Блоки и участки на макете железной дороги
Итак, имея готовый рельсовый план будущего макета, стоит еще немного посидеть за компьютером, перед тем, как броситься реализовывать задуманное. Однако, если никакой автоматизации движения поездов не планируется, то эту часть можно пропустить.
Для автоматизации движения, макет должен быть разделен на логические блоки и физически изолированные участки пути. Все это нужно для того, чтоб с помощью токовых датчиков, электроника могла определить наличие поездов на путях, а автоматика выбрать маршрут и дать нужные команды управления поездами.
Для себя я решил строить автоматизацию на основе Rocrail. Это не только бесплатное кросс-платформенное ПО, но и клиент-серверная архитектура, что позволит мне иметь постоянно запущенный сервер управления макетом на Raspberry pi под макетом, и клиент для управления на любимом ноутбуке. Поэтому дальнейшие изыскания будут относительно этого софта.
Сначала немного теории про основные понятия:
Блок-участок - на настоящей ЖД или макетах другого размера, для моего случая рассмотрен не будет.
Блок - логическая единица или указание программе, где будут останавливаться составы. Программа перемещает составы между блоками.
Изолированный участок - на макете, отрезок рельсового полотна с двух сторон изолированный от соседних отрезков хотя бы по одному рельсу.
Для простоты, блоки - это пути между стрелками, при этом не обязательно, что между стрелками должен быть только один блок, можно и несколько. Аналогично, внутри изолированного участка может быть несколько секций пути или стрелок. Стрелки обычно не включают в блоки.
Для работы автоматизации блок должен состоять минимум из 2 участков, а при двустороннем движении - из 3-х. Учитывая, что никогда не знаешь, как изменится схема движения, стоит закладывать по 3 изолированных участка (и соответсвенно 3 токовых датчика) на каждый блок.
Фактически блоки работают следующим образом: сначала (при попадании первой колесной пары локомотива на участок) срабатывает токовый датчик участка, сигнализирующий, что блок занят (что-то туда вошло, enter). Потом срабатывает следующий датчик, сигнализирующий, что можно начинать замедление, если требуется остановиться в этом блоке (pre_in). И, наконец, срабатывает третий датчик, означающий, что состав полностью в блоке и нужно остановиться (in).
Стрелки, идущие последовательно (как ветви дерева), между которым нет других участков пути, я решил включать в один участок, чтоб снизить вероятность возможных аварий, т.к. если что-то занимает одну стрелку, то ничего другое лучше не пытаться закатить на соседнюю. Стрелки, расположенные навстречу друг другу, нужно изолировать т.к. по ним возможно параллельное движение (см. план ниже, стрелки 7 и 8). Однако, физически все же стоит изолировать все стрелки полностью по всем рельсам со всех сторон, чтоб избежать возможного короткого замыкания при переключении (бывает у некоторых производителей), а объединение производить с помощью проводов, которыми они подключены.
Есть еще понятие "предельный столбик" - это точка перед стрелкой, в которой начинают пересекаться габариты локомотивов, приближающихся по обоим путям. Пути от стрелки до предельного столбика так же часто включают в участок стрелки, но в моей схеме такой необходимости я не нашел.
Итак, на основании изложенных выше понятий у меня получилась вот такая логическая схема участков на макете (схема физического подключения будет немного иной из-за изоляции стрелок и участков, пересекающих границы модулей):
- Левый перегон из 3 участков (желтый - зеленый - желтый)
- Верхняя левая стрелка (синяя)
- Верхний дальний путь из 3 участков (желтый - зеленый - желтый)
- Верхний ближний путь из 3 участков (желтый - зеленый - желтый)
- Верхняя правая стрелочная улица из 3 стрелок подряд (синие)
- Правый перегон из 3 участков (желтый - зеленый - желтый)
- Нижняя правая стрелочная улица из 2 стрелок (синие)
- Стрелка депо (голубая)
- Нижний дальний путь из 3 участков (желтый - зеленый - желтый)
- Нижний средний путь из 3 участков (желтый - зеленый - желтый)
- Нижний ближний путь из 3 участков (желтый - зеленый - желтый)
- Нижняя левая стрелочная улица из 3 стрелок подряд (синие)
- Путь фабрики из 3 участков (желтый - зеленый - желтый)
- Диагональный путь из 3 участков (желтый - зеленый - желтый)
- Путь депо из 2 участков (зеленый - желтый)
В депо так же можно разместить дополнительный датчик, например, ИК-датчик препятствия. для более точной остановки, чтоб поезд не вошел в стену депо.
Физическая схема
После примерного понимания того, какая электроника будет на макете, получилась вот такая схема размещения:
Здесь учтены разделения на модули и возможности модулей обратной связи. На схему нанесена почти вся электроника в реальном размере, включая декодеры и блоки питания, но не нанесены контроллеры освещения, которые имеют малый размер и будут располагаться как можно ближе к строениям. Размещение электронных компонентов весьма примерное, чтоб не пересекать рельсы на схеме, в реальности их размещение будет откорректировано в процессе монтажа и подключения.
P.S.
Немного выжимки из практической эксплуатации можно почитать в отдельном посте "Спустя годы эксплуатации макета".