберем на едно място всичко, което е правено и пробвано у нас(затова предварително ще помоля някои от вас да се включат в темата) , както и линкове към чужди постижения. Но ще бъде хубаво този, който реши да качи линк към нещо да даде и кратък груб превод на това, което показва и как работи. Аз ще продължа с кратко описание на РВ у нас.Нямам намерение да обяснявам схемно всички видове РВ. Само колкото за обща култура – има постояннотокови РВ. Те са най стари и се срещат предимно при ЕМЦ. Първият вариант на WSSB също е с постояннотокови РВ. От променливотоковите РВ първо са импулсните. При тях в релсите се подават променливотокови импулси, като релето което ги приема също работи в импулсен режим. Негови контакти са включени в специален импулсен дешифратор от когото пътното реле бива задействано постоянно. Недостатъка на тези вериги е именно импулсната работа – от непрекъснатото щракане импулсните релета бързо се износват и им нагарят контактите. Най разпространени са фазочувствителните РВ. При тях няма импулси. На пътното реле се подават две напрежения – едното идва от релсите, второто е директно, но отместено по фаза на 90 градуса. Тук има малка аналогия със старите електромери – те въртят хоризонтално един диск. При релето не е диск, а един сектор, който се завърта нагоре и затваря контактите. Има още подвидове РВ. При бившата автоблокировка София-Карлово бяха кодово-импулсни. Всяка секунда - три токови импулса с различна продължителност приемани от кодов дешифратор. При автоблокировката София – Пловдив са честотни. Сигналният ток е с 4 честоти, които се редуват две за единия път и две за другия . За прелезите широко се използват КЕРВ(къса електронна РВ)в ролята на точкови датчици, понеже дължината на обхвата на тези вериги е малка. Особеното при нея е, че не изисква изолирани настави и може да работи съвместно с другите РВ.В Метрото също са честотни с 4 честоти с амплитудна модулация и редуване две по две за двата пътя. Те също не изискват изолирани настави. Така изолирани настави има само на стрелките и на границите м/у станциите. Особеното тук е че РВ са съчетани с АЛС – АРС. В резултат апаратурата за една РВ се увеличава значително и като отчетем факта, че са къси (по стотина метра), то почти цялата апаратура в релейните помещения е на РВ. Това е снимка на РП на Цариградско шосе – само първият ред е на маршрутните и стрелковия стативи. Всичко останало е РВ.
Пропуснах по горе – дължината на РВ в железниците е най много около 1 - 1,2 км. При стрелките са по къси и разклонени. Поради факта, че при всички РВ сигналният ток минава през релсите, то те се явяват и като средство за контрол на целостта на релсовите нишки. При счупване на релса пътя на тока се прекъсва и релето отпада – казваме, че РВ дава изкуствена заетост. На практика участъка е свободен, но РВ дава заето. Това е и разликата с броячите на оси – те няма как да контролират целостта на релсовите нишки. Затова и навремето докато учехме в ПЖИ ни казваха, че броячките били само помощно средство. Те никога нямало да заменят РВ. И какво – 20 год. след това направиха няколко гари само с броячи. Първо беше Горна Джумая и Ген. Тодоров, Петрич, Кулата и Дамяница, сега и Сименсовите гари са с броячки. Времената се менят. Броячите мисля са ясни като принцип на действие. Две броячни глави в двата края и сравнител. Каквото премине през едната глава се запомня. След това брои и другата глава. В момента когато преброеното в едната глава съвпадне с другото, сравнителя формира импулс за свободност. Резултата отново е задействано пътно реле. Може би стига толкова за истинските РВ. Ако има интерес към темата следващия път ще дам основните правила за секциониране и разделяне на една гара на релсови вериги, след което ще разчитам на вас да напишете нещо за моделните такива. Беше споменато, че такива отдавна има и топлата вода е открита. Ще бъде интересно ако вместо линк на канадски език (от който бъкел не разбирам ;D) бъде дадено грубо преведено описание на модула и дали той работи и се държи като релсова верига/брояч на оси. Както и ако не – дали можем да го променим за да се държи като такъв. Подобен подход може да се приложи и към другите схемни решения, било то ваши или смъкнати отнякъде. Така мисля, ще си говорим и за жп. моделизъм, нищо че на някои им се струва усложняване на живота.
Rado:
Сега разбрах защо в БДЖ (Божанови Домашни Железници) не се използват релсови вериги.
Просто в хола няма достаъчно място за апаратурата от снимките ;)
mitko0888:
Хайде аз да напиша нещо за моделните "релсови вериги".
