Nieuws: Regelmatig worden ook lokale Stamtafels georganiseerd! Volg de huidige corona-regels van de overheid voor wat mogelijk is.
+  3rail Forum
|-+  Modelbaanbesturing & Software
| |-+  Analoge Besturing
| | |-+  Analoge besturing van een wisselstraat (statisch of dynamisch)
0 leden en 1 gast bekijken dit topic. « vorige volgende »
Pagina's: [1]   Omlaag

Auteur Topic: Analoge besturing van een wisselstraat (statisch of dynamisch)  (gelezen 1865 keer)

Jan22

  • Vaste Inboedel
  • ****
  • Offline Offline
  • Lid sinds: 2009
  • Dwarsliggers op de rails sporen niet
Analoge besturing van een wisselstraat (statisch of dynamisch)
« Gepost op: zaterdag 10 oktober 2020, 00:54:22 »

In het draadje Kun je (analoog) een optocoupler hangen tussen trafo en rijrichting relais?, een vraag die ik zelf beredeneerd met Nee beantwoord, stel ik dat de zin van het gebruik van een optocoupler als sensor afhangt van de gekozen wijze van analoge besturing: statisch of dynamisch. En dat het verschil daartussen het duidelijkst blijkt bij de besturing van wisselstraten.

Een dynamische methode zou minder condities vergen en diodematrixen mogelijk maken op een ander besturingsniveau. Dat is een aanname, en geen feit, en als tegenvoorbeeld kom ik aan met een Duitse website van iemand die gaat voor een dynamische aanpak.
In zijn geval leidt die keuze tot een veelvoud aan sensors, vergeleken bij een statische methode. Dat is logisch, want de versimpeling (die voorstanders van de dynamische aanpak claimen) leidt tot verplaatsing van (een deel van de) de hardware-logica (de besturing van de rails) van de schakelkast terug naar de baansectie waar die direct nodig is. Daar is dan een complexe module nodig die een groot deel van het voorwerk doet, waardoor de rest van de besturing simpeler moet kunnen zijn. Of dat echt zo is, is nog maar de vraag.

Ik heb een tijdje in de 3railwiki zitten spitten omdat de woordkeus nogal belangrijk is, in deze tijden van digitalisering.
Voor je het weet, gebruik je een woord waar iemand anders een heel andere associatie bij heeft, bijvoorbeeld vanwege voorkennis van Koploper, Raptor, CS3/CS3plus, RocRail of een van de vele andere besturingsprogramma's op de PC.

Dit draadje gaat over analoog. En dus over analoog bestuurde rijwegen. Als ik het woord rijroute gebruik, dan bedoel ik niet een Route is een combinatie van Lok-opdrachten en Rijweg-opdrachten.
Een Lok-opdracht is een set acties die aan een specifieke lok kunnen worden toegekend. Dit kunnen rijopdrachten maar ook functie-opdrachten zijn.

Want analoog kun je geen opdrachten aan een individuele loc toekennen. Wel kun je groepen locs (of treinen) onderscheiden, en die elk hun eigen ding laten doen. Maar dat kan alleen met hardware condities op schakelingen.
Analoog is rijroute identiek aan rijweg, een hooguit stilistische variant. Digitaal niet.

Ander begrip: "gebeurtenis". Bij CS3/3plus is een gebeurtenis (in de Duitse handleiding Ereignis) een reeks acties die geautomatiseerd kan worden, bijvoorbeeld schakelen van rijwegen (Fahrstrassen),  Routes en Lok-opdrachten.

Analoog is dat niet zo. Analoog is een gebeurtenis (soms een proces) een of meer geïnterpreteerde meldingen van éen sensor of meer sensors. Elke gebeurtenis wordt opgeslagen op een geheugenplaats (b.v. een relais), en kan dan verder geautomatiseerd worden, en zo nodig leiden tot acties en/of condities op acties. Er bestaan relais met 1, 2, 4, of 8 gelijktijdig verwerkbare gebeurtenissen. Relais kunnen onderling gecombineerd worden, en dan gebruikt worden als logische poorten (AND, OR, NOR, NOT). Relais techniek is oud, en vaak vervangen door TTL-logic. IC's en flip-flops nemen het werk over, en leiden tot goedkopere, snellere en simpeler schema's en grotere geheugenplaatsen. Met als enige nadeel: schakelstroom eraf, gegevens kwijt. Twee analoge compromis: PCL (een chip met ingebakken code), en Arduino (een minicomputer met beperkte maar veel grotere geheugenopslag dan 1 bit per relais).

