Les SATELLITES AUTONOMES: évolutions du socle initial

[laurentr]

Bonjour

Comme cela avait été évoqué dans la présentation du fil de présentation de cette solution novatrice et innovante nous discuterons ici d'évolutions possibles/utiles qui viennent compléter la solution initiale conçue par Christophe.

Ces évolutions peuvent être de différentes natures tant soft que hard.

Une approche du hardware va être de reprendre l'existant avec un nouveau design des cartes, apporter une approche modulaire des blocs de composants ( alim, détection, alimentation, extensions, introduire un nouveau bus de communication (I2C), …)

Pour vous donner un avant gout de cela voici une vue de deux blocs fonctionnels portant pour l'un la mesure de courant/tension ( SENSOR INA219 via bus I2C) et l autre l'identification RAILCOM telle que déjà présentée par Christophe et Michel.

La suite au fur et à mesure sur cette branche Hardware.

Pour la branche soft je vais apporter quelques compléments dans les prochains messages pour vous exposer notamment le gestion des grills d'aiguillages ( zones complexes denses, TJD, TJS, croisement, bretelles, "bif",...)
Ceci se portera aussi sur quelques ajouts hardware ( relais, puces I2C, …) et un peu de câblage inter cartes/modules.


Laurent

[laurentr]

J'apporte de suite des compléments TRES IMPORTANTS:

ICI on est sur une base EXPERIMETALE à ce stade. ( tant soft que hard pour partie)

Cela ne remet pas en question la solution initiale présentée par Christophe qui est déjà OPERATIONNELLE et validée par de nombreux tests.

Ltr

[laurentr]

GRILLS D APPAREILS:

Posons les notions qui vont nous accompagner avec le terminologie associée.

De quoi s'agit il:

Un grill de gare est par défaut une zone composée à minima d'un appareil de voie ( aiguillage simple, ou multiple ( triple, TJS, TJD)) Il dessert 2 sections du réseau ( cantons, zones, ...)
Il y a donc toujours une entrée unique et une sortie unique qui permet de circuler entre l entrée et la sortie à un instant T.

Dans le cas de la présence de plusieurs appareil c est leur position respective qui oriente le tracé de desserte entrée/sortie.
Si un appareil sur ce trajet n'est pas dans une position valide( ex aig prise en talon mais dans la position non alignée avec le mouvement entrée sortie (IN/OUT) alors le parcours d un train ne peut pas s effectuer sur le tracé en place.

Il faut donc compléter les modifications des positions des lames de appareils pour libérer la faisabilité de parcours sur le tracé entre les sections que l on veut relier.

Nous allons exploiter ces caractéristiques précisément pour la gestion électrique des grills.

En effet on peut considérer qu'un grill et le prolongement artificiel d'une section avec un autre par extension/assimilation.

Ceux d'entres vous qui ont pratiqué le câblage de réseaux analogiques identifient rapidement cette notion puis qu'il d'agit de faire parcourir le courant selon la source de pilotage dans un ensemble de sections/zones en fonction des positions des appareils ( et de priorités qui peuvent être données)

Aussi nous allons nous servir du "meilleur" des deux mondes (câblage type analogique et câblage façon digital) ( approche en mode bloc oblige) pour produire la encore une approche novatrice qui s'aligne avec le socle des satellites autonomes de Christophe.

Cela se traduira par un peu de câblage et l'ajout de composants hardware. (relais pour assurer des commutations)

Si tout le monde suit nous allons pouvoir passer à un cas concret d'analyse.

Ltr

[Pierre59]

GRILLS D APPAREILS:

Un grill de gare est par défaut une zone composée à minima d'un appareil de voie ( aiguillage simple, ou multiple ( triple, TJS, TJD)) Il dessert 2 sections du réseau ( cantons, zones, ...)
Il y a donc toujours une entrée unique et une sortie unique qui permet de circuler entre l entrée et la sortie à un instant T.

Il y a des gares (Creil par exemple) où deux doubles voies arrivent dans le grill d'entrée, pour desservir plusieurs voies à quai. Quatre trains peuvent circuler simultanément sur le grill.

Par ailleurs dans pas mal de gares le cantonnement se fait (normalement sur les carrés) sur toute la traversée de la gare, on a donc des cantons dans le grill d'entrée (et sur les voies à quai).

Pierre

[laurentr]

Bjr Pierre

En effet un grill peut être composé de multiples zones.
Plus les zones sont autonomes et associables/dissociables et plus la fluidité permet des mouvements en parallèle.

Sur les itinéraires les plus sécants on associe un grand nombre de zones qui forcera  les carrés sur les liaisons non assurées par ailleurs. ( et attribuera le zonage électrique commun)

Ltr

[laurentr]

Bonjour

Parlons un peu de la gestion des grills d'appareils.
Plus particulièrement après avoir abordé un cas simple, enrichissions le modèle.

Terminologie C = Canton
ZAP = Zone d'APpareils.
Toutes les coupures se font sur les 2 rails.

Dans son hypothèse de départ Christophe a associé les aiguillages en sortie de canton. C est à dire à l extrémité "avant" du sens nominal de circulation du canton (C1 sur notre image explicative)

Elles sont l'extension logique et électrique du canton précèdent Cx ( Réciproquement elles pourraient tout autant être l'extension logique et électrique d'entrée des cantons de destination C+x)

A un instant T0 selon la position des appareils présents sur le grill et de leurs combinaisons la ZAP va être alternativement l'extension de différents cantons comme 1 source UNIQUE.
Lorsqu' elle n'appartient pas au prolongement d'un canton cela produit la mise en sécurité  sur ces cantons et présente un signal carré de protection devant l'appareil.

Sur un grill plusieurs combinaisons sont possibles. Plusieurs grills peuvent s'interconnecter étant les uns les autres le prolongement de chacun d eux pour établir la liaison entre l amont et aval.

1er cas:
Aiguille en talon prise en position droite ( non déviée) et aiguille prise en pointe en position droite: liaison C1 vers C+1:

Ce cas "trivial" est nativement traité par le modelé de Christophe et n'appelle à priori pas de remarque spécifique.
Sauf que.... quand l'aguille prise en talon sera abordée, soit par une origine de C3 ou de C2, la ZAP n'appartiendra plus à C1 mais respectivement à C2 ou C3!
Ces commutations vont être réalisées à l'aide de relais.

Il faut toutefois procéder avec logique pour ces commutations.
Sur un tracé donné il faut toujours identifier le fait générateur qui force la commutation et à quelle "source" se rattacher alors.
En effet le tracé de voie, vos souhaits de circulations auront des incidences sur la priorisation de traitement et donc les commutations à réaliser

[laurentr]

Poursuivons.

une ZAP n'est jamais un canton mais une extension de canton auquel elle appartient alors!
A instant T elle n'appartient qu'à une source unique.
Cette appartenance se fait selon les combinions de positions des appareils.

2eme cas:

Aiguille prise en talon en position directe ou sans aiguille prise en talon et Aiguille prise en pointe:
A) entrée dans un canton:
Que la position de l'appareil soit en position droite ou déviée l'arrivée se fait dans un canton, pas de changement au modèle initial
la ZAP est l'extension de C1.

Ici nous passons de C1 vers C+1 ou C+11

B) entrée dans un autre grill:
Il y a liaison entre le grill ZAP actuel (ZAPa) et un homologue (ex ZAPb). Il faut donc combiner la liaison de ces deux éléments. L'un étant l'extension de l'autre et réciproquement.
Nous passons ici de C1 vers C+3 via ZAPa et ZAPb

C'est la position des aiguilles qui déterminera la distribution.

[laurentr]

On remarque de suite que  la présence d'une aiguille en talon avec d'autres appareils en succession va justifier le découpage en ZAP.

Une TJD et une TJS justifieront aussi un découpage analogue.
En effet ces appareils sont une combinaison d aiguilles en pointe et en talon.

On le voit sur l'illustration en cas de mouvement de C1 vers C+3 ou C+5 par exemple.
En effet la ZAPb qui appartiendrait par exemple nominalement parlant dans un mouvement de C+3 vers C3 au canton C3 ne peut lui appartenir si nous allons depuis C1 vers C+5.
Au mieux ZAPb pourrait être une extension de C+5 tout au plus si l aiguille est tracée pour desservir cette voie.

