Les SATELLITES AUTONOMES: évolutions du socle initial

[laurentr]

Bonjour

Je poursuis le "DEV" du hard revu et j ai ajouter le montage suivant (à tester).

Il s'agit d'un "disjoncteur de protection DCC" ( ON/OFF) dont le principe est de:

• Fixer un seuil de déclanchement (ex:2A = 2000mA)

• Mesurer le courant consommé à l'aide d'un ACS712

• Comparer le temps où un pic est décelé avec une valeur de référence ( ex 20ms  = 20000us)

• Si le seuil temporal est franchi on bascule le rails en coupant l'alimentation

Pour réactiver on utilise un interruption sur une broche qui effectue un RESET.
2 témoins lumineux indiquent l'état du relais.

Le cœur du dispositif est confié à un petit MEGATINY ( ex ATTINY202)

@Michel je pense que c'est le genre de montage que tu attendais depuis un moment

PS son petit frère est en route pour "SWITCHER" comme un LENZ LK200.

Laurent

[laurentr]

Et donc le "petit frère" pour "SWITCHER" et aligner les signaux DCC sur les rails de deux sections différentes.

Utilisations types

• Boucle de retournement

• Triangle de retournement

• Pont tournant

• ...

Approche modulaire.

Laurent

[laurentr]

Pour le moment le code est "en dure" dans les CPU.

Une amélioration reposerait sur le fait d'intégrer un paramétrage via le DCC comme pour la gestion d'un accessoire.

Mais la sujet n'est pas simple.
En effet il faut laisser la priorité de traitement du mode RUN (exclusivement à peu de chose prêt) et basculer en mode "programmation" par un mode dérogatoire pour effectuer alors l'actualisation de CV stockées en EEPROM ce qui initialisera alors les valeurs au démarrage du composant/reboot du programme.

Les CPU actuellement sélectionnés ( format SOIC8 à 8 broches ) vont vite se montrer un peu "étroit" en taille de mémoire pour y stocker le nécessaire. On peut monter sur des versions dotées plus généreusement et de fait augmenter le nombre de pin également.( donc redesign hard pour caser le tout)

On complètera alors le HARDWARE avec la gestion du signal DCC et du ACK.

C'est une piste d'évolution à considérer.

[laurentr]

Les design proposés reposent sur quelques concepts simples:

Modularité
Complétude

L'usage de différents connecteurs rend cette approche simplifiée.

Ainsi les connecteurs au pas de 2.54mm supportent par PIN jusqu'à 3A.
Les doubler à minima optimise la bonne circulation des canaux de puissance (DCC).

Les connecteurs à visser au pas de 5.08 sont "costauds" mais se sont souvent les plus disponibles en volume à prix contenu.

La substitution d un type de connecteur par un autre est possible selon le placement physique des cartes entre elles et les interconnections à réaliser.

Par ailleurs en cas de défaillance/panne de l'une d'elles un remplacement est facilité par remplacement d'une carte analogue. Dans certain cas, un  "bouchonnage/pontage/bypass" et aussi possible ( ex cas de la carte RAILCOM, cas de la carte SENSOR) réduisant de fait les fonctions qu'elles supportent.

Laurent
 

[bobyAndCo]

Toutes les coupures se font sur les 2 rails

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

Bonjour Marc,

Peux-tu développer ? De notre côté, c'est la détection Railcom qui nécessite cela. J'ai effectivement vu que Roco par exemple recommande pour le DCC une liaison continue sur l'un des rails pour former une boucle.

Par ailleurs, j'entends parler de rail J et de rail K en DCC, quelqu'un peut m'expliquer ce que cela veut dire et en quoi c'est important ?

Christophe

[laurentr]

Bonjour

J/K sont selon la terminologie "LENZ" les deux pôles DCC allant aux voies.

Chez ESU cela reste désigne avec une autre terminologie: B/O.

Je je connais pas de relation entre J/K vs B/O ( J= B K =0 ou la réciproque?) mais c est bien "la même fonctionnalité"

Pour ce qui est des coupures de rail c est aussi plutôt par exemple comme le proposait DIGIKEY avec les détecteurs d occupation avec identification RAILCOM.
En effet avec un détecteur global d indentification on peut associer plusieurs détecteurs de zone locaux pour suivre la progression d un engin sur une section couverte par identification.

Ce sous découpage le permet.

Dans le cas d usage des satellites avec détecteurs ponctuels par phototransistor... le découpage électrique peut être abordé différemment.


Laurent

[laurentr]

La coupure des 2 rails évite aussi tout aléas entre boosters différents sur des zones contiguës...

Qui peut le plus peut le moins.

Comme au niveau booster il existe différentes techno de découpage  du fait de la nature des types de booster couper les deux prévient de tout aléas de cette nature.  ( il y avait un excellent article dans un HS LOCOREVUE ( traduit d articles allemands)  sur le digital à ce sujet.)

Ltr

[laurentr]

Quelleques info par exemple ici chez LDT:

https://www.ldt-infocenter.com/dokuwiki/doku.php?id=fr:ldt-infocenter#btm-sg

Et pour illustrer un cas plus "comlplexe" de mise en oeuvre:

https://www.ldt-infocenter.com/dokuwiki/_media/de/anschlussbeispiele/page_1946.pdf

On voit vite l'intérêt pour celui peu enclin à savoir quoi isoler(/et où) la "facilité" de couper les deux puis de "repiquer" la distribution si besoin...

Ltr

[trimarco232]

Bonjour
bien entendu , il faut une double coupure entre 2 secteurs chacun alimenté par son propre booster
mais dans un secteur alimenté par un booster donné , il faut absolument laisser une des 2 files de rail sans coupure :
1) parce que la double coupure est inutile , Laurent n'a rien démontré
2) parce que pour le fonctionnement du railcom , il faut que le courant émis par le décodeur puisse se reboucler vers le court-circuit (cutout) créé par le booster entre les 2 files de rail , c'est le béaba !

si tu as par exemple un évitement sur voie unique avec un aiguillage electrofrog à chaque extrémité , il y a déjà , d'office , 2 coupures au talon de chaque appareil : il suffit donc d'utiliser ces 2 coupures pour les 2 cantons situés entre les 2 appareils ; notons toutefois que dans ce cas , les 2 coupures se situent sur 2 files de railles différentes , il faut donc gérer ceci au niveau du module de rétrosignalisation
c'est à la technique de s'adapter au réseau , aux choses , pas l'inverse

par ailleurs , les modules qui créent une zone tampon entre 2 boosters sont généralement inutiles , car la désynchronisation des boosters reste dans les deadtime des 2 ponts en H ; citer des publications commerciales n'a pas de sens , si on n'en explique pas le réel intérêt

[bobyAndCo]

Bonjour
bien entendu , il faut une double coupure entre 2 secteurs chacun alimenté par son propre booster
mais dans un secteur alimenté par un booster donné , il faut absolument laisser une des 2 files de rail sans coupure

Bonjour Marc,

Je suis bien d'accord avec toi pour le cas que tu évoques "2 secteurs chacun alimenté par son propre booster". Cependant, je ne crois pas que ce cas ait été abordé. Cela m'amène à te poser trois questions :

1° - Quel intérêt y a t-il à alimenter chaque secteur avec son propre booster ?
2° - Perso, j'en vois quelques-uns, surtout dans le cadre de satellites autonomes où du coup on peut pousser plus loin le principe d'autonomie puisque l'on parlerait aussi de boosters autonomes (la centrale et les commandes restant centralisées mais pas la puissance). Ce concept te parait-il cohérent et présenter un quelconque intérêt ?
3° - Du coup, peut-on imaginer des cartes moteur de moindre puissance (1 à 2A) comme par exemple la Pololu MP6550 (https://www.pololu.com/product/4733) qui, si je ne me trompe pas, est capable également d’assurer le break nécessaire au cutout ?

Cette carte Pololu MP6550  dispose d’une détection de courant mais je ne sais pas si elle est assez fiable.

Quels sont vos avis, Marc et autres ?

Christophe

[Etienne66]

par ailleurs , les modules qui créent une zone tampon entre 2 boosters sont généralement inutiles , car la désynchronisation des boosters reste dans les deadtime des 2 ponts en H ; citer des publications commerciales n'a pas de sens , si on n'en explique pas le réel intérêt

Il n'y a pas que la synchro, il y a aussi la charge de puissance. Si un booster alimente plus de trains que l'autre, au moment du passage d'une loco entre les deux
le courant va se répartir entre les 2 boosters et la différence va passer dans les roues de la loco et donc potentiellement créer une étincelle.
C'est moins important que dans les boucles de retournement basées sur la détection de court-circuit mais ça reste un problème sur le long terme.

[Etienne66]

1° - Quel intérêt y a t-il à alimenter chaque secteur avec son propre booster ?

Christophe

Pour moi le seul intérêt (avec des solutions Arduino) c'est de limiter le courant de court-circuit à des valeurs plus faibles pour les gros réseaux.

[laurentr]

Bonsoir

J'avance "doucement" sur la partie traitant de "l'autoreverse" (cas des boucles, pont tournant, triangle, …)

Je suis passé sur un CPU un peu plus gros (toujours dans la série des ATTINY en brochage SOIC20 broches). La taille du circuit a pris un peu d'en bon point.

Pourquoi ces évolutions?

