jueves, 6 de mayo de 2010

Sistema para lograr la transición entre dos circuitos

El sistema que se describe en este documento permite hacer la transición entre dos sistemas de control que estén conectados, cada uno, a distintas secciones del trazado de una maqueta ferroviaria con vía de tres rieles (3R).

Es posible de esta forma, sin utilizar “rocker insulators” (aisladores de mecedora), lograr la transición entre una sección del trazado que esté alimentada por un Control 6021, o por un booster, y otra sección del trazado que esté alimentada por la Central Station o por una Mobile Station.

Este documento NO trata sobre la conexión del 6021 como esclavo de la Central Station, ya que esa posibilidad fue considerada por Märklin y se incorpora en las nuevas Central Station.

El punto en discusión es cómo conectar dos sistemas de control a un mismo trazado, de forma que la primera controle una parte del trazado y la segunda la parte restante. O bien como seccionar un trazado para controlar una parte con el 6021 (no como esclavo de la CS) y controlar la otra parte con una CS o con una Mobile Station. También aplica para la conexión de un booster al trazado.

Es conveniente analizar primero la función de los "rocker insulators" (literalmente aisladores de mecedora). Este tipo de aislador cubre tres pines del riel central, de forma que no haya contacto del patín con ellos. Adicionalmente están hechos en forma de prisma (parecen un techo de dos aguas), de forma que cuando el patín pasa por el aislador, se levanta al frente, haciendo contacto únicamente con la sección de la cual va saliendo. Una vez que el patín llega a su centro, se inclina hacia el frente, entrando en contacto con la sección a la cual está ingresando. Debajo del aislador, tiene que haber un corte de corriente que separa las dos secciones. En el caso de que se involucre una CS o un MS, también deben estar aislados ambos rieles. Con ese aislador se evita que el patin puentee las dos secciones que están aisladas, ya que por un breve instante el patín no hace contacto con ninguna de las secciones.

Ahora bien, el problema que presentan los "rocker insulators" es que en el momento en que el patín hace el movimiento de mecedora, la locomotora queda sin suministro de electricidad. Si la velocidad de la locomotora no es suficiente, termina detenida sobre el aislador.

El sistema que aquí se describe permite la transición de un sistema a otro, sin que se presente el problema que causan los "rocker insulators", aunque debo aclarar que el costo es muy diferente.

Para este sistema se requieren dos relays universales Märklin 7244, tres detectores (vías de conmutación, vías de contacto, contactos magnéticos o detectores infrarrojos), en el diagrama se usan vías 24994 y 16 aisladores normales, para la vía que estemos utilizando.

El sistema funciona así:


1)- Se crean tres secciones aisladas en la vía. Las de los extremos corresponden a las que están alimentadas por cada control y la central es la que hace la transición de un control a otro. Para claridad de la explicación denominaré las secciones aisladas como "X", "Y" y "Z", siendo "Y" la sección del centro. Estas secciones deben aislarse tanto en la línea viva con en la línea neutra. En caso que se utilicen trenes con dos o más patines, las secciones deben ser tan largas como la distancia más larga entre dos patines.

2)- Se coloca en cada sección aislada un detector, que en el caso del diagrama adjunto corresponde a las vías de conmutación 24994. Estos los denominaré Detector X, Detector Y y Detector Z. Si se utilizan trenes con dos patines, el Detector X y el Detector Z deberán ubicarse justo al inicio de la sección.

3)- A uno de los relays, que denominaré Relay A-B (primario), se conectan los cables que van a la línea neutra y al positivo de la sección Y. Esto de forma que cuando el relay esté en posición A, alimente la sección Y con la corriente del control que alimenta la sección X y que cuando se cambie el relay a la posición B, alimente la sección Y con la corriente del control que alimenta la sección Z.

4)- Al otro relay, que denominaré Relay C-D (secundario) se conectan los cables que accionan el Relay A-B. Esto, de forma que cuando el Relay C-D está en posición C, el Relay A-B se pase a posición B y si el Relay C-D está en posición D, el Relay A-B se pase a posición A. El punto clave aquí es que el correspondiente cable azul del Relay A-B, recibirá corriente solo cuando se active el detector de la sección Y.

5)- Cuando una locomotora o automotor pasa por el Detector X, se acciona el Relay A-B a la posición A, de forma tal que la sección Y pasa a estar alimentada por la misma corriente que la sección X. Adicionalmente el Detector X, cambiará el Relay C-D a la posición C.

6)- Cuando la locomotora llega al Detector Y, conecta el cable azul del Relay A-B que lo accionará a la posición B. En este momento la corriente de la sección Y pasa a coincidir con la de la sección Z, que es alimentada por el otro control. El tren puede continuar su marcha e ingresar al circuito del otro control que alimenta la sección Z.

7)- Si la locomotora circula en sentido contrario, sea de la sección Z a la Y y luego a la X sucede lo siguiente: El Detector Z, acciona el Relay A-B a la posición B, de forma tal que la sección Y pase a estar alimentada por la misma corriente que la sección Z. Adicionalmente el Detector Z, cambiará el Relay C-D a la posición D.

8)- Cuando la locomotora llega al Detector Y, conecta el cable azul del Relay A-B, que lo accionará a la posición A. En este momento la corriente de la sección Y pasa a coincidir con la de la sección X, que es alimentada por el otro control y el tren puede continuar su marcha.

Marco Retana Mora

Cartago, Costa Rica

lunes, 3 de mayo de 2010

Concentrador de Puertos S 88

Desde que mi CS1 (ref. Märklin 60212) falló en forma irreparable, tuve que pasar a operar mi maqueta Petrabahn con un 6021/6051, conectado por medio de un adaptador Serial/USB a la computadora netbook que uso para ese fin. La desventaja del 6051 es su baja velocidad de comunicación con la computadora. Mientras que la CS1 operaba con un enlace de 100 Megabaudios/segundo, el 6051 tiene una velocidad de apenas 2400 baudios/segundo.
Desconozco la velocidad de procesamiento de esas centrales, pero obviamente en eso también la CS debe aventajar con creces a la vetusta interface.
Petrabahn la opero con el TrainController de RR & Co., de forma que es deseable una buena velocidad de comunicación. Al gestionar con la 6051 los comandos para las locomotoras, los comandos para los desvíos y la lectura de los retromódulos S 88, la interface pasaba operando a tope. Esto lo puedo afirmar porque el adaptador Serial/USB tiene LEDs que indican el trasiego de información entre la netbook y la interface. Esos LEDs se mantenían parpadeando constantemente durante todo el tiempo que estaba operando Petrabahn, aún con todo en estado de reposo. Claro, esto se debe a que la interface debe verificar el estado de los puertos de los S88.
No puedo afirmar que sea a consecuencia de esa operación intensiva, pero la comunicación netbook/interface ha sido poco estable y a menudo se cae. Operando con TrainController, una caída de la comunicación no supone detención de todas las locomotoras y automotores, sino que estos siguen a la velocidad que tenían al momento del corte de comunicación. Como la interface está de baja, no hay activación de rutas, con lo cual los trenes siguen por donde pueden, dependiendo de la posición que tenían los desvíos al darse el corte de la comunicación. Realmente hay que estar atento a la operación, lo cual no es el chiste si lo que queremos es operación automática.
Con el fin de liberar de “obligaciones” a la interface, adquirí recientemente un concentrador de decoders S88, fabricado por LDT (Littfinski Daten Technik). El aparato se denomina HSI 88 USB (High Speed Interface), el cual se puede ver en esta foto, ya conectado:


La función del HSI 88 es leer las señales de los decoders S88 y transmitirlos directamente a la computadora, sin pasar por la interface. La interface queda así liberada de la lectura de los S88.
El HSI 88 tiene tres conectores para los decoders S88. Con solo esta ventaja, la lectura de los S88 será tres veces más rápida. El HSI 88 tiene capacidad para tener conectados hasta 31 decoders S88 de 16 puertos cada uno, en cada uno de los tres conectores. Son 496 puntos de detección por cada conector, para un total de 1488.
Por supuesto en Petrabahn no es necesaria toda esa capacidad, pues en la actualidad estoy usando 4 decoders S88 y hay dos más programados para el resto de la maqueta que no está construida.
El manual del HSI 88 recomienda distribuir los S88 en forma pareja en los tres conectores, pues con ello se logra la mayor velocidad de lectura. Así las cosas, conecté dos S88 en el conector izquierdo, dos más en el conector central y dejé el conector derecho libre para los futuros dos. Así quedó de momento:


El HSI 88 debe conectarse además al transformador principal de la maqueta y también a la computadora por medio de un cable USB.
Luego tuve que actualizar la conexión de cada contacto en el TrainController. Para los S88 que quedaron en el conector izquierdo, bastó con cambiar el sistema digital de “Märklin 6051” a “LDT HSI-88 left bus”. Para los decoders 3 y 4, que ahora quedaron conectados al conector central, tuve que cambiar el nombre del sistema digital a “LDT HSI-88 center bus” y cambiar la dirección del decoder 3 para que ahora sea el 1 y al decoder 4 para que ahora sea el número 2. Esto porque la numeración de los S88 es independiente para cada uno de los tres conectores del HSI 88.
A continuación procedí a efectuar una prueba de operación en Petrabahn. Las vías de contacto fueron leídas en forma correcta, ahora directamente del HSI 88. Encontré un inconveniente en uno de los bloques, pero deberé revisar la configuración para determinar si por error dupliqué la asignación de un puerto S88 para dos contactos en el TrainController.
Lo que si es más que evidente es que ahora el 6051 no procesa tanta información. Sólo se activa si hay variaciones de velocidad en las locomotoras o si hay activación de desvíos. Pero el flujo de información es considerablemente menor. Con la maqueta en reposo, quiero decir con todos los trenes detenidos, ninguna schedule activa y ningún desvío en funcionamiento, el 6051 intercambia información con la computadora cada 5 segundos. Con los trenes en operación y con activación de desvíos, la comunicación aumenta, pero a veces pasa hasta esos mismos 5 segundos sin activarse.
Ya contaré más adelante si esto se ha traducido en una mayor estabilidad en la operación por medio del 6021/6051.