De ultieme keerlus revised

[pijltje]

Rijrichting A naar C:
stap 1: melder A bezet, B doet er niet toe, C vrij. Actie: schakel sectie B gelijk met A
stap 2: melder A en B bezet, C vrij. Geen actie
stap 3: alleen B bezet, A en C vrij: schakel B gelijk met C
stap 4: B en C bezet. Geen actie
stap 5: alleen C bezet, A en B vrij. Geen actie.

Nu kijken we naar de andere rijrichting, van C naar A:
stap 6: melder C bezet, B doet er niet toe, A vrij. Actie: schakel sectie B gelijk met C
stap 7: melder C en B bezet, A vrij. Geen actie
stap 8: alleen B bezet, A en C vrij: schakel B gelijk met A
stap 9: B en A bezet. Geen actie
stap 10: alleen A bezet, C en B vrij. Geen actie.

Stappen 10 en 5 zijn gelijk. het verschil tussen 10 en 1 en tussen 5 en 6 is dat 10 en 5 geen actie tot gevolg hebben. Dan moet dus de schakeling uitgeschakeld zijn. Jou beschrijving is dus inderdaad gelijk aan wat mijn schakeling doet. (Werkt m'n pdf-je dus ;-) )

...Om dat op te lossen heb je nog een geheugenelement nodig, dat kan een bistabiel relais zijn, maar kan ook een elektronische flip-flop zijn. Ik noem dat verder FF...

Ik snap je FF verhaal.

Er is wel een ander probleem. De detector staat alleen aan als de bruine draad van de digitale spanning positief is ten opzichte van de rode. Bij de andere polariteit is het signaal even weg. Bij de Funky module is dat geen probleem, maar jij hebt er CMOS poorten achter hangen, en die zullen ook in hoog tempo aan en uit schakelen. Daardoor zou je foute schakelacties kunnen krijgen. Ik kan nog even niet overzien of dat echt een probleem is, maar het zou kunnen.

Een ander probleem waar je ongetwijfeld tegenaan zult lopen is het hikken van de stroomafname. Daardoor gaat een detector uit, terwijl er nog steeds assen in de sectie staan. De schakeling zou daardoor te vroeg kunnen besluiten om om te schakelen.
Dat kun je voorkomen door de uitgang van de detector iets te vertagen. Dus als de railstroom even wegvalt blijft het detectorsignaal nog even hangen, b.v. 1 seconde. Maar dat heeft wel een neveneffect: de trein legt in die seconde een bepaalde afstand af, en je zult de sectie B met die afstand moeten verlengen om het nog betrouwbaar te laten werken.

Dit is precies waar het mij omging.
De Condensator in het detectie-deel zorgt mijns inziens ervoor dat de schakeling minder snel verstoord raakt.
Door een condensator (parallel aan de opto) tussen de detectie en de CMOS-en te zetten hoop ik dat ook de CMOS niet te snel doorslaat/afslaat.
Dit zou dus op dezelfde wijze als aan de S88-bus moeten plaats vinden.
Moet er tussen de opto en de condensator op de emitter poort van de opto dan nog een extra weerstand?

[Patrick Smout]

Dat deze oplossing minder elegant is klopt helemaal (staat ook zo aangegeven).
Dat je dezelfde problemen krijgt is te kort door de bocht.
De stroombron voorkomt een kortsluiting van de booster en is als dusdanig een veel betere oplossing dan een keerlusmodule op basis van kortsluitdetectie.
 
Ik heb enkel willen aangeven dat het ook kan met 3 secties zonder kortsluiting. Wie doet het met minder   ?

mvg,

Patrick Smout

[Patrick Smout]

Moet er tussen de opto en de condensator op de emitter poort van de opto dan nog een extra weerstand?

Je moet zeker pull down weerstanden voorzien van de opto emittors naar de 0V. Je schakelt nu naar de +5V maar er is niets dat de ingang naar 0V trekt. Een eventuele tijdsvertraging op het wegvallen zal vrij groot moeten zijn (orde grootte 100-200ms). Dat trek je niet met een condensator over de C-E en een weerstand naar de 0V omdat anders de condensator te groot moet worden wat niet prettig is voor de opto (ontlaadstromen!).

mvg,

Patrick Smout

[gvandersel]