Zo leidt analoog een bezetmelder (een sensor dus, met een signaal) tot een bezetmelding (het signaal is verwerkt in een stukje geheugen, is data dus geïnterpreteerd signaal). Haal analoog nooit een melder en een melding door elkaar. Een melder kun je niet uitzetten, die gaat vanzelf uit, tenzij hij dat niet kan, omdat hij altijd het een of het ander is (maar nooit uit). Een analoge melding kun je altijd uitzetten. Als je een (bezet-)melding niet kunt uitzetten, dan is dat een fout in de gemaakte analoge analyse.

Bij de CS3/3plus kan één rijweg een gebeurtenis zijn. Analoog kan dat toevallig ook, als je twee knoppen tegelijkertijd moet indrukken om 1 rijweg te definiëren, maar het spreekt niet vanzelf. Analoog heb je meer keuze, en minder hulp (ook minder invuldwang).

CS3/CS3plus kent Stuurcontacten (Steuerkontakte) die de uitvoering van acties beïnvloeden.
Door het aan- of uitzetten van de stuurcontacten kunnen die contacten voorwaardelijk wel of niet worden uitgevoerd. Dat zijn schakelcontacten, spoorcontacten en speelcontacten, en daaronder vallen o.a. contactrail, reedcontact en schakelaar (mits ze zijn adresseerbaar zijn als S88 of L88), condities en acties.

Analoog kent contactrails, schakelrails en schakelaars, maar die zijn niet adresseerbaar. Condities en acties moeten hardwarematig worden aangebracht. Condities op acties dus ook, en analoog kan dat ook, maar beperkter in aantal.
Analoog kun je stuurcontacten aan- en uitzetten, mits je van te voren hebt bedacht hoe en waarmee, en dat hebt ingebouwd. Een simpel voorbeeld: pendeltreinen zetten bij mij een wissel om, en kwamen daardoor op een ander baangedeelte dan getrokken treinen (een kopstation waar ze konden keren). Om het kruisende spoor van een dubbelsporige baan veilig over te steken, gold de conditie: tegenspoor moet vrij zijn, en een actie: een eventuele latere tegentrein moet tijdig worden gestopt. Dat kan dus analoog ook, maar moet voorafgaand aan het bouwstadium aangelegd worden. Andere voorbeelden: een reedcontact schakel je uit door de stroom erheen via een relais of drukknopje te kunnen onderbreken. Een lichtsein (in de stand ROOD) gaat uit omdat de gele draad naar dat sein via een relais loopt dat rijspanning op de rails zet zolang het seinbeeld uit is. Zodra je het seinbeeld aanzet, is het licht rood, en staat er geen rijspanning op de stopplaats. Zodra het sein op GROEN staat, is er ook weer rijspanning via de seinspoelen.

Analoog moet iedere schakeling in staat zijn andere hardware te schakelen met een puls of met een langer aanhoudend stroomcontact met voldoende vermogen. CS3/3Plus doet de interpretatie van alle signalen, en handelt de hardware aansturing zelf af, op basis van een configuratie die door de gebruiker steeds opnieuw aangepast kan worden.

Een analoog praktijkvoorbeeld. Een uiterst simpele wisselstraat, bestaande uit 4 wissels, een kruising en vier drukknoppen: A, B, 1 & 2. Die vier drukknoppen maken het mogelijk om alle mogelijke rijwegen aan te geven door 2 knoppen tegelijk in te drukken. Tot zover lopen de analoog-statische besturing en de analoog-dynamische besturing nog gelijk op.

Twee knoppen zijn handiger dan 1 knop om een trein te starten en een wissel om te schakelen (dat hebben ze in de jaren '60 bedacht).  Want met twee knoppen kun je het begin en het eind van een rijweg instellen, en daarmee definieer (configureer) je die rijweg.
Achter die twee knoppen gaat analoog hardware schuil, die je zelf mag gaan bouwen. Statisch of dynamisch.

Tijdschriften:
Rail Magazine 118, pag.52, Klaas Zondervan, "Quo vadis - Wisselbesturing via de diodematrix"
Modelspoormagazine (nrs. 43-53) artikelreeks over het aansturen van een wisselstraat m.b.v. een diodematrix.

3railwiki analoog:
Analoog bestuurde wisselstraten (Marklindak, 2008)
De baan van Boschspoor

links op externe sites (mixvorm analoog-digitaal):
Hoe leg ik een NX-paneel aan voor deze wisselstraat (2-rail, 2012)
Engels wissel puntstuk schakelen (2-rail, 2016)
zelfbouw kruiswissel automatiseren (discussie 2-rail, 2015)
Geforceerde rijwegen (discussie 2-rail 2015)
Sicherungstechnik auf der Modellbahn (2002, erg theoretisch)

THEMT:
Bij deze site komen onderwerpen aan bod die je ook uit de wikipedia kunt halen, ware het niet dat ze modelbouw specifieker zijn verwerkt. Het bijzondere is de manier van wisselstraatbesturing:
Weichen und Signale(Sicherung gegen Falschfahrten und Kurzschluss), Thomas Hey'l
Weichen und Signale (Fahrstraßenschaltung), Thomas Hey'l

Achtergrond (erg technisch)
Logische poorten en treinbewegingen, Thomas Hey'l
Flip-flops voor zelfgebouwde seinbesturing met 3 seinbeelden(o.a.) Thomas Hey'l

digitaal:
CS3/CS3plus Stuurkontakten
CS3/CS3plus Gebeurtenissen aanmaken
CS3/CS3plus Uitgebreide Gebeurtenissen
H0-baan met Raptor
PC prog Raptor

Er volgen ongetwijfeld meer digitale draadjes voor iTrain, Rocrail en TrainController ....

Tijd om analoog rijwegen ook wat meer aandacht te geven.
Voordat de kennis erover (op die van de 3railwiki na) volledig is verdwenen.
« Laatst bewerkt op: maandag 19 oktober 2020, 18:25:57 door Jan22 »
Gelogd
Jan Willem


Brig, Delémont.

Marklindak

  • Bestuurslid St. 3rail
  • Forum Beheerder
  • *****
  • Offline Offline
  • Lid sinds: 2007
Re: Analoge besturing van een wisselstraat (statisch of dynamisch)
« Reactie #1 Gepost op: zaterdag 10 oktober 2020, 15:47:15 »

De wiki heeft hier ook een artikel over.  B) KLIK
Gelogd
Vriendelijke groeten,
Fred





766 is in aantocht, eind april aangekomen!

Marklindak

  • Bestuurslid St. 3rail
  • Forum Beheerder
  • *****
  • Offline Offline
  • Lid sinds: 2007
Re: Analoge besturing van een wisselstraat (statisch of dynamisch)
« Reactie #2 Gepost op: zaterdag 10 oktober 2020, 22:39:56 »

De wiki heeft hier ook een artikel over.  B) KLIK
Klopt, is genoemd net boven #1 :thumbup:

Waarom twijfel je aan het jaartal? Dit klopt namelijk, zou fijn zijn de wiki voor waarheid aan te nemen en als er volgens jou iets niet klopt dit te melden!
Heb het vraagteken verwijderd want die is onterecht. Dit is de enige methode de wiki goed met informatie te vullen!
Gelogd
Vriendelijke groeten,
Fred





766 is in aantocht, eind april aangekomen!

Jan22

  • Vaste Inboedel
  • ****
  • Offline Offline
  • Lid sinds: 2009
  • Dwarsliggers op de rails sporen niet
Re: Analoge besturing van een wisselstraat (statisch of dynamisch)
« Reactie #3 Gepost op: maandag 19 oktober 2020, 18:02:46 »

Bedankt voor je toevoeging.  :thumbup:

Stel je hebt een complexe wisselstraat,
bestaand uit 3 of meer rijwegen, waarvan er minimaal 2 elkaar in de weg zitten (conflicteren, strijdig zijn, kunnen leiden tot botsing).

Wat is een rijweg?
Dat is een door de trein af te leggen weg over een wisselstraat
van een startpunt naar een doel.

-Het startpunt moet een toegangsein hebben (je mag er niet zo maar op),
-Het doel moet vrij zijn (je moet van de rijweg af kunnen),
-Het doel moet groot genoeg zijn (de hele trein moet erop passen, mag niet blijven uitsteken op de wisselstraat),
-Trein mag niet stoppen onderweg (tenzij uit nood),
-Trein mag de rijrichting niet wijzigen (op de rijweg).

