Interface de commande 0 - 5V pour moteur CONRAD

Bonjour à tous

Pour ceux qui voudraient commander leurs aiguillages à partir d'un ordinateur ou d'un système logique quelconque, voici une interface pour attaquer les moteurs CONRAD
Elle ne demande que du 12 Volts continu, et permet de commander une aiguille avec 2 fils baptisés CAg G et CAg D tels que  0V = absence de commande et 5V = commande de l'aiguille pour la direction considérée.
Pour ceux qui ne voudraient qu'un seul fil, c'est possible aussi : il suffit de décider par exemple que 0V = aiguillage à droite et 5V = aiguillage à gauche. Dans ce cas, CAg D = inverse de CAg G

Cette interface intégre le blocage des commandes par l'occupation d'une zone isolée, et même par l'enclenchement de transit (j'indiquerai prochainement comment réaliser un enclenchement de transit avec des circuits logiques)

Le contrôle de la position de l'aiguille est également traité (si le moteur conrad est celui avec contacts auxiliaires), 2 fils KAg G et KAg D sont portés à 0V ou 5V selon la position de l'aiguille.

Je tâcherai de poster le typon ce soir

Bonjour DMARRION,

Ne faudrait-il pas des diodes anti-retours dans les circuits de collecteur des 2 BC 547 qui contrôlent les bobines du relais bistable ?

Bon début de semaine.

Hello SavignyExpress

D'un point de vue "puriste", en effet il faudrait des diodes de roue libre, mais la documentation de ces relais indique le temps de commutation avec et sans diode, ce qui implique qu'on peut les utiliser sans diode. En fait, l'intensité consommée par ces relais est faible, et du coup l'impulsion de tension inverse lors d'interruption de ce courant est également faible, les BC 547 supportent trés bien.

J'ai découvert ces petits relais bistables, et j'en ai commandé... 100 !!!. Pour cette quantité, le prix unitaire est de 1,64 € HT. Ils me serviront non seulement à commander mes moteurs d'aiguilles, mais aussi le sens du courant de traction dans les zones susceptibles d'être circulées dans les 2 sens.
Du boulot en perspective !


PS. : J'ai oublié d'indiquer sur le schéma la valeur des 2 condensateurs : c'est 47 nF
De même, les entrées "Zone" et "Transit" sont inactives en l'état, il faut les mettre à 0V pour bloquer les commandes d'aiguille.

Bonjour,

Avec un peu de retard, voici le typon


Détail de la face coté cuivre avec les cotes pour pouvoir reproduire le tracé à l'echelle 1


Une dernière chose : le prix de revient des composants nécessaires est inférieur à 10 € TTC. J'ai totalisé 6,04€ en utilisant les tarifs d'un fournisseur en ligne, et en comptant pour chaque pièce les prix dans les plus petits conditionnements proposés par ce fournisseur (évidemment les prix descendent pour des quantités plus importantes)

Merci… ça m'interesse…
mais j'avoue ne pas comprendre le 5V et le controle de position à la sortie du Conrad…
est ce un signal de validation de fin de course ?
Heu si tu indique un transit prochainement pourras tu l'expliquer ? (je connais que l'intestinal) 

mistigris a écrit:

Merci… ça m'interesse…
mais j'avoue ne pas comprendre le 5V et le controle de position à la sortie du Conrad…
est ce un signal de validation de fin de course ?
Heu si tu indique un transit prochainement pourras tu l'expliquer ? (je connais que l'intestinal) 

Salut mistigris
Tout dépend de la façon dont chacun veut exploiter son réseau.
- Le plus simple, c'est la commande des aiguillages manuellement par des tirettes, ou si elles sont munies de moteur par des boutons ou interrupteurs. Dans ce cas, pas besoin des controles en 5V, sauf éventuellement pour allumer des LED au TCO.
Evidemment, dans ce mode d'exploitation, il n'y a pas de sécurité : on peut faire de déraillements en manoeuvrant une aiguille au passage du train, tracer des itinéraires incompatibles, etc.

