Volautomatische universele bidirectionele goedkope keerlus controller

[PaulRoman]

Hallo,

@Henk: Als ik het schemaatje dat Ben heeft gepost zo bekijk zie ik niets anders dan 5 detectoren A, B, C1, D, E die via een optocoupler galvanisch gescheiden zijn van de vervolgschakeling, waar A en B zijn ge-OR-ed en het relais via een BC557 Set, terwijl D en E zijn ge-OR-ed en het relais via een BC557 Reset. Hierna worden A-B en D-E wederom via optocouplers weer uitgevoerd. Behalve de twee OR's zit er zoals Klaas al terecht opmerkte verder geen logica in.
@Gerard: Interessant, maar jouw Attiny zit er volgens mij vooral om de bezetmelders op de SX-bus te zetten, en omdat je dan toch al de Attiny hebt kun je en passant wel even een relais-tje schakelen om de rijrichting railaansluitingen om te keren. Met soortgelijke code als je al eerder poste.

Houd me ten goede als ik het niet goed zie, ik ben geen elektronicus van origine.

Groet,

Paul

[Erik84750]

Amai, bedankt heren voor al deze info! Ik zie dat er flink gewerkt werd terwijl ik drie dagen aan de champagne zat te "nippen"  .

Komende dagen eens grondig alles bestuderen, en dan werk maken van een degelijke versie.

Grtn,
Erik

[Erik84750]

Aan Ben (schema Xtreme keerlus): is het de bedoeling om stroomdetectiespoelen op inputs A,.. E aan te sluiten? Misschien een domme opmerking, maar kan dat niet simpeler met gewone optische detectie en Hoog/Laag uitgangssignaal?

[Erik84750]

Keerluscontrole op basis van stroomdetectie versus optische detectie: bij het eerste riskeer je bij een lange trein met vooraan en achteraan een loco dat die laatste niet wordt gedetecteerd; bij het tweede krijg je effectief treindetectie zolang er een trein over je detector loopt/staat.
Volgens mij is de tweede vorm van detectie iets veelzijdiger. Of niet?

Edit: ondertussen ben ik een en ander verder gaan opzoeken en oa. vastgesteld waarom sommige aspecten blijkbaar over lange tenen lopen, hetgeen ik als nieuweling hier niet wist (http://forum.modelspoormagazine.be/index.php?topic=12756.30). Wat betreft de eigenlijke detectie blijf ik op mijn honger zitten waarom stroomdetectie in de context van keerluscontrole "beter" zou zijn dan optische detectie.
Ik merk dat stroomdetectie vooreerst nogal wat componenten vereist, waaronder vermogendiodes (de te verbruiken stroom zou door 2 seriegeplaatste diodes moeten lopen) en opto-isolatoren (DIP6 maar toch: een bijkomend IC).
Optische detectie kan toch met ofwel een actieve IR (bvb via IS471) dus met zender/ontvanger (liefst gemoduleerd) ofwel passieve detectie, bvb gewone LDR (liefst in een schakeling met vergelijking van lichtwaarden om de bias van ambiant licht uit te sluiten, dus 2x LDR per detector): bvb http://www.qtutrains.com/LDR.html
Dus vandaar terug naar mijn vraag hierboven: optisch of stroomdetectie voor een keerlus, of voor detectie in het algemeen?

[Bert van Gelder]

Even een paar off-topic berichten verwijderd, op verzoek.

Gr, Bert
Team moderatoren

[gvandersel]

Tel de euro's voor de verschillende oplossingen eens. De "standaard" stroomdetektie wordt tegenwoordig met een brugcel van 15 eurocent gedaan. 4 weerstanden, 4 concensatoren en een 4 voudige optocoupler. Hierbij nog twee weerstanden en twee BC557 transistoren. Vergelijk dit eens met tweemaal een 471.

Er si wel een klein verschil tussen beide detektie vormen. Bij een lichtsluis zal de trein langer kunnen zijn en benaderd de lengte van een trein bij een kortsluittingskeerlus schakeling.

Groet,

Gerard van der Sel.

[gvandersel]

Dat is gedaan om de schakeling onafhankelijk te maken van welk terugmeld systeem dan ook, en hem ook te kunnen inzetten als er geen besturings programma wordt gebruik, dus ook handmatig digitaal.    En boven al hem niet afhankelijk te maken van een controller en software daarvoor, gewoon met een beetje logica die je zo op de hoek van de straat kunt kopen. Dat hebben we al eens eerder besproken.

Precies wat de schakeling nu ook doet. Voeding erop en het is een gewone keerlus schakeling. SX-bus eraan en je hebt de terugmelders ook te pakken. Overigens de SX-bus kan je zo vervangen door welke andere bus dan ook.