В моделните железници нещата малко се различават от истинските. Да се счупи релса е доста малко вероятно, да не кажа невъзможно докато си караме влакчетата да се отчупи парче релса. От друга страна в истинските железници е доста малко вероятно един вагон да изчезне от даден участък, или да се появи от нищото. А пък ако се ползват броячните точки в моделните железници е нормално да добавим вагони или да вземем вагон от една композиция, при което цялата схема трябва да се рестартира или установи ръчно в необходимото състояние (брой оси / вагони или каквото се брои).
В крайна сметка в моделните влакчета се говори за "датчици за заетост". Т.е. трябва да знаем в един участък дали има нещо или няма. В истинските макети това може да даде по правдиво управление на маршрути и сигнали. В играчките (при което влаковете вървят автоматично, а пък ние само ги зяпаме) такива датчици са задължителни за правилното движение. Участъците може да са коловози, части от междугарието, отделни стрелки и т.н. Как се определят тези участъци при истинските влакове предполагам ТАНО ще понапише. В моделите - би следвало да е малко по-различно. В противен случай няма да може да пуснем едно влакче да обикаля в кръг ...
Та какви датчици на заетост има:
1. Броячи - мисля че бяха правени във форума от bdz43r, според спомените ми доста успешни и работещи достатъчно безотказно. Пак по спомените ми схемата им не беше много проста, и ако трабва да се контролират десетина (или десетки) участъка трябва сериозен хардуер плюс процесор и софтуер.
В канадския сайт има няколко схеми, използващи различни фототранзистори, фотоклетки, инфрачервени датчици и т.н. Може да се лепят бели листчета или метално фолио отдолу на всеки вагон (и локомотив) и да се броят преминалите листчета. Може и нищо да не се лепи, тогава датчикът отчита преминаването на влак през съответната точка.
Не ми е известно да има успешна схема само с фото датчик. Всичките са със светодиод и фотодатчик. Най-често инфра червен, но има примери и с лазер! Слагат се между релсите и отчитат отражението ако нещо се намира отгоре. Или се скриват от двете страни на расето в подходящи къщички, колчета, храсти и т.н. и отчитат прекъсването на светлината ако нещо мине през лъча.
На теория може да се отчита и електрически преминаването на едно метално колело през дадена точка - трябва да отделим парче от едната релса - може да е много късо, но да е здраво - което да не е захранено, и при допирането на едно колело в процепа между захранената релса и незахраненото парче да се получи сигнал за преминаване на една колоос през точката.
Във всички случаи освен самия датчик трябва да има някаква схема, която да отчита преминаване при "влизане" и "излизане" от участъка, за да се знае кога е зает. Май само руснаците бяха правили макет с датчици през 10-20 см, така че да има "заетост" като се покриват едновременно няколко датчика.
Тук слагам и известните от 50 години механични контакти до релсата, известни от старото Пико или от Флайшман. Също и рид-контакти с вагнити по локомотивите и т.н.
2. Аналог на релсови вериги - електрическа схема, която следи дали в някакъв участък има консумация на ток - моторчето на локомотива или токопроводима колоос. Тук нещата са "стандартни" при DCC системи. Доста рядко се срещат при DC. Използват се:
- токови трансформаторчета. Канадците твърдят че се постига нужната чувствителност от около 1 мА. Схемата работи само с DCC или AC захранване.
- два паралелни диода (противоположно свързани) или малък резистор, като загубата на напрежение се отчита с компаратори. Тук има електрическа връзка междузахранването на датчика и захранването на влака и трябва да се помисли сериозно при използване на няколко датчика. Губи се около 0.7 волта върху диодите.
- оптрон, който взима спада на напрежение върху два последователни диода (и още два в паралел в обратната посока). Според мен най-доброто решение, тъй като схемата е проста и лесна за повторение, галванически отделена от тяговото напрежение. Недостатък е загубата на 1.5 волта върху двата диода. Като че ли това е и "стандартната" схема при цифровите макети.
Двете последни схеми работят и при DC, но трябва да има подадено захранване за движение на влака за да сработи схемата.