-Het doel bepaalt de toegestane rijrichting van die rijweg
 (als het doel inrijden van die kant niet toestaat, is het geen kiesbaar doel, en dus geen geldige rijweg).
-Een strijdige rijweg sluit, eenmaal gekozen (gereserveerd) 
 het kiezen van alle andere rijwegen uit tot de rijweg is verlaten, zelfs als er nog geen trein op rijdt.
-En niet-strijdige rijweg sluit, eenmaal gekozen, alle conflicterende rijwegen uit,
 en staat alleen parallelle rijwegen toe om uit te kiezen, zelfs als er nog geen trein op rijdt.

Er zijn dus minimaal twee begrippen in het spel: "rijweg" (zonder trein),
"rijweg keuzemoment" (met of zonder trein erop) (en dus ook een "gekozen rijweg").

De keuze van een rijweg :
Een rijweg is een weg die al bestaat, zelfs als er nog geen trein op rijdt.
Maar als er eenmaal een trein rijdt op een rijweg, of als die is gereserveerd,
dan zijn er minder rijwegen over om voor die reisduur uit te kiezen.
Je hebt dus of bezetmelding per rijweg, of bezetmelding in het reisdoel, nodig, om te weten of het doel is bereikt. En of die keuzebeperking daarmee vervalt. In de keus toont zich de beperking.

Er is nog een ander begrip: "rijweg-opeenvolging". Opeenvolgingen kunnen bindend zijn of zogenaamd "vrij" kiesbaar, kunnen afhangen van het treintype, en zijn afhankelijk van eigenschappen van het rijweg-doel.
Die rij-opeenvolging kan, als je niet oplet, leiden tot een patstelling ("deadlock") of bijna (ergernis over extreme traagheid).

Twee voorbeelden:

1. Deze wisselstraat (zie bijlage) geeft aan een kant (B en C) toegang tot een kopstation, er zijn 2 kopsporen en 3 treinen, alle rijwegen kunnen in beide richtingen bereden worden, treinen  kunnen elkaar in tegengestelde richting ergens op de baan passeren. Er zijn dus ook twee toegangsseinen (bij D en A).
 
Zodra 1 kopspoor bezet is, en het andere vrij, kan de tweede trein er nog in, maar de derde blokkeert het vertrek van de eerste langs die kant : er zijn geen vrije doelen dus geen rijweg om uit te kiezen voor de vertrekkende trein.
Eerst moet de tweede trein erin vanaf de A-kant, dan moet de eerste trein eruit langs de vrijgekomen A-kant, en dan pas kan de derde trein erin langs de D-kant. Er is dan geen vrije rijweg-keus meer, maar één bindende rijweg-opeenvolging.
Als beide kopsporen bezet zijn (bij 4 treinen), heb je een complete patstelling bij treinen, alleen nog op te lossen door trein4 bij het passeer-spoor te laten wachten.

2. Deze wisselstraat geeft aan één kant (B en C) toegang tot een kopstation, er zijn 2 kopsporen (waarvan 1 gereserveerd voor de afhandeling van getrokken treinen) en 2 type treinen (6 pendeltreinen en 2 getrokken treinen), treinen volgen 1-richtingsverkeer, dus ze komen allemaal langs A (enige toegangssein) erin, en moeten via D eruit.

Als beide kopsporen bezet zijn door een pendeltrein, en er komen achter elkaar meerdere getrokken treinen aan, dan houden die getrokken treinen alle pendeltreinen erachter tegen, want ze kunnen alleen om beurten terecht op dat ene spoor. De hele opeenvolging van aankomst en vertrek, ligt dan vast (bindende rijweg opeenvolging). Het is nog net geen patstelling, maar het geeft wel een enorme vertraging. 

Een patstelling moet je vermijden, want dan loopt alles echt vast. Een enorme vertraging kun je voorkomen, bijvoorbeeld door twee wachtrijen aan te leggen voorafgaand aan A: voor beide type treinen 1, waardoor bij sein A een keuze gemaakt kan worden welke trein mag binnen komen, en voorrang gegeven kan worden aan het ene of andere treintype.