Als je het idee van de Flip-flop erbij betrekt, krijg je de volgende 'stappen':
Uitgangspunt:
trein rijdt van A -> C: relais richting A (afgevallen)
trein rijdt van C -> A: relais richting C (aangetrokken)
Q: huidige stand relais
Q': nieuwe stand relais
A, B en C: melders van de baan

rijden van A naar C:
Q C B A Q'   Q C B A Q'
0 0 0 0  0    1 0 0 0  1      rust stand
0 0 0 1  0    1 0 0 1  0      trein komt binnen bij A,
                 0 0 0 1  0      omschakelen naar binnenrij zijde
0 0 1 1  0    0 0 1 1  0
0 0 1 0  1    0 0 1 0  1      omschakelen naar andere zijde
1 0 1 0  1    1 0 1 0  1
1 1 1 0  1    1 1 1 0  1
1 1 0 0  1    1 1 0 0  1      trein heeft keerlus verlaten
1 0 0 0  1    1 0 0 0  1      ruststand weer bereikt.

rijden van C naar A:
Q C B A Q'   Q C B A Q'
0 0 0 0  0    1 0 0 0  1      rust stand
0 1 0 0  1    1 1 0 0  1      trein komt binnen bij C,
1 1 0 0  1                       omschakelen naar binnenrij zijde
1 1 1 0  1    1 1 1 0  1      omschakelen naar andere zijde
1 0 1 0  0    1 0 1 0  0
0 0 1 0  0    0 0 1 0  0
0 0 1 1  0    0 0 1 1  0
0 0 0 1  0    0 0 0 1  0      trein heeft keerlus verlaten
0 0 0 0  0    0 0 0 0  0      ruststand weer bereikt.

In de onderstreepte stand is de 'nieuwe' stand van het relais nog steeds afhankelijk van de rijrichting.
Als je de stand daarvoor bekijkt, dan is deze de inverse van de stand die gewenst is.
Dus de schakeling zal niet een maar twee flipflops moeten bevatten.

Groeten,

Gerard van der Sel.

[pijltje]

Het flipflop verhaal is in mijn schakeling geregeld via de AND-CMOS chips en het 4 schakel birelais.
Ik kan je het document wel sturen dat praat makkelijker. pdf-jes kan ik hier niet linken zonder dat ik weer een eigen webservertje heb.

[gvandersel]

Jij gebruikt geen flip-flop, maar een bistabiele. Voor een flip-flop had er ergens in jouw schakeling een klok signaal moeten zijn. Maakt niet uit Als de schakeling werkt en het geeft een besparing dan gaat het mij erom om het geheel naar een micro te vertalen. Hierna kan de nieuwe code op mijn modelbaan toegepast worden (daar zit nu een micro met 5 secties). Mijn maximale treinlengte zal daardoor met 30 cm (schall N) toenemen.

Groeten,

Gerard van der Sel

[Klaas Zondervan]

Jij gebruikt geen flip-flop, maar een bistabiele. Voor een flip-flop had er ergens in jouw schakeling een klok signaal moeten zijn.

Waarom moet je voor een flip-flop een kloksignaal hebben? Een flip-flop is niks anders dan een elektronische variant op een bistabile relais.

Ik denk dat je te ingewikkeld bezig bent met je 2 flip-flops.
Met 1 flip-flop moet het ook kunnen. Daarom heb ik mijn eigen variant nog eens overdacht, en ben tot de conclusie gekomen dat ik daar iets vergeten ben, en dat ik het ook duidelijker had kunnen opschrijven. Dus maar eens helemaal overnieuw.

Om te beginnen heb je de flip-flop (hierna te noemen FF). Die heeft 2 standen en die noem ik A en C. De FF wordt in stand A gezet door bezetmelder A, en in stand C door bezetmelder C. Maar er komt nog een voorwaarde bij kijken, als B bezet is, dan mag FF niet gestuurd worden.
Je kijgt dan de volgende logische acties:
A=bezet & B=vrij >> FF=A
C=bezet & B=vrij >> FF=C

Verder heb je het omschakelrelais, hierna te noemen OR. Dat kent ook 2 standen, A en C.
OR=A betekent: de overgang tussen A en B is gelijk gepoold
OR=C betekent: de overgang tussen C en B is gelijk gepoold

Dan nu over naar het stappenplan. De uitgangssituatie is onbepaald, d.w.z. FF en OR kunnen een willekeurige stand hebben.

stap1:
A=bezet.
B en C zijn nog vrij. B is alleen belangrijk voor FF, C hoeft niet als voorwaarde meegenomen te worden.
FF gaat naar stand A, OR gaat ook naar stand A.
De overgang A-B is nu gelijkgepoold, dus de trein kan zonder problemen oversteken naar sectie B.

stap2:
A=bezet, B=bezet
Omdat B bezet is, mag FF niet meer van stand veranderen, OR blijft ook staan.

stap3:
A=vrij, B= bezet, C doet er niet toe.
De 3 voorwaarden A=vrij & B=bezet & FF=A levert als actie: OR gaat naar stand C.
B-C is nu gelijkgepoold, dus de trein kan nu doorrijden naar C.
FF blijft in A staan.

stap4:
B=bezet, C=bezet.
Omdat B bezet is, mag FF nog steeds niet veranderen.
C=bezet zou OR naar C schakelen, maar omdat die al zo staat verandert er niks.

stap5:
B=vrij, C=bezet
Omdat B vrij is kan FF naar C schakelen. Dat doet verder niks, maar is een gevolg van de symmetrie van het proces.
OR blijft in C staan.