J essaye d expliquer le plus simplement possible en illustrant mais si des questions se font jour j essayerai d apporter les précisions requises.

[laurentr]

Complétons et illustrons les cas possibles:

Ils sont nombreux et une lecture attentives des schémas produits va permettre d identifier quel cas appliquer pour le découpage et l'isolation électrique des différentes sections des grills.

Si l'on recherche une fluidité maximale on découpera plus intensément. Cela se traduira par plus de commandes de relais un cabale plus important mais jamais compliqué car répétitif

On remarque une maille importante identifiée comme "section racine". Il  s'agit là d'une maille réduite au plus court composée d'une enfilade aiguille en talon et  aiguille en pointe. Il sera important de localiser cette section qui sera centrale au sein d un grill et de laquelle découlera des mises en œuvres spécifiques.

Au niveau câblage la aussi la simplicité sera de mise.
Vous aurez remarque des indications HAUT/BAS AMONT/AVAL et CENTRE.

Et bien pour chaque cas il faudra identifier dans quelle combinaison nous nous trouvons afin de réaliser une liaison électrique de 2 fils entre deux éléments.
L électronique, le code, se chargeront du reste. Il faudra veiller à être rigoureux dans la mise en œuvre.

Le cas des croisements va être abordé ensuite ( et donc des doubles bretelles ou plusieurs mises en ouvres sont possibles).

A noter que tous les cantons ont une même orientation de mise en œuvre. (même sens horaire de construction qui rappelons le n est pas nécessairement celui de circulation)

Les cas ou ils se trouveraient opposés "face à face" sera traité ultérieurement.

Laurent

[laurentr]

les autres schémas:

[laurentr]

Pour faciliter la lecture et la compréhension détaillons le cas si joint.

Hypothèses de départ:
C1 et ZAPa sont connectés sur l itinéraire direct vers C+1
C2 et ZAPb sont connectes sur l itinéraire direct vers C+2

Les satellites C1 et C+1 sont associés
Les satellites C2 et C+2 sont associés

Nous associons ensuite C1 et C+2 d une part et C2 et C+1 de l'autre selon les indications de Christophe.

A présent nous considérons que pour une aiguille en talon qui serait déviée ici A3 alors il y a rupture de la liaison entre C1 et ZAPa d une part et ou C2 et ZAPb d autre part si par exemple A4.

Ceci produit l'activation d'un premier relais qui sépare respectivement ces flux.

OK et ensuite?
Pour C1:
A1 est droite. SI A3 droite puis A5 droite on va de C1 vers C+1 ou C+3 (selon A7) et inversement via ZAPa.
Si A3 est déviée vers la BAS cela rompt la liaison ZAPa avec C1. C1 présentera un carré et forcera un arrêt (sécurité).
Si A2 n'est pas déviée vers le HAUT elle aussi il n'y a pas de connexion entre ZAPa et ZAPb. ZAPa est "apatride".(non alimentée) A ce moment la si A2 A4 sont droites on circule sur les cantons impaires via ZAPb si rien ne s y oppose. ( C2 vers C+2 ou C+4 selon A6 et réciproquement)
A3 est toujours déviée vers la BAS (donc C1 déconnecté de ZAPa) et si A2 est déviée vers le HAUT il y a commutation. ZAPb n'est pas déconnecté de C2. ZAPa et ZAPb sont interconnectées ( commutation = activation d'un autre relais)
Un mouvement est possible de C2 via ZAPb vers ZAPa si A5 est droite. On peut alors desservir ensuite C+1 par exemple si rien ne s'y oppose (ou C+3 selon A7). Une circulation est possible aussi dans le sens inverse si rien ne s'y oppose. (C+3 peut remplacer C+1 selon A7)

Si A1 droite, A3 droite et A5 déviée mais A4 droite alors on ne peut pas faire de mouvement entre C1 et C+x mais les mouvements de C2 vers C+2 ou C+4 ( selon A6)  restent possibles. C1 vers C+x affichera un carré.