Er is veel geëxperimenteerd met bezetmeldingen op rijwegen (op wisselstraten), zoals die in het voorbeeld.
Als je net na een wisselafslag een sensor plaatst die kan vaststellen dat de achterkant van een trein dat wissel in afbuigende richting is gepasseerd, dan kan het wissel recht gezet, waardoor een rijweg (gesteld dat het doel ervan vrij is) eerder kan worden benut. De tijdwinst daarvan weegt niet op tegen het voordeel, want de volgende trein rijdt gemiddeld 1-2 treinlengtes achter de vorige aan, en kan er gewoon nog niet zijn.
« Laatst bewerkt op: woensdag 21 oktober 2020, 13:22:58 door Jan22 »
Gelogd
Jan Willem


Brig, Delémont.

Jan22

  • Vaste Inboedel
  • ****
  • Offline Offline
  • Lid sinds: 2009
  • Dwarsliggers op de rails sporen niet
Re: Analoge besturing van een wisselstraat (statisch of dynamisch)
« Reactie #4 Gepost op: maandag 19 oktober 2020, 23:43:32 »

Nu doe ik even een stapje terug. Ik kijk terug  naar een oud baantje wat ik ooit had toen ik nog op M-rails reed.
Er was niet tafeldiepte genoeg voor een lus, maar wel genoeg lengte voor een simpel kopstation.
Ik kwam er al snel achter dat kopstations naar verhouding duurder zijn dan lussen,
maar het is maar hoe je het bekijkt, en hoe je het doet.

Hoofdprobleem is het trafovermogen wat je hebt, want met een 10VA trafootje begin je hier niet aan.
Erik Nieuwenhuizen heeft ooit een lijstje gemaakt van analoge verbruikers:

10,0 VA   Rijdende locomotief op max. snelheid (7-10 VA afhankelijk van loctype!)
  5,0 VA   Rookgenerator, conventioneel met bv. trafo
  3,0 VA   Verlichte wagen met 2 bi-pin lampjes
  4,5 VA   Verlichte wagen met 3 lampjes
  1,5 VA   Huisverlichting per lampje
  8,0 VA   Wisselaandrijving tijdens schakelen
  1,5 VA   Wisselverlichting M-rail
  1,5 VA   Seinverlichting arm- en lichtsein (per lampje!)
  8,0 VA   Seinaandrijving tijdens schakelen (zolang de toets ingedrukt is)
 
Er rijden minimaal 3 treinen (als het goed is, staan er meestal 2 stil) en er moeten de nodige seinen worden gebruikt. Ik kende de CDU nog niet. Dus zodra ik meer dan 2 spoelen moest schakelen, legde ik er een extra schakelrails voor neer. Op die manier schakelen wissels en seinen na elkaar in plaats van tegelijkertijd. En dat scheelt dan ook weer voor de hulprelais die nodig zijn, en de draaddikte, want draden krijgen dan minder tegelijk te verstoken.

Dit kopstation brengt direct een aantal zaken aan het licht over rijwegen.

« Laatst bewerkt op: woensdag 21 oktober 2020, 13:26:15 door Jan22 »
Gelogd
Jan Willem


Brig, Delémont.

Jan22

  • Vaste Inboedel
  • ****
  • Offline Offline
  • Lid sinds: 2009
  • Dwarsliggers op de rails sporen niet
Re: Analoge besturing van een wisselstraat (statisch of dynamisch)
« Reactie #5 Gepost op: dinsdag 20 oktober 2020, 00:45:28 »

Als we ons even beperken tot pendeltreinen, zoals een railbus, sprinter of hondekop, dan zitten we niet meteen met loc-wissel problemen (die vertroebelen het zicht op dit moment).

Blokken
Stel je baan bestaat uit een lus met een N (aantal) blokken. Op het moment dat er een trein uit het kopstation vertrekt (mag vertrekken) is blok1 vrij (het sein staat op rood) en het vertreksein is op groen gezet door een schakelrails in blok2. De trein in blok2 heeft het sein achter zich (blok1) op rood gezet. Zo gaat dat in elk blok opnieuw, opdat er altijd 1 blok vrij is tussen de huidige trein en de volgende. Dus een trein in blok3 zet het sein bij blok2 op rood, en blok1 op groen. Als blok1 vrij is, dan heeft de vertrek-rijweg een doel (dat is een van de voorwaarden voor een geldige rijweg).

Kom je nou aan het eind, bij blok(n), dat is ook de A (van Aankomst), dan heeft de trein daar het sein bij blok (n-1) op rood gezet, en het sein bij blok(n-2) op groen.