Een komplete keerlus schakeling voor nog geen 2 euro.

Groet,

Gerard van der Sel.

[Erik84750]

@ gvandersel: ok, dat klinkt aannemelijk wat de materialen betreft.

Maar wat met
1. het feit dat stroomdetectie zoals die hier wordt voorgesteld een ingreep is in de stroombaan zelf, en dus ook een spanningsval (2x Vfwd, 1,4V van de peak-to-peak waarde van de DCC voeding) als gevolg heeft voor de betrokken sectie
2. de stroomdetectie als gevolg heeft dat de maximaal toegelaten stroombeperkt blijft tot Ifwd (voorwaartse max diodestroom)
3. er toch een relatief grote ingreep op de treinbaan zelf moet gebeuren: "snijden" van track, aanbrengen van gesoldeerde verbindingen,..
4. enkel geschikt voor DCC; optische detectie zowel voor DCC als voor DC (analoge banen)

Stroomdetectie met behulp van een stroomtransformator kan m.i. ook (http://www.trainelectronics.com/DCC_Arduino/Current_Sense/index.htm, en vermijdt de issues hierboven vermeld. Het uitgangssignaal kan evengoed worden doorgekoppeld naar een gewone relaisaansturing, microcontroller, etc.. Nadelen, issues met dit soort detectie,..?

Treindetectie met optische sensoren vergt dan weer helemaal geen ingreep in de tracks/sporen zelf behalve 2 gaatjes van 5mm per detector voor ofwel de 2x LDR ofwel de actieve IR sensoren. En de bedrading is m.i. niet minder (voor stroomdetectie à la Xtreme keerlus) slechts één draadje per sector, voor een LDR detectie zijn er 4 nodig maar 1. geen ingreep in de fysieke elektrische treinbaan-stroomaanvoer en 2. één comparator vereist, eventueel quad versie en enkele weerstanden (geen gelijkrichters, opto-isolatoren, diodes, etc..). Aansluiting van een relais kan evengoed, via enkele transistors.

Bovendien meldt een optische of IR sensor de realtime aanwezigheid van een trein/loco/.. terwijl stroomdetectie niets meet als er gewoon wagonnetjes over de stroomdetectietrack rijden..

Wat nu?

[Klaas Zondervan]

Maar wat met
1. het feit dat stroomdetectie zoals die hier wordt voorgesteld een ingreep is in de stroombaan zelf, en dus ook een spanningsval als gevolg heeft voor de betrokken sectie

Het is je misschien ontgaan dat 2-railers in het algemeen met stroomdetectie werken op de hele baan. Je hebt dus niet alleen spanningsval over de betrokken sectie, maar over de hele baan. En zelfs al zou je alleen maar stroomdetectie toepassen op de secties van de keerlus, dan moet je toch ook in de aangrenzende secties een diodeschakeling toepassen omdat anders de stroomdetectie onbetrouwbaar wordt. Dus je argument snijdt geen hout.

[Erik84750]

Het is je misschien ontgaan dat 2-railers in het algemeen met stroomdetectie werken op de hele baan. Je hebt dus niet alleen spanningsval over de betrokken sectie, maar over de hele baan.

In dat geval (dus de hele baan onder stroomdetectie) is dat correct. Maar wordt stroomdetectie over de hele baan wel zo algemeen toegepast? Persoonlijk zou ik eerder opteren om enkel daar waar nodig (dus waar er bvb geen ambiant licht is) stroomdetectie plaatsen. En omwille van de eenvoud van installatie opteren voor optische detectie (argumenten: zie mijn vorige post) overal elders. Tenzij er nu een objectief antwoord op mijn vraag hierboven komt?

En zelfs al zou je alleen maar stroomdetectie toepassen op de secties van de keerlus, dan moet je toch ook in de aangrenzende secties een diodeschakeling toepassen omdat anders de stroomdetectie onbetrouwbaar wordt. Dus je argument snijdt geen hout.

Juist omdat je met die spanningsval zit moet je over de hele keerlus stroomdetectie toepassen, dat is dus het gevolg van dit soort detectie. Dus met het soort stroomdetectie zoals die waar jij naar verwijst (en zoals jij duidelijk heel hard voorstaat ) kan je dus niet anders dan ook de keerlus zelf op stroomdetectie plaatsen.

Wat jij "argument" noemt is een logische redenering, niks emotioneel. Nogmaals: ik heb in mijn vorige post een en ander op een rijtje gezet, en daarop had ik graag een objectief gefundeerd antwoord gekregen mocht dat kunnen.