За моя "макет" - т.е. трасето ми за каране - съм си харесал последния вариант. Захранването ми е с LM317, при което и сега имам два диода в изхода за да "загубя" остатъчното напрежение от 1.25В при нулево положение на скоростта, тези два диода ще ги елиминирам и същото напрежение ще "губя" във всеки релсов участък. Освен това съм "измислил" как схемата да работи при всяко положение на регулатора на скоростта, т.е. и при спрял влак да има работеща схема за заетост. Освен това съм "решил" и проблема с токопроводящите колооси. Идеята е да не променям нищо по вагоните, т.е. да не правя доработки на осите. На краищата на релсовите вериги ще има "точкови" датчици - още не съм си избрал точно какви фото датчици ще бъдат. Когато локомотшвът напуска даден коловоз (например), фото датчикът ще отчита и преминаващите над него вагони, така че коловозът ще бъде освободен не само когато локомотивът напусне коловоза (и не тече ток в участъка), ами и когато се освободи фото датчика. По същия начин фотодатчикът ще дава заетост при влизане с вагоните напред, а когато и локомотивът е преминал след тази точка токът през него ще държи заетост на участъка. За сега съм реализирал само оптронната част, като не съм я вградил за постоянно в схемата. "Някой ден" ще добавя и фото датчиците. Участъците са само тези, които предварително си бях намислил (има ги на схемата ми в съответната тема). В следващата стрелка, която ще сложа, ще пробвам да отделя стрелката в отделен участък, и ако ми хареса (т.е. след още месеци каране) ще резна и сегашните.
pach:
Поздравления за интересната тема и най-вече към написалите достатъчно полезни неща в нея.
Надявам се така и да си остане (не да я осерем по форумна тразиция).
Ще карам по ред:
--- Цитат на: TANO link=topic=4730.msg99983#msg99983 date=1434988194 ---...Двама от вас (Адри и ПАЧ) вече писаха, че не обичат да си правят нещата сложни. Прави са – и аз не обичам, затова и съм си направил инсталацията в къщи без РВ. ...
--- Край на цитат ---
ТANO, по въпроса за опростяването на нещата сам си се уверил, че колкото по-простичко е
дадено управление - толкова по-малка вероятността за грешна информация и даване на дефекти има.
--- Цитат на: TANO link=topic=4730.msg99983#msg99983 date=1434988194 ---....Може би стига толкова за истинските РВ. Ако има интерес към темата следващия път ще дам основните правила за секциониране и разделяне на една гара на релсови вериги, след което ще разчитам на вас да напишете нещо за моделните такива. ...
--- Край на цитат ---
Информацията за това как работят прототипити на нашите моделни железници никога не е достатъчна и макар конкретната
навярно да е интересна на по-тесен кръг хора, ще е хубаво да я разшириш и с останалите видове вериги за контрол.
--- Цитат на: TANO link=topic=4730.msg99983#msg99983 date=1434988194 ---....Беше споменато, че такива отдавна има и топлата вода е открита. Ще бъде интересно ако вместо линк на канадски език (от който бъкел не разбирам ;D) бъде дадено грубо преведено описание на модула и дали той работи и се държи като релсова верига/брояч на оси. Както и ако не – дали можем да го променим за да се държи като такъв. Подобен подход може да се приложи и към другите схемни решения, било то ваши или смъкнати отнякъде. Така мисля, ще си говорим и за жп. моделизъм, нищо че на някои им се струва усложняване на живота.
....
--- Край на цитат ---
Да, ще се постаря постепенно да кача тук (не само от канадския сайт който е много добър) в кратце,
схемите и схемните описания на основните видове електронни блокове за контрол по заетостта на моделните коловози,
за някои от видове захранвания по тях (по обясними причини за АС няма да има), със съответния приличен превод.
Много приятно е да се "ровим" в хубава тема (най-после нещо смислено напоследък във форума) и написано от хора,
които желаят да споделят свойте знания и придобит практически опит. В това отношение Митко направи много точно
и приятно вярно включване в темата, може би защото и аз съм привърженик на безконтактния (почти) контрол по
заетостта на коловозите и не пипането по конструкциите на моделите. Това е допълнителен "плюс" в описаната от Митко система, защото допуска пускането на всякакви модели по трасетата (например на гост донесъл своята любима композиция)
без да се нарушават външният им вид или конструкция и да не може да се ползва с тях въпросната система.
През годините на принципа "Проби и грешки - охххх това боли, ама онова върви!" съм стигнал (с малки разлики) до изводите
които сублимират именно описаната от Митко система за контрол (а от там и за управление) на заетостта по коловозите.
В допълнение на Митко, само ще добавя че така реализирана система, както споменах в другата тема, спокойно позволява
с минимум средства да се "подкачи" към голяма управляваща централа по DCC или към компютърен интерфейс за контрол и
управление чрез една от многобройните компютърно базирани програми в моделизма ни. За DC това е най-лесно чрез
самостоятелни модули които освен контрола, поемат и управлението на коловозите в гаровите и муждугарови пространства.