Maar waar mag een trein die bij A vertrekt, en de wisselstraat op rijdt dan het sein van blok(n) op rood zetten, en waar het sein van blok (n-1) op groen? Want het is duidelijk dat dit ergens moet gaan gebeuren.

Rijwegen
Stel een trein rijdt naar kopspoor 1, dan noemen we die rijweg "A1". Aangekomen, zet hij EW1 op afbuigend, en het sein bij A op groen (als kopspoor2 vrij is), en de volgende trein neemt de rijweg "A2". Nu is het kopstation vol.
Er kunnen alleen maar treinen uit, niet in.

Een van de rijweg-opeenvolgingen is: eerst "V1" (van 1 naar V). Als die trein bij blok2 is gearriveerd, en de schakelrails (SR) beroert, vertrekt de trein van kopspoor2 (rijweg "V2") en tegelijkertijd mag er een nieuwe trein van A naar kopspoor1 ("A1"), want dat is dan inmiddels leeg. Dergelijke opeenvolgingen zijn efficiënter dan andere, omdat een trein die bij A aankomt en over een afgebogen wissel EW1 rijdt, alle andere rijwegen blokkeert.
Oftewel als EW1=NIET-RECHT, dan heb je een strijdige rijweg, waardoor alle andere niet-parallelle rijwegen zijn uitgesloten als keuze, zolang een trein niet is aangekomen op het rijweg-doel.

Handwissels en Rijwegen
Een van de leuke dingen van 3-rail Märklin is dat wissel2 (HW2) een handwissel mag zijn die standaard op afbuigend staat. Handwissels kun je gewoon tegen de richting van de tong in open rijden.

Daardoor ontgaat je in het begin wat 2-rail rijders meteen ontdekten, namelijk dat er op een kruiswissel 2 strijdige rijwegen zijn (beide diagonalen), EW1 geeft toegang tot de ene en EW2 (HW2) tot de andere.

Dat maakt totaal niet uit voor de 3-rail aansluitingen van draadjes, spoelen en relais, maar je hebt wel een hulprelais nodig omdat dat wissel (HW2) een handwissel is (want de logische stand ervan is wel bepalend voor de afwikkeling van de rijweg-opeenvolging). Dat hulprelais regelt de vertrek-diagonaal. En daarmee kun je meteen vaststellen van welk kopspoor een trein vertrokken is, en dus welk kopspoor opnieuw moet worden vrijgegeven om in te rijden.

Door deze aanpak kom je in de verleiding om twee procedures te schrijven: eentje voor (aankomst1+)aankomst2, en eentje voor de gecombineerde vertrek1+vertrek2+aankomst1. En er zijn meer kopsporen nodig om te ontdekken dat het eigenlijk 3 procedures hadden moeten zijn. Maar met twee werkt dit ene kopstation met wisselstraat als je het net zo bedraadt als die procedures aangeven.

Hoe kom je tot die procedures? Daarover straks meer.

Analoog rijden: Simpel houden
De kunst van analoog automatiseren is om zoveel mogelijk beperkingen in de bouwen: er mag van alles niet, en daardoor wordt een probleem overzichtelijk, en grijpbaar. In theorie kan er van alles, maar dat wil je helemaal niet, want keuzevrijheid in stand houden, maakt een schakeling onnodig duur.

Zo heeft dit voorbeeld 1-richtingsverkeer (in de lusblokken), handwissels in plaats van elektrische, en per spoor (wat er toe doet) 3x zoveel schakelrails als strikt gezien nodig is, en wordt bereden uitsluitend met pendeltreinen.
Allemaal om het simpel te houden.

3-rail eigen onbedoelde complicaties
Er zijn twee nadelen van 3-rail die parten spelen: de positie van de sleper onder een trein, en het omkeren van de rijrichting door een trein (dat heeft Märklin pas in de jaren '80 op de markt gezet -de 6600 pendelbesturing voor analoge treinen).
In mijn actieve treintijd moest dat anders, met een monostabiel relais en een condensator met weerstand (om een korte puls te kunnen geven, en niet meer dan 1 puls, een soort CDU, dus).

De sleper positie is heikel. Ik heb 3 typen pendeltreinen: een draagt de sleper onder de loc op kop (maar na een lus is die loc de staart), een heeft de loc met sleper in het midden van de trein (sandwich formule met 2 stuurstanden), een heeft aan beide uiteinden een loc (en dus twee slepers). Iedere keer als je kop maakt en dan de lus door rijdt, zit een sleper dus ergens anders dan je 'm verwacht.
En dus ligt een schakelrails ook ergens anders dan verwacht, en is de achterste wagon, binnen gekomen op een kopspoor niet altijd van de wisselstraat af.

Dus ligt het voor de hand om op kritische plekken schakelrails te vervangen door een andere sensor die niet let op de sleper maar op de fysieke achterkant van de trein, en die toch maar 1 x schakelt in de juiste rijrichting.
   
Voor dat probleem zijn analoog minimaal 4 verschillende oplossingen bedacht, en de meeste zijn eerder genoemd op dit forum, in een ander verband.

Voorlopig zie ik even af van zulke complicaties, en beperk me tot de meest simpele schakeling(-procedures) voor aankomst en vertrek.
« Laatst bewerkt op: dinsdag 20 oktober 2020, 13:13:15 door Jan22 »
Gelogd
Jan Willem


Brig, Delémont.

Jan22

  • Vaste Inboedel
  • ****
  • Offline Offline
  • Lid sinds: 2009
  • Dwarsliggers op de rails sporen niet
Re: Analoge besturing van een wisselstraat (statisch of dynamisch)
« Reactie #6 Gepost op: dinsdag 20 oktober 2020, 12:29:36 »

Even nog een theoretisch uitstapje voor ik bij de procedures (=stappenplannen) kom.
 
Complexe wisselstraten. Ik heb er 2 getekend (zie bijlage), en over een van die twee gaat dit draadje verder.
« Laatst bewerkt op: dinsdag 20 oktober 2020, 13:28:28 door Jan22 »
Gelogd
Jan Willem


Brig, Delémont.

Jan22

  • Vaste Inboedel
  • ****
  • Offline Offline
  • Lid sinds: 2009
  • Dwarsliggers op de rails sporen niet
Re: Analoge besturing van een wisselstraat (statisch of dynamisch)
« Reactie #7 Gepost op: dinsdag 20 oktober 2020, 12:54:13 »

Met HW bedoel ik een als handwissel gebruikt wissel,
d.w.z. zelfs als dat wissel spoelen heeft, dan sluit je die niet aan, en gebruik je zo'n wissel in een vaste stand.

Het eerste wat je ziet, bij complexe wisselstraat2, is de Halve EngelsMan (HEM).
A3 is een toegelaten rijweg, en strijdig met rijweg V3.
Rijweg V3 mag, maar niet over de engelsman; daarom ligt er daar een handwissel (HW5).
Rijweg V3 loopt parallel aan rijweg A2, en daarom mogen ze gelijktijdig worden gebruikt.

Rijweg A2 is een strijdige rijweg omdat die over de kruising (de diagonaal) voert.
Het gebruik van rijweg A2 sluit gelijktijdig gebruik uit van rijweg V1.

Naast strijdige en niet-strijdige rijwegen, kunnen er dus ook toegelaten en niet-toegelaten rijwegen zijn.

Het 2e voorbeeld vergt een andere aanpak (algoritme, oplossingsstrategie) dan het eerste voorbeeld.
Er zijn meer gelijktijdig toegelaten rijwegen, en er zijn ook meer rijwegen strijdig met elkaar.

Als je dit aan een computer programma overlaat, dan rekent die de mogelijkheden voor je uit.
Als je analoog rijdt, mag je het berekenen zelf doen, bij het ontwerp van de wisselstraat, én bij het ontwerp van de schakelingen.
Op zich verheug ik me daar altijd op.

Maar het betekent wel, dat wat je ervoor maakt, voor die ene of voor die twee wisselstraten bruikbaar is,
maar niet voor alle in je leven nog te verleggen wisselstraten, en dat is het grote verschil met software.
Die software moet overal voor deugen, geschikt zijn voor elke denkbeeldige wisselstraat configuratie.
Dus moet de aanpak (algoritme) abstracter zijn, opgedeeld in kleinere stapjes.

Analoog ben je eerder geneigd om situaties vooraf te interpreteren, en uit te gaan van die interpretaties als vaststaande feiten
(een relaisstand, een schakelrailsligging, een wisselstand, een seinstand, een afdwingbare opeeenvolging).

Daarom zul je in