[Klaas Zondervan]

Maar wordt stroomdetectie over de hele baan wel zo algemeen toegepast?

Ja.

[Erik84750]

Ja.

En waarop baseer je dat antwoord?

[gvandersel]

Maar wat met
1. het feit dat stroomdetectie zoals die hier wordt voorgesteld een ingreep is in de stroombaan zelf, en dus ook een spanningsval (2x Vfwd, 1,4V van de peak-to-peak waarde van de DCC voeding) als gevolg heeft voor de betrokken sectie
2. de stroomdetectie als gevolg heeft dat de maximaal toegelaten stroombeperkt blijft tot Ifwd (voorwaartse max diodestroom)
3. er toch een relatief grote ingreep op de treinbaan zelf moet gebeuren: "snijden" van track, aanbrengen van gesoldeerde verbindingen,..
4. enkel geschikt voor DCC; optische detectie zowel voor DCC als voor DC (analoge banen)

antw 1: Heeft Klaas op geantwoord, maar ik zelf wil hier aan toevoegen dat deze 1,4V over het algemeen niet gezien wordt door een decoder. Een normale analoge locomotief kan er merkbaar last van hebben, maar een kleine verhoging van de voedingsspanning heft dat weer op.
antw 2: Zelf de kleinste brugcel heeft een continue stroom van 1,5A. De piek stroom zit zelfs boven de 10A. Dus bij kortsluiting zal de centrale nog steeds moeten ingrijpen.
antw 3: Gat in de grondplaat (alternatief een gebouwtje) vind ik persoonlijk een grotere ingreep. Een draad doorvoering is 1mm  en kan dicht tegen de rail aangelegd worden en is dan onzichtbaar.
antw 4: Na van het lachen bekomen te zijn zal ik maar zeggen dat dit onzin is. Ik heb tot voor 4 jaar dezelfde mening gehad, maar een DC rijder wees mij op het gebruik door DCC rijders en vroeg of de schakeling ook voor DC geschikt was. Mijn eerste reactie was dat dit niet ging, totdat hij aantoonde met een experimentele schakeling dat het gewoon werkt. En achteraf wat is het verschil voor een diodebrug tussen een DC en een DCC spanning? Je zult alleen een ac opto-coupler moeten toepassen. Deze zijn iets duurder dan een dc opto-coupler (scheelt 4 a 5 eurocent). Mijn boodschap aan DCC rijders is om ook bij DCC een ac opto-coupler toe te passen, omdat dan het optocoupler signaal aan de uitgang netter is.

Een stromdetektie meet stroom verbruik. Je bent waarschijnlijk in de war met de kortsluitvariant. Daar is een stalen wiel voldoende om de schakeling te activeren. Bij de schakeling waar wij mee bezig zijn, moet er eerst een stroom lopen, voordat de sensor een signaal afgeeft. Dus ook een stroomdetektor vertelt of er een stroomverbruiker aanwezig is (in iedergeval de motor/binnenverlichting).

Groet,

Gerard van der Sel.

[Klaas Zondervan]

En waarop baseer je dat antwoord?

Op grond van wat ik hier en op andere forums lees en wat ik om me heen zie durf ik rustig te stellen dat stroomdetectie met ruime voorsprong de meest toegepaste detectie is. Met als goede tweede detectie met reedcontacten. Detectie met lichtsluizen of lichtreflectie is veruit in de minderheid.

Er is nog een soort die niet genoemd is: detectie met inductielussen. Die heb ik zelf een paar jaar geleden ontworpen en is op onze clubbaan op 3 plaatsen in gebruik. Die reageert op metaal, een wielstel is genoeg om te laten aanspreken, maar hij reageert ook op metalen bodemplaten in rollend materieel.

[gvandersel]

Als je een objecttief argument wilt:
IR schakeling zijn duurder dan stroomdetektoren (over de dikke duim een faktor 5).

Hierdoor wordt, zoals Klaas aangeeft, vrijwel altijd strooomdetektie toegepast. Een extra ringleiding met hierin een stevige brugcel wordt gebruikt om niet gedetekteerde secties te voeden. Ook daar van wegen de extra kosten niet op tegen de kosten van een IR schakeling.
De goedkopere IR schakelingen of een LDR zijn niet zomaar toe te passen vanwege het omgevings licht. De door jouw aangehaalde 471 heeft een interne voorziening die ervoor zorgt dat omgevingslicht geen invloed heeft op de werking. Een kale LDR voor een opamp/transistor is, varwacht ik, onbetrouwbaar door de wisseling van omgevingslicht.

Groet,

Gerard van der Sel.