--- Цитат на: mitko0888 link=topic=4730.msg99986#msg99986 date=1435007020 ---...
Та какви датчици на заетост има:
1. Броячи - мисля че бяха правени във форума от bdz43r, според спомените ми доста успешни и работещи достатъчно безотказно. Пак по спомените ми схемата им не беше много проста, и ако трабва да се контролират десетина (или десетки) участъка трябва сериозен хардуер плюс процесор и софтуер.
...
--- Край на цитат ---
Доколкото си спомням, схемата е изградена на ТТL-ки, и не е кой знае колко сложна. Тя има за цел именно самостоятелно управления на макета, в резултат от подадената от нея информация. Не знам дали Тодор е замислил понататъшно компютърно
разширение, но съм съгласен с теб, че тогава ще трябват доста повече такива "датчик-броячи" и допълнителни блокове за връзка към управляващият компютър. Сещам се и за един недостатък - необходимостта от залепване на бели (или станиолови) отражители по дъната на всички "каруци" от моделния подвижен състав.
--- Цитат на: mitko0888 link=topic=4730.msg99986#msg99986 date=1435007020 ---...
В канадския сайт има няколко схеми, използващи различни фототранзистори, фотоклетки, инфрачервени датчици и т.н. Може да се лепят бели листчета или метално фолио отдолу на всеки вагон (и локомотив) и да се броят преминалите листчета. Може и нищо да не се лепи, тогава датчикът отчита преминаването на влак през съответната точка.
Не ми е известно да има успешна схема само с фото датчик. Всичките са със светодиод и фотодатчик. Най-често инфра червен, но има примери и с лазер! Слагат се между релсите и отчитат отражението ако нещо се намира отгоре. Или се скриват от двете страни на расето в подходящи къщички, колчета, храсти и т.н. и отчитат прекъсването на светлината ако нещо мине през лъча.
...
--- Край на цитат ---
Ще преведа и пусна тук само схемите които смятам че си заслужават нашето внимание.
Ще ги допълня и с други, включително и от сайтовете с "отворен код" както се казва.
Колкото до фотодатчиците - точно това имах предвид "откриването на топлата вода". Това е единственият начин
който гарантира "неприкосновенността" на моделите ни ...или на нашите приятели дошли да покарат на нашето трасе,
макет или ...модули. Е винаги може дадена система да бъде изключена в името на приятелството и контрола и управлението
да става по стария метод "окото видя - ръката пипна" както е и в момента в Божановите Домашни Железници например. Споменатите по-горе лазерни фотодатчици дават едно допълнително предимство при първоначалната
настройка - лесно се "прицелват" във фотоприемника. В комбинация с "кодировка" по честота на излъчване/приемане те са и
защитени (наред с инфрачервените) от заблуждаващи импулси ли светлини и работят еднакво сигурно през деня и нощта.
--- Цитат на: mitko0888 link=topic=4730.msg99986#msg99986 date=1435007020 ---...
2. Аналог на релсови вериги - електрическа схема, която следи дали в някакъв участък има консумация на ток - моторчето на локомотива или токопроводима колоос. Тук нещата са "стандартни" при DCC системи. Доста рядко се срещат при DC. Използват се:
- токови трансформаторчета. Канадците твърдят че се постига нужната чувствителност от около 1 мА. Схемата работи само с DCC или AC захранване.
- два паралелни диода (противоположно свързани) или малък резистор, като загубата на напрежение се отчита с компаратори. Тук има електрическа връзка междузахранването на датчика и захранването на влака и трябва да се помисли сериозно при използване на няколко датчика. Губи се около 0.7 волта върху диодите.
- оптрон, който взима спада на напрежение върху два последователни диода (и още два в паралел в обратната посока). Според мен най-доброто решение, тъй като схемата е проста и лесна за повторение, галванически отделена от тяговото напрежение. Недостатък е загубата на 1.5 волта върху двата диода. Като че ли това е и "стандартната" схема при цифровите макети.
Двете последни схеми работят и при DC, но трябва да има подадено захранване за движение на влака за да сработи схемата.
...
--- Край на цитат ---
Един основен недостатък на токовите трансформаторчета въпреки тяхната прецизност - трудно се намират
фабрично произведени с достатъчна точност и то на ниски цени, тъй като на моделистта му трябват и количества.