Rm si (A1 droite et A5 déviée et A4 droite ) d une part et (A2 déviée et A3 droite et  A4 déviée ou droite) quelque soit A6 alors il n y a pas de mouvement possible de C vers C+ ( ou C+ vers C)  tant coté paire que coté impaire. ("auto blocage")

Réciproquement pour C2:
Devions A2 vers le HAUT.
Si A3 n'est pas déviée vers le BAS ZAPb et ZAPa ne sont pas connectées. Le trafic peut se poursuivre de C1 vers C+1 ( ou C+3 selon A7) ou dans le sens inverse.( C+1 ou C+3 selon A7 vers C1 via ZAPa) Mais pas de C2 ou vers C2.
ZAPa reste connectée à C1 pour le moment.
Si A3 est déviée vers le BAS alors ZAPa et ZAPb sont  interconnectées et C1 est déconnecté de ZAPa. C1 vers C+x affichera un carré.
A ce stade si A5 et droite et A7 droite on a une connexion établie de C2 vers ZAPb puis ZAPa avant d entrer dans C+1 ( ou C+3 selon A7) (et similaire dans le sens de circulation inverse.) Les circulations sont possibles si rien ne s'y oppose.

Que se passe t il si A5 est à son tour modifiée et passe en position déviée vers le BAS?
Simple! Tant que A4 n'est pas déviée vers le HAUT il ne peut y avoir de circulation puisqu'il n y pas de liaison entre les cantons entrée et sortie. Il faut en informer C2.
Lorsque A4 bascule à son tour on interconnecte une nouvelle fois ZAPa et ZAPb ( sans incidence), on en informe C2. Un tracé est possible entre canton d entrée et de sortie. Une circulation est possible de C2 via ZAPb vers ZAPa puis de ZAPa vers ZAPb vers C+2 (ou C+4 selon position de A6) ou dans la direction opposée ( C+2 ou C+4 selon A6 vers ZAPb puis ZAPa puis ZAPb puis C2) dans les deux cas si rien ne s'y oppose..

Compliqué?
Prendre le temps de comprendre cette mécanique de base essentielle. Au besoin apposez y votre "sémantique" pour décrire les étapes et leurs conséquences.

[trimarco232]

(...)
ZAP = Zone d'APpareils.
Toutes les coupures se font sur les 2 rails

Bonjour ,
de mon temps , ZAp = Zone d'Approche : il y a malheureusement une confusion possible
https://www.roverch.net/modelisme/EnclApproche.htm

(...)
Toutes les coupures se font sur les 2 rails

c'est sans doute dommage , si ce n'est pas forcément utile

[laurentr]

Bonjour Marc

Le choix de la double coupure est challengeable mais il imposera plus de contraintes dans la gestion de certaines zones.... donc qui peut le plus peut le moins à ce niveau

Le nombre de coupures se réduit a peu en fait entre les canton on a les ZAP et les cantons. ( comme utilisation de capteur optique pour les arrivées "en zone" on se facilite la vie également!)

Pour l appellation ZAP chacun renommera selon ses envies. Il en fallait une qui soit "parlante" ( en mone analogique del époque...!) et en complément de "ZA" pour Zone d Arret et "ZR" Zone de Ralentissement.

Mais oui le terme Zap peut ausis etre employe dans d autres contextes avec l annonce.. etc ( Voir un vrai TCO SNCF "historique" pour voir le fonctionnement global)

Laurent

[Etienne66]

Bonjour Laurent,

Un truc auquel il faut penser pour les grills est que l'établissement d'un chemin peut passer par le changement de plusieurs
aiguilles et que ces changements ne seront pas simultanés. Il y aura donc des chemins provisoires qui ne doivent pas déclencher
le feu vert pour le train.
Il faut donc prévoir une temporisation à chaque changement d'aiguille avant de valider un chemin. (temporisation globale pour
le réseau configurable par l'utilisateur)

[laurentr]

Bonjour

Je pense que c'est déjà dans le socle d'origine et qu'on pourra ajouter cette valeur de "réaction".

Par ailleurs je regarde pour ajouter aussi un "CROSS OVER" hardware pour la gestion des polarités sur les ZAP avec les cantons en liaison ( auto commutation des pôles J/K) ( similaire à ce qu'on peut faire pour la gestion d'une boucle de retournement)

Ltr