- Plus sophistiqué : la commande par un poste d'aiguillage qui "fabrique" les itinéraires. Dans ce cas, quelquesoit sa technologie (matrice à diodes, microcontroleur ou autres...), il peut être interessant d'inclure des sécurités. Par exemple, empêcher une aiguille de bouger sous un train, empêcher l'établissement itinéraires incompatibles, ou encore bloquer le feu de départ au rouge si par maleur une aiguille n'a pas obéi à sa commande et n'est pas dans la bonne position pour l'itinéraire tracé.
Dans ce cas, il faut un retour de la position des aiguilles vers "l'intelligence" qui commande le tout. C'est à ça que sert mon controle de position en 5V.

Le Transit
La premièe idée qui vient pour empêcher la manoeuvre d'une aiguille sous un train est de bloquer la commande lorsque la zone isolée où se trouve l'aiguille est occupée. C'est bien (on s'en contente dans certains postes de voies de service), mais pas suffisant pour les voies principales où les trains peuvent "débouler" vite.
Dans ce cas, on bloque les commandes de toutes les aiguilles entrant dans l'itinéraire composé dés l'ouverture du signal d'entrée, et ce jusqu'à ce que le dernier essieu du train soit passé. Là il y a 2 options :
- on attend l'évacuation du train sur tout l'itinéraire pour libérer toutes les aiguilles concernées : c'est le transit rigide
- on libère chaque aiguille au fur et à mesure de l'évacuation du train : c'est le transit souple (que l'on trouve dans les postes type PRS, PRCI, PAI...

Comme dit précédemment, je vais tenter de m'attaquer à la réalisation d'un poste électronique qui assurera le transit souple (le plan de voies de ma grande gare est assez compliqué pour justifier une telle installation, il serait difficile à exploiter en mode manuel sans faire des catastrophes). J'alimenterai ce fil au fur et à mesure de mes avancées, mais le préalable était déja de réaliser une commande d'aiguillage qui permette d'intégrer ces principes, c'est chose faite.

DMARRION a écrit:

D'un point de vue "puriste", en effet il faudrait des diodes de roue libre, mais la documentation de ces relais indique le temps de commutation avec et sans diode, ce qui implique qu'on peut les utiliser sans diode. En fait, l'intensité consommée par ces relais est faible, et du coup l'impulsion de tension inverse lors d'interruption de ce courant est également faible, les BC 547 supportent trés bien.

Le courant est faible mais la relaxation lors de la coupure est très rapide et le pic de tension va être fort (ie dans le L di/dt ton di est certes faible mais le dt étant très petit, la tension est très forte).

Du coup le transistor passe en avalanche, il résiste lors des essais mais combien de temps résistera-t-il ?

J'ai jeté un coup d'oeil (sur l'oscilloscope), le pic ne dépasse pas la vingtaine de volts et le BC 547 est donné pour 35 V de VCE.
Celà dit, c'est vrai qu'il ne faut pas mégoter pour 2 diodes 1N 4148 à 0,18 € HT  . Le plus em...dant est que je n'ai guère envie de refaire un typon  

Bonjour Dominique

Quelle est la bande passante de ton oscillo ?

Pour les diodes, il y a a peut-être moyen de souder des CMS en boîtier D0214AC au dos des relais. Elle est déjà gravée cette carte ?

DMARRION a écrit:

…
Tout dépend de la façon dont chacun veut exploiter son réseau…
[/quote]Merci pour tes explications qui encore une fois sont claires et précises…

Ton système d'aiguillage est totalement compatible avec la solution Arduino que je développe… (entrée sortie…) Je ne sais pas si je vais l'utiliser tel quel car j'ai déjà fait mes cartes relais et le systéme de pilotage de ma gare… par contre la "validation position d'aiguillage" n'était pas inclus dans mon sytème je vais donc vraisemblablement me faire un petit module complémentaire à partir de ton circuit…
le seul souci c'est qu'entre les commandes (sorties) et les entrées ça commance à prendre beaucoup de "Pin" même si je suis sur des registres à décalage…sachant que pour chaque aiguillage il y déjà 4 prises occupés, que derrière je reprend le signal d'occupation de ta BAL en amont et en aval + la voie inverse (croisement), que j'y rajoute un système de detection infrarouge pour confirmer les trains à l'arrét en gare (la BAL transitant via les aiguillages distribura les voies de quai)… cela nous améne à 8 à 9 pins occupé par aiguillage… (un peu moins en fait puisque l'occupation BAL est similaire pour plusieurs aiguillages)… j'ai au minimum 6 aiguillages à traiter pour ma gare mais 8 serait mieux cela fait donc environ 48 connections… OUFFFF… j'espère que je reussirai à faire tenir tout ce monde en prog dans l'arduino…
As tu déjà refléchi au systéme de gestion du traffic que tu vas utiliser ? (reste tu toujours sur un sytème dans prog entiérement electronique "standart" ou envisage tu d'autres solutions ?

Bonjour Mistigris

Je compte m'inspirer des circuits réels. Pas du point technologie, car je ne vais tout de même pas réaliser une salle à relais, mais du point de vue "philosophie".

En effet, il y a dans les circuits développés par la SNCF au fil des évolutions de la signalisation énormément de notions très intéressantes, comme par exemple les grilles géographiques de transit ou de contrôle d'itinéraire, souvent ignorées des modélistes qui sont du coup contraints de repenser entièrement les automatismes, avec bonheur ou non selon les réalisations.

Donc pour te dire comment je ferai, je ne sais pas encore, mais j'ai en revanche une idée de l'angle d'attaque.

Bonjour jlb

Mon oscillo est un vieux HAMEG HM312, je crois que sa BP est de 5 MHz. Bien sûr, c'est très peu, mais pour ce genre d'application c'est largement suffisant. Même si un pic de tension existait si brièvement que je ne puisse le voir, il contiendrait une énergie très faible.
Certes, les bobines de ces relais présentent une self comme toutes les bobines, mais on est loin de la qualité d'une self sur air, on a un circuit magnétique qui doit vite saturer, c'est à mon avis ce qui fait que l'extra courant de rupture ne provoque pas une impulsion de tension élevée.

Sinon, oui j'ai réalisé une carte prototype et le typon pour en faire d'autres. Quitte à souder des diodes coté cuivre, on peut très bien souder des 1N 4148 avec pattes (les CMS sont trop petits pour mes gros doigts). Comme tu l'as sans doute déjà remarqué dans mes autres réalisations, je n'aime pas les circuits imprimés tout petits avec une implantation serrée à outrance. Je ne suis pas à quelques cm² de plaque cuivrée près ; tant que ce n'est pas pour être embarqué dans du matériel roulant, j'aime que ça respire et qu'on s'y retrouve du 1° coup d'oeil

DMARRION a écrit:

Mon oscillo est un vieux HAMEG HM312, je crois que sa BP est de 5 MHz. Bien sûr, c'est très peu, mais pour ce genre d'application c'est largement suffisant. Même si un pic de tension existait si brièvement que je ne puisse le voir, il contiendrait une énergie très faible.

Je pense effectivement que tu ne vois pas le pic de tension sur ton oscillo. Ok l'énergie n'est pas énorme mais quand un transistor passe en avalanche, il continue de conduire même quand la tension repasse en dessous de sa tension max. Il ne claque pas car c'est trop bref mais il fatigue.

Comme tu le disais toi même le coût de deux diodes ne vaut pas la peine de s'en passer

Citation :

Comme tu l'as sans doute déjà remarqué dans mes autres réalisations, je n'aime pas les circuits imprimés tout petits avec une implantation serrée à outrance. Je ne suis pas à quelques cm² de plaque cuivrée près ; tant que ce n'est pas pour être embarqué dans du matériel roulant, j'aime que ça respire et qu'on s'y retrouve du 1° coup d'oeil

D'accord avec toi, quand on fait soi même, c'est tout à fait compréhensible de prendre ses aises

Bonjour

Suite à la discussion concernant la protection des transistors qui commandent les bobines du relais bistable, voici le typon modifié pour ajout de 2 diodes 1N4148


Et le coté cuivre en gros plan (pas avec un t comme celui du pays Nantais  ):

Nickel