А не, че не могат да бъдат изработени и ръчно при набавянето на необходимите материали (най-трудно се
набавят вече феритните пръстенчета с нужните параметри), но при това губим точността и от там универсалността
им за електрониката - трябва всяка схема да се настройва индивидуално към "своето" токово трансформаторче.
В мойта градация токовия траф е с оценка "оххххх, тук боли - не става!"
Двата паралелни диода са едно много добро решение особено при днешните жълти стотинки за бройка.
Пада на напрежението (0,7V/бр) може и се компенсира с достатъчни мощни захранвания които отдават достатътъчен ток
при съответните напрежения и практически въпросния пад става пренебрежимо малък. Така или иначе различните модели
имат и много различен начин на движение при различни захранвания. Тоест те са доста индивидуално и за пример на това
ще дам, че при преминаване към управление на консистна двойка локомотиви, те са настройват един спрямо друг
за уеднаквяване на ходовите им характеристики. .
Стигаме до оптрона с два (+два) диода (грецовете са универсални). Според мен това също е много добро решение,
защото лесното и точно постигане на много добри резултати и е по силите на всеки който не хваща поялника за човката.
Удобно е за двете най-разспространени системи на управлнение в нашите моделни железници - DC и DCC.
Митко е визирал че при DC, работи само при наличието на напрежение по релсите,
за разлика от DCC където според специфичността на употребата му, такова има постояннно.
В заключение ще спомена, че въпреки нарязването на коловозите в мойте модули на участъци от по 18 см (сн,10а) за
подкачване на оптронно-диодната схема за контрол по заетостта, аз съм привърженик на изцяло фотоблоковете
кодирани по честота, защото те дават още едно предимство освен запазването на конструк;цията в подвижният състав.
А това е най-малкото усложняване в изработката на дадено моделно трасе било то в модули,
макети или дори в "трасе на масата" и т.н. Впрочем това е напълно валидно и за лазерните такива.
Аз лично все още се колебая между някаква комбинация м/у лазерни (все още експериментирам практически) и инфрачервените,
като вторите съм в напреднал стадии на изработка (и точно за тези ставаше въпрос TANO в онзи стар разговор).
Няма никакво рязане и изолиране наставите на релсите от коловозите и съответно може да бъде монтирано на всеки един
етап от изработката на трасето, включително и на вече завършени макети въведени в "редовна експлоатация"!!!
Защото и Митко го е написал:
--- Цитат на: mitko0888 link=topic=4730.msg99986#msg99986 date=1435007020 ---... Или се скриват от двете страни на трасето в подходящи къщички, колчета, храсти и т.н. и отчитат прекъсването на светлината ако нещо мине през лъча.
...
--- Край на цитат ---
А изходите от различните блокове много лесно могат да се включат в различните модули-посредници (пример за S88)
между коловозите и системата за управление, била тя в станция на макет или в компютърно базирана програма.
Надявам се, че ще опазим темата и ще можем да публикуваме тук резултатите от опита който имаме тримата,
пък и всеки който има натрупан опит в процеса на изработка и реализацията на предпочитаните от нас схеми.
А професора ще избере коя схема му харесва да инсталира в БДЖ (домашни в N - например), нищо че както казва:
--- Цитат на: TANO link=topic=4730.msg99983#msg99983 date=1434988194 ---... Прави са – и аз не обичам, затова и съм си направил инсталацията в къщи без РВ.
И твърдя, че спокойно може да се мине и без тях. И през годините така и не направих опит да измисля нещо по въпроса....
--- Край на цитат ---
Дотогава ще се постарая в паралел на двата проекта (не съм ви забравил j.k.К и TANO) да преведа от канадците и другите интересното за тук.
;D ;D ;D
ПП. Тодор всъщност е реализирал не само няколко броячи на оси но и микроконтролерното им "четене и управление",
както и възможността за по нататъшно разширение към компютърно управление както сам е отбелязал! :hi:
А аз се сетих, че по-горе не съм отбелязал още едно предимство на фотодатчиците (били те инфрачервени, лазерни и т.н.)
а то е че чрез тях може да се реализират всякакви устройства - от контрол на заетост в участък, през брояч на вагони
или дори блокировка на участъци (подобно на сигналната блокировка), та се стигне до истинко преброяване на преминалите
колооси. Всичко е въпрос на монтаж в крайна сметка. :yes:
mitko0888:
С единствената забележка: с фотодатчиците можеш да контролираш наличие на подвижен състав в една точка, а не в един цял участък. Пък и ако махна с ръка отгоре (неволно или нарочно) сработването им е сигурно.
Навигация
[0] Списък на темите
Премини на пълна версия