Signalsidan

Allt fler väljer att digitalisera sin anläggning.
Då man digitaliserar löser man flera av de problem som annars uppstår vid flertågsdrift.

Den mest uppenbara fördelen med att köra digitalt är att man kan köra tågen oberoende av varandra.
Man kan givetvis stanna på denna nivå som ger en inte obetydlig vinst mot sin analoga motsvarighet.

Fallet med endast digital flertågsdrift, körning med flera lok på samma spår med en eller flera körkontroller, förutsätter förstås att lokförarna har full koll på växlars lägen och omgivande fordon.
Om man nöjer sig med detta scenario behöver man inte ens styra sina växlar digitalt utan nöja sig med elektromekanisk styrning via strömbrytare.

Vid digitalisering av sin järnväg kan denna process delas in i tre övergripande steg. Man kan välja att stanna på valfritt steg men man måste ta dem i rätt ordning.

1. Flertågsdrift med en eller flera handkontroller
2. Inkoppling av växlar via växeldekodrar
3. Tågstyrningsprogram

I denna artikel, som vänder sig till användare som valt att digitalisera enligt steg 3, skall vi titta närmare på återkoppling från de olika blocksträckorna på banan.
Om man valt att styra sin modelljärnväg med ett tågstyrningsprogram i datorn måste programmet få information om var tågen befinner sig och dess rörelser på banan.
För detta ändamål används någon form av blockdetektering.

Nedan följer de vanligaste metoderna för detta:

1. Detektering med reed kontakt och magnet
2. Detektering med infrarött ljus
3. Strömdetektering

Av dessa är det sistnämnda alternativet 3 det vanligaste. Jag skall nu föra en diskussion runt för och nackdelar med dessa tre metoder.

Reed-kontakt
Systemet bygger på att man i rälsen fäster en reed-kontakt som aktiveras av en magnet som är fästad i loket. Metoden ger en momentan puls till tågstyrningsprogrammet. Detta måste då kunna hantera den momentana pulsen med en viss fördröjning tillagd.

Endast lok som preparerats med magneter fungerar med den nämnda metoden.

Infraröd ljusdetektor
Genom att låta ljuset från en infraröd lysdiod reflekteras mot tåget kan metoden användas för tågdetektering. Man kan antingen detektera ljuset direkt eller indirekt. Detekteringen sker med en fototransistor som placeras på motsatta sidan av ljusvägen. Då tåget bryter ljusvägen ges signal till tågstyrningsprogrammet.

Man kan även utnyttja metoden genom att låta det infraröda ljuset reflekteras mot tågets undersida. I detta fall monterar man fototransistor och lysdiod bredvid varandra så de bildar ett litet paket. Enklast skiljer man dem åt genom att dra en bit krympslang över lysdioden.

Metoden lämpar sig väl då man skall komplettera en redan uppbyggd bana med detektering av block.

Reed-magnet detektorn och den optiska infraröda detektorn förutsätter förstås att tåget befinner sig över detektorn. Detta gör att man bara får en momentan informationspuls vilket får beaktas vid anslutning till anläggningen.

Den infraröda blockdetektorn 10-50x är uppbyggd på ett mönsterkort med dimensionen 0 x 0 mm. Man kan välja att använda den antingen för direkt eller indirekt avkänning. Om man använder den som indirekt reflekterande funktion kan både ir-diod och ir-sensor monteras direkt på kretskortet och detektorn blir mycket kompakt. Två diskreta hål borras mellan spårets sliprar där diod/transistorpaketet föres upp.

10-50x finns i två utföranden. 10-501 är byggsats och 10-503 färdigbyggd.

Strömdetektering
Denna typ av detektor, som är den vanligaste idag, förutsätter att man kör sina tåg digitalt. Förutsättningen för att strömdetektering skall vara möjlig är att det flyter en kontinuerlig ström genom rälsen.
Tekniken bygger på att man elektriskt känner av om det flyter en ström genom den detekterade blocksträckan. Ett digitalt lok med digitaldekoder förbrukar hela tiden en liten ström. Ett analogt lok som står stilla förbrukar ingen ström. Detta lurar detektorn att tro att det inte befinner sig något lok på blocksträckan.

När man planerar sin anläggning är det viktigt att tidigt tänka igenom detta med blockindelning. Detta gäller oavsett vilken typ av detektering man tänker nyttja.

Det är dock extra viktigt att bygga in blockfunktionen då man tänker använda sig av strömdetektering eftersom detta kräver ingrepp på rälsen och spårläget.

Vi strömdetektering måste spårets ena räl isoleras genom att man kapar den ena rälen. Strömmatningen till varje block går genom en egen blockdetektor som känner av om det finns något tåg på blocksträckan.
Det påverkar spårläget negativt om man i efterhand måste ge sig på att såga i en av rälerna.
Här kan en optisk detektor komma väl till pass.

Jag har tagit fram en byggsats (finns även färdigbyggd art.nr 10-305) till blockdetektor för strömdetektering med fördröjning.
Byggsatsen har artikelnummer 10-301 och består av en dubbel blockdetektor. 10-301 tar sin strömmatning direkt från DCC-signalen i spåret.
Den är också försedd med en tidsfördröjning för att minska störningar vid frånslag.

Denna tidsfördröjning kan också utnyttjas om man väljer att styra signaler direkt efter tågets rörelser. Fördröjningen gör att man inte får onödiga omslag fram och tillbaka mellan signalbilderna då tåget passerar med dålig kontakt mot spåret.

Återkoppling till tågstyrningsprogrammet
Ett tågstyrningsprogram som installeras på en persondator är helt handikappat och blint om det inte vet vad som händer på banan. Blockdetektering är ett absolut måste för att kunna använda någon form av automatisk tågstyrning.
Tågstyrningsprogrammet ser till att inte ett tåg kommer in på en upptagen blocksträcka och kan sägas utgöra modelljärnvägens ATC.

Med tågstyrningsprogrammet kan man lägga upp olika ”routes”, rutter, där man i förväg bestämmer vilken tågväg tåget skall följa. Man kan även lägga upp linjeblockering som gör att tåget får vänta in framförvarande tåg.

På ett enkelspår med mötesplats kan tåget välja lämplig ledig tågväg genom stationen.

Man kan till och med styra ett dussintal tåg efter en tidtabell som ger ett mycket realistiskt intryck.

Signaler som är utställda utmed spåret skiftar signalbild efter tågstyrningsprogrammets riktlinjer.

Med tågstyrningsprogrammet kan man man få tåget att sakta in och stanna inom någon centimeters precision framför signalen eller på stationen.

De olika typerna av detektorer som beskrivits ovan måste kunna avläsas av tågstyrningsprogrammet.
Detta kan ske via Littfinskis återkopplingsmoduler. Använder du Lenz RS-buss för feedback skall du använda RS-16-O. Denna har även galvaniskt isolerade ingångar som minskar störningar och potentialproblem.
Använder du Märklin/Motorola heter modulerna RM-88-N eller RM-88-N-O om du väljer varianten med optokopplare på ingångarna.