Systém řízení kolejiště H0

28.12. 2010

K tomuto článku mě přimělo stále více dotazů s tématem: „Jak řídíte vaše klubovní kolejiště“ a určitým způsobem navazuje na článek, který jsem zveřejnil před několika lety:
http://mtb.kmz-brno.cz/

Rekonstrukcí klubovního kolejiště došlo i na rekonstrukci elektických obvodů, kde zastaralý a málo spolehlivý releový systém nahradila elektronika v součinnosti s výpočetní technikou. Navíc s dostupností DCC (digitálního řízení lokomotiv) došlo v tomto směru k přechodu od analogového řízení k řízení digitálnímu, které umožňuje využívat možnosti, které by v analogu byly jen těžko nebo vůbec realizovatelné. Digitální provoz umožňuje řídit lokomotivy pomocí povelů nezávisle na trakčním napětí, lze ovládat osvětlení vozidel a v současnosti lze lokomotivy také ozvučit a pod.

Při rozsahu našeho kolejiště ale vznikl zásadní problém, jak celé kolejiště ovládat. Jedním z požadavků bylo, aby se ovládání co nejvíce podobalo ovládání na skutečné železnici. Dalším požadavkem bylo, aby se každá stanice dala ovládat samostatně, ale aby také byla možnost ovládat kolejiště i jedním člověkem.
Původní varianta ovládacích pultů byla postupně zavržena pro svou pracnost a i proto, že některé složitější funkce by se na nich daly jen velmi obtížně realizovat. Následně bylo rozhodnuto, že řízení a ovládání bude realizováno pomocí počítačů. Problém byl, že v té době neexistoval (a možná ani dosud neexistuje) dostupný software, který by vyhovoval našim představám a možnostem využít stávající hardware, které jsme měli k dispozici. Tím pádem jsme se pustili do vlasního vývoje řídícího systému. Inspirovali jsme moderním systémem jednotného obslužného pracoviště (JOP), které se používá v současnosti na skutečné železnici. Přes určité vývojové překážky jsme se v současnosti propracovali do fáze, kdy jsme schopni z velké části řídit kolejiště tak, jak jsme si představovali.

Takže, jak to celé funguje?
Celý systém se skládá z několika částí. Hlavní částí je technologie, která v našem případě již běží na samostatném počítači, ale není to podmínkou. Technologie zpracovává veškeré logické vazby zabezpečení provozu na základě uživatelských vstupů a infornací vstupujících z kolejiště. Zpracovaná výstupní data jsou posílána prvkům v kolejišti, obslužným pracovištím a také centrále, která řídí jízdu vlaků.

Jak se dostavají data z kolejiště do počítače?
V kolejišti jsou nainstalovány moduly MTB (viz původní článek), které mají vstupní a výstupní svorky.
K těmto svorkám jsou připojeny prvky v kolejišti jako např. přestavníky, detektory obsazení, IR snímače a pod. Všechny moduly jsou propojeny sběrnicí až k hlavnímu řídícímu modulu MTB-USB, který s moduly komunikuje a předává si data mezi moduly a řídícím počítačem. Tímto způsobem se dostanou data z kolejiště do počítače a po zpracování zase zpět do kolejiště k přestavníkům, návěstidlům a pod.

Jak se kolejiště ovládá?
Ovládání jednotlivých stanic je řešeno pomocí samostatných obslužných pracovišť. Obslužné pracoviště je v našem případě počítač, na kterém běží aplikace, která zobrazuje reliéf dané stanice. Samozřejmě, že je možno ji spustit i na počítači, kde běží technologie a pokud to umožňuje rozlišení monitoru. Tuto aplikaci jsem se snažil naprogramovat tak, aby se základní zobrazení a ovládání co nejvíce přiblížilo skutečnému jednotnému obslužnému pracovišti na železnici. Samožřejmě, že v modelu bylo nutno některé funkce upravit nebo přizpůsobit našim požadavkům, ale základní koncepce by měla být zachována.

Jak se ovládají mašinky?
V digitálním systému má každá lokomotiva svůj dekodér s adresou. Do napájení kolejí jsou kódovány informace pro jednotlivé lokomotivy a dekodéry v nich tyto informace dekódují a používají tyto informace pro ovládání motorů, světel a případně i jiných prvků.
Srdcem je centrála, která je připojena k technologickému počítači. Ten posílá centrále příkazy podle stavu návěstidel pro jednotlivé adresy lokomotiv. Ta tyto požadavky zpracovává a zakóduje do signálu, který putuje do trakčních zesilovačů, kde je proudově zesílen. Ještě než je zesílený signál přiveden do kolejí, tak projde přes detektor obsazení. To je zařízení, které nám umožní detekovat, zda je kolej obsazena a to i malým proudem procházejícím přes odporovou nápravu. To je jeden z nejdůležitějších prvků pro zabezpečení provozu. Mimo řízení přímo počítačem, lze převzít mašinku na ruční ovladač a jezdit si s ní sám.

Další důležitou součástí projektu je editor. Bez něj by byla techologie a obslužné pracoviště jen velmi obtížně nastavitelné. V editoru se vytvářeji tratě, z prvků se kreslí jednotlivé stanice, vytvářejí se bloky a vazby pro zabezpečení provozu, tvoří se vlakové a posunové cesty a zadávají se veškeré vstupní a vystupní adresy. Po zadání všech údajů se z editoru vygenerují data pro technologii a jednotlivá obslužná pracoviště.
Všechny tři programové části tohoto projektu na sebe vzájemně navazují a jelikož se jedná o docela složitý projekt, tak je stále ještě ve vývojové verzi a postupně se jednotlivé části upravují a odlaďují. Pro testování všech částí programu i bez přítomnosti kolejiště bylo potřeba vytvořit simulaci jízdy vlaku. Tím pádem je možno si s programem hrát podobně jako s Gordikonem s možností editace vlastních stanic.

Blokové schema řídícího systému
Blokové schema řídícího systému

Editor

Technologie

 

Obslužné pracoviště

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *