Gestion de ma rampe hélicoïdale

Mon réseau, enfin l'ancien réseau Suisse du Musée du N, sur lequel j'ai adapté une double rampe hélicoïdale à voie unique est orphelin d'un système de gestion de ces rampes.

Le réseau est composé d'une voie double qui se réduisent en une seule dans la rampe.

Double rampe hélicoïdale car le réseau est composé de 2 x 2 niveaux.



Le principe est simple :

Dans un sens un train arrive par le canton 1, passe sur l'hélicoïde (canton 5) et sort par le canton 3.
Dan l'autre sens, le train arrive par le canton 2, puis 5 et enfin sort par le canton 4.

Le problème et la gestion du canton 5 qui est banalisé. Il me faut éviter que deux trains se rencontrent dans ce canton.

Deux modélistes s'étaient proposés il y a plusieurs années de m'aider à résoudre ce problème, un par électronique, le second par Arduino. Malheureusement sans suite...

Quelle âme charitable aurait une solution viable pour ce qui est un casse-tête pour moi

Par avance merci

Je mettrai en ligne des photos de la rampe demain

Peux-tu préciser si ta rampe est en analogique, en digitale, ou bien susceptible de fonctionner dans l'un ou l'autre mode.

Sinon voilà comment je vois le problème :
- des zones d'arret avant d'entrer sur la rampe : en 1 et 2
- des détecteurs déclenchés par l'entrée d'un convoi en 1 ou 2 (ponctuels ou occupation)
- une logique de priorité "premier arrivé" qui bloque la zone d'arrêt opposée
- une fois cette priorité décidée, commande des aiguilles et commutation éventuelle de l'alimentation de l'hélice 5
- détecteur de sortie ( en 4 et 3) ou bien fin d'occupation de 5 (selon type de détection)
- test si convoi en attente en sens contraire => nouvelle priorité
- sinon remise au repos de la logique jusqu'à la prochaine détection

Gilles, merci pour ta réponse.

Pour le moment j'exploite en analogique, bien que je m'amuse un peu en digital avec le matériel équipé.

Si le système de gestion pouvais être polyvalent ce serait l'idéal.

C'est possible de détecter le train dans le canton 1 ou 2 et de l'arrêter avant l'aiguille le cas échéant.

La logique est la bonne.

Mes questions : comment tenir compte de la longueur de la rame en sortie de canton 5 ?
Quel type de détection, magnétique ou infra rouge ?
Comment gérer la logique et les test de présence de trains ?

N_France a écrit:

Si le système de gestion pouvais être polyvalent ce serait l'idéal.

Ca peut le faire si tu commutes les deux rails de 5 vers la voie autorisée => le type d'alimentation est alors indifférent.

N_France a écrit:

Mes questions : comment tenir compte de la longueur de la rame en sortie de canton 5 ?

Tu peux attendre que le convoi sorte de 3 (respectivement 4) ainsi tu es sûr que 5 est vide, sous réserve que ton canton soit plus long que tes convois (normalement c'est comme cela).
Tu peux avoir une sécurité supplémentaire par une détection de consommation dans 5, sur les feux de fin de convoi en cas de décrochage.   (encore que si il y a décrochage, il y aura surement descente rapide dans la pente !)

N_France a écrit:

Quel type de détection, magnétique ou infra rouge ?

Comme tu veux. Utilise le même principe que sur le reste du réseau.

N_France a écrit:

Comment gérer la logique et les test de présence de trains ?

C'est là qu'un Arduino serait sympa et s'adapterait facilement. Il n'y a que des boucles de lecture d'entrées suivies de commandes de relais, suivies d'une nouvelle boucle de lecture d'entrées, etc....  aucune difficulté particulière.
Sinon, il faut faire une logique de priorité et un séquenceur en circuits logiques classiques

Réflexion complémentaire :
Il faut aussi que les cantons d'entrée et de surtout de sortie s'insèrent dans le cantonnement général du réseau en amont et en aval.
Et une question subsidiaire : si le canton qui suit est occupé, ne faut-il pas laisser la priorité à l'autre sens et ne pas s'engager ?
(voir le code de la route et les chicanes, et le comportement habituel du conducteur ordinaire ....)

Ceci peut être plus accessible avec un Arduino recevant les détections des cantons suivants et déroulant des tests plus sophistiqués difficiles à réaliser en logique classique.

Merci Gilles pour ce complément d'infos.
Mes cantons sont plus longs que les rames (environ 3 mètres).
Pour la détection de courant, il faudra que j'équipe les rames d'un wagon ou voiture avec feux rouges.
Ce sera de l'infrarouge aussi pour cette partie du réseau.
Arduino, il me faudra me replonger dans mes cours de C++...

Peux-tu indiquer le principe des cantons que tu utilises sur le reste du réseau ? Notamment comment sont effectuées les détections, comment sont gérées les zones d’arrêt et les zones protégées, quels signaux sont échangés entre cantons , etc...
Cela permettra de déterminer les signaux à échanger entre l'hélice et les autres cantons, et le comportement vis à vis de ces signaux.

Le réseau est en totale mutation.
A l'origine, au Musée, il n'y avait pas de cantonnement, juste les voies de garage et en gare isolées.
Le réseau est en fait une voie unique en os de chien replié sur lui même. La même rame fait le tour complet du réseau "sur les deux voies". Je ne sais pas comment l'explique autrement.

J'ai prévu un cantonnement par détection par cellules infrarouge.

Ton idée de coupler par endroit avec une détection par consommation de courant fait son chemin.

Au total, j'aurai 12 cantons et deux voies banalisées.

Gilles, voici le plan simplifié du réseau


Le niveau zéro n'existe plus. il s'agissait de voies de garage situées 25 cm en dessous du réseau.
Dans sa configuration actuelle, le réseau a pour dimensions : 4,80 m de long et 1 m de large.
Le réseau est sur roulettes pour le décaler du mur afin d'accéder à l'arrière.
Des meubles de rangement sur roulettes permettent le rangement de matériels entre les pieds.

Le côté droit du réseau






Le tourniquet






La partie cachée à droite du réseau






Modifications apportées sur le plan de voies hormis le tourniquet
Partie cachées arrière avec voies de garage et voies permettant de changer de file de rails et ajout de voies pour un centre de tri postal à gauche de la gare.

Le "tourniquet" semble une plateforme assez large pour deux voies. Ce serait beaucoup plus simple d'abandonner la simple voie à double sens, surtout en partie cachée, ça n'apporte rien.
De plus il ne pourra y avoir qu'un seul convoi dans la partie à simple voie, donc un seul convoi à la fois dans la partie cachée, qui semble très longue.
Moi je préfère plusieurs convois dans la partie cachée pour en laisser ressortir un différent de celui qui est entré.

Deux voies pour chaque changement de niveau n'est pas possible car il aurait fallu deux tourniquets différents. La hauteur entre les niveaux ne le permet pas, d'où la présence d'un demi tour pour un changement de niveau (niveau 2 à 3) et d'un tour et demi pour passer du niveau bas au niveau haut.
Du niveau bas on se retrouve en gare cachée et du niveau intermédiaire, on est en relation avec les quais de la gare.
De plus le diamètre de 80 cm et la pente sont limites pour la grimpette.
Le tourniquet a été réalisé avec snoopy3316 il y a quelques années. Grand merci à lui car le challenge n'était pas simple. Il pourra en parler.

Et une voie d'évitement dans l'hélice, entre deux aiguillages ? Ca permettrait qu'au lieu d'attendre qu'une rame passe toute l'hélice, il suffirait d'attendre qu'elle ne passe qu'un aiguillage. Une autre rame pourrait alors emprunter la voie d'évitement. Je ne sais pas si je suis clair...

Charles

Pourquoi pas, mais je crains que, à la montée, la loco m'arrive pas à redémarrer.
De plus ce n'est pas une ligne extrêmement fréquentée, ce n'est pas le Gothard... Les trains peuvent attendre s'il y en a un en face.
Mes rayons dans l'hélice sont à la cote mini.

Zut, je viens juste de découvrir ce fil. Christophe, tu penses bien que si je l'avais ouvert dès le départ, j'aurais cogité pour te proposer quelque chose !
Quoiqu'il en soit, les pistes proposées par Gbo95 sont les bonnes.

La seule réserve que je mettrais aux principes mis en œuvre est le cantonnement par détection ponctuelle (capteurs à infrarouges ou magnétiques). Pour moi, la meilleure, la plus fiable et la plus simple technique de cantonnement reste la détection par consommation avec graphitage des essieux de tous les wagons et voitures.

Pourquoi la plus simple ? Parce qu'avec cette technique les informations "canton occupé" ou "canton libre" sont données en permanence et en temps réel, ce qui donne des schémas assez simples relevant d'une logique combinatoire (1). A contrario, tous les systèmes basés sur des détecteurs ponctuels nécessitent d'enregistrer et réarmer, ce qui donne des schémas plus complexes découlant d'une logique séquentielle (2) : Il faut tenir compte de tous les scénarios possibles pour ne pas risquer de réarmer abusivement.

Pourquoi la plus fiable ? Parce que tout déclenchement intempestif d'un détecteur se traduit simplement par un canton occupé, ça ne provoque aucun accident. En revanche, avec les systèmes à enregistrement - réarmement, le déclenchement intempestif d'un capteur vient ruiner la logique et le scénario, on ne sait plus où on en est. J'ai connu ça avec les détecteurs infrarouges du réseau HO d'un ami, j'ai galéré en vain à essayer d'empêcher des déclenchements intempestifs qui produisent de temps en temps (je suppose qu'il s'agit de parasites électromagnétiques), ça marche chez moi et ça déconne chez lui… M'énerve !!!

La contrainte du graphitage des essieux n'est objectivement pas lourde. On s'en fait une montagne, mais avec le produit qui va bien c'est très simple et rapide à faire, et ça tient dans le temps.

(1) logique combinatoire : à chaque combinaison des états 0 ou 1 des variables d'entrées ne correspond qu'un seul état possible des sorties
(2) logique séquentielle :  à chaque combinaison des états 0 ou 1 des variables d'entrées peut correspondre plusieurs états possibles des sorties, tout dépend de la chronologie de l'enchainement des changements d'état des entrées, et aussi de l'état précédent des sorties (scénarios).

Même si je partage la vision de DMarrion sur la détection par occupation… La solution arduino avec 4 cellules IR permet un "réarmement" du départ (section d'attente vide) suivi par incrémentation… On peut aussi rajouter une ligne de prog assez facilement interpretant le réarmement… sachant que c'est toujours une voie ou l'autre et que l'alimentation des voies ne peut se faire sur les 2…
On peut aussi imaginer une priorité aléatoire entre les 2 voies… et comme l'a suggéré Gbo95 en couplant l'ensemble des voies avec des relais (les 2 rails) cela devrait fonctionner en digital et analogique… Enfin avec un Arduino on peut en plus de la priorité aléatoire gérer un timing d'attente (éviter le Delay en prog pour permettre le captage des IR sans attente de fin de boucle)… en terme de prog c'est assez simple en fait. Je verrai bien des variables en 1 ou 0, lorsque le train entre =1, lorsqu'il sort = variable - 1… Si 0 autorisation de l'autre à entrer… si les 2 voies = 1, choix aleatoire… On peut rajouter un IR en sortie ou dans l'helicoidale pour valider la sortie et libérer le suivant aussi (soit 5 cellules IR).
On peut aussi complexifier facilement l'ensemble en régulant les trains dans l'helicoidale avec du PWM (facilitera la montée) avec un driver L298N Double Pont H facilement connectable… voir exemple sur Locoduino (très bon site plein d'exemples simples à mettre en œuvre)…
Un exemple pour s'inspirer
Je ne sais pas si j'ai été clair, mais en tout cas ce n'est pas un projet d'une complexité insurmontable en prog…
Y a plus qu'à…