Parce qu'il y a à présent une partie décodage DCC permettant de gérer des Lecture/Ecritures de CV stockées en EEPROM, permettant de paramétrer la sensibilité du détecteur. ( avec garde fou à mettre dans le code)

On retrouve aussi en sortie la possibilité de commander depuis l'extérieur la bascule du relais.( comme via un bouton poussoir local)
On sait aussi exporter la lecture de la mesure du capteur. ( avec possibilité de sortie vers un CPU en 3V3 ( ex ESP32 ) ou un CPU en 5V type AVR/ATTINY via la bascule d un switch DIP qui active/désactive un pont diviseur de tension)

Le passage en mode "RUN" versus le mode "PROGRAMMATION" se fait via la bascule d'un switch DIP. Cette séparation permet d éviter d 'avoir à traiter des interruptions avec l'arrivée du code DCC sur la broche de traitement du signal comme de laisser cette broche "en l'air".

Quel est l'intérêt de dédier un (petit) CPU à la seule tache exclusive de mesurer et de déclencher la bascule? Tout simplement une gestion de priorité qui est autonome de tout autre traitement extérieur et donc de s'affranchir de latences sans forcer une priorité sur un CPU principal.

L'alimentation du montage est prise sur le DCC. ( c est l option actuelle) ( la faible consommation du montage ( CPU +relais en gros = 10ma + 30mA + composant divers (en gros 50ma) sera à déduire des mesures qui définiraient une occupation. ( offset))

A voir si d autres "options" sont à considérer.

Laurent.

[laurentr]

Bonjour

La nuit portant conseil... j ai pu trouver une solution élégante pour ne plus avoir qu'un seul PCB pouvant gérer les 2 cas de figure:

• un CIRCUIT BREAKER = un disjoncteur si le seuil de conso MAX est franchi ( ici sur un hardware commun qui limite à 2A MAX)

• un AUTO REVERSE = un "aligneur" de polarité DCC automatique.

La sélection se fait par un pontage/ou non des pistes au dos de la carte et une reconfiguration des CV selon le mode de fonctionnement désiré.( pas d asservissement bien que cela soit aussi envisageable puisqu'il reste des broches dispo sur le CPU...)

Je me suis aussi posé une question:
Le CUTOUT RAILCOM étant perçu comme un "cour circuit" peut il influencer le dispositif? (lors de celui ci, il n y a plus de circulation de tension dans la mesure de l'ACS712)
A priori je pense que ce n'est pas le cas mais je peux me tromper.

Si oui il faudra pouvoir lors de celui ci suspendre les mesures ( ce qui imposera alors une révision du hardware)

Vos avis sont les bienvenus.

Pour memo:

Les temps de mesure et de réaction étant non compressibles à l'infini il faut un juste milieu

Dans tous les cas la bascule du relais se fait au mieux avec un temps compris entre 3 et 10ms. Donc en deca de ce timing point de bascule à réaliser.
Dans tous les cas les temps de mesure et bascule pour un version AUTOREVERSE devront être plus court que ceux du CIRCUIT BREAKER dont les temps seront pour lui aussi plus brefs que ceux de déclanchement de ceux de la centrale ou du booster.

Aussi par exemple on peut penser avoir une chaine telle que les seuils temporels de détections soient:

MODE REVERSE entre 10ms et 20 ms
MODE CIRCUIT BREAKER entre 30ms et 50ms
CONFIG CENTRALE OU BOSTER entre 50ms et 100ms.

Laurent

[laurentr]

mais dans un secteur alimenté par un booster donné , il faut absolument laisser une des 2 files de rail sans coupure :
1) parce que la double coupure est inutile , Laurent n'a rien démontré

prenons l exemple d une LOOP ou d une section "ZAP" liée à deux cantons d'alimentation en "phases" opposées... Je vois mal l'inversion n'être réalisée s'il n'y a  pas de coupure des deux cotés...

Le repiquage sert a cela au prix d un peu de fils.

si tu as par exemple un évitement sur voie unique avec un aiguillage electrofrog à chaque extrémité , il y a déjà , d'office , 2 coupures au talon de chaque appareil : il suffit donc d'utiliser ces 2 coupures pour les 2 cantons situés entre les 2 appareils ; notons toutefois que dans ce cas , les 2 coupures se situent sur 2 files de railles différentes , il faut donc gérer ceci au niveau du module de rétrosignalisation
c'est à la technique de s'adapter au réseau , aux choses , pas l'inverse

C est quand même mieux quand nativement on évite d'avoir à gérer des détections de CC et interagir en fonction. Cela dit je ne vois pas encore ( tu dois avoir un train ou deux d'avance comment tu gères la détection au passage de la pointe pour auto adapter la polarité sur le cœur... alors que si on asservi le cœur à la position des lames et que la sécu fait le reste ( retro, règles,...) il n y a plus de sujet... sauf à s emmêler les pinceaux lors  du câblage!
Quid dans tu as N cœurs repartis sur les rail de droite et de gauche dans un "ZAP"...?

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