In de andere rijrichting verloopt het proces in spiegelbeeld, verwissel alle A's en C's met elkaar.

Resumerend moet je de volgende schakelformules toepassen:

Voor de Flip-flop:
A=bezet & B=vrij >> FF=A
C=bezet & B=vrij >> FF=C

Voor het omschakelrelais:
A=bezet >> OR=A
A=vrij & B=bezet & FF=A >> OR=C
C=bezet >> OR=C
C=vrij & B=bezet & FF=C >> OR=A

[Wim Ros]

Klaas, en hoe zit het dan op rails niveau en met de polariteit van de rails?? In elke situatie is er wel een kortsluit moment,volgens mij.

Mvg
Wim.

[Klaas Zondervan]

Wim,

dan heb je mijn verhaal niet goed genoeg bestudeerd.
In alle gevallen wordt de polariteit goed geschakeld vlak voordat de trein de scheiding bereikt.
Daarbij moet je bedenken dat alleen sectie B wordt omgeschakeld.

[gvandersel]

Wim,

Volgens de vraagsteller zouden sectie A en C geen onderdeel zijn van de keerlus. Dus zowel sectie A als sectie C zijn de laatste sectie voor de keerlus. Deze zijn bij mij in schaal N minimaal 15 cm. Sectie B is bloklengte. Dus het schakelmoment daar is als de trein geheel in dit blok staat. Dat is in normale gevallen ook zo'n 30 a 40 cm voor het einde van deze sectie. Kortsluiting is in dit geval ook niet aan de orde.

Ik ben alleen nog aan het kijken of het meet een monostabiel relais kan en een flipflop
Dit schema zou dan de revised ultime keerlus kunnen zijn.

Groeten,

Gerard van der Sel.

[Klaas Zondervan]

Ik ben alleen nog aan het kijken of het meet een monostabiel relais kan en een flipflop

Uiteraard kan dat . Alleen vraag ik me af wat je daarmee wint t.o.v. een bistabiel relais. Je introduceert een extra schakel.

[gvandersel]

Ik heb de logica nu inmiddels teruggebracht tot een D-flip-flip (CD4013) en wat logica om de klok te besturen.
Hierachter een transistor met een mono-stabiel relais en voila.
Ik heb volgens mij alleen een race conditie tussen de klok en set/reset ingang.

Groeten,

Gerard van der Sel.

[Klaas Zondervan]

Gerard, hoe ver ben je daarmee?
Heb je alleen nog maar een ontwerp op papier, of heb je al een werkende proefopstelling?
Als je iets concreets hebt, dan ben ik benieuwd naar het schema.

[pijltje]

Ik ben ook wel benieuwd eigenlijk

Klaas kijkend naar jouw laatste versie. Dit was ook mijn oorspronkelijke idee.
Alleen om omschakel problemen bij A->B->C waarbij B niet meer bezet is en C nog wel te voorkomen heb ik de "uitschakeling" van de logica voor detectie in alleen A en alleen C uitgeschakeld.
Ik denk dat dat inderdaad waarschijnlijk net zo goed kan met een FF.


Als je de schakeling heb zie ik hem graag verschijnen. In de tussen tijd ben ik mijn ontwerp nog aan het bijschaven. Het begint ergens op de lijken. Deze week de bestelling de deur uit en op een labboard een setup maken om te zien of de praktijk ook gaat werken.


>>>>>> AANVULLING <<<<<<<
Ik bedoelde de schakeling van GvanderSel.

[Klaas Zondervan]

Als je de schakeling heb zie ik hem graag verschijnen.

Bedoel je mijn schakeling? Ik heb nog geen schakeling, niet in natura en ook niet op papier. Ik heb alleen bovengenoemde procesbeschrijving.
Ik was eigenlijk van mening dat je daar genoeg aan hebt om zelf een schakeling op te bouwen. Mocht je daarin vastlopen, geef het maar even aan en dan geef ik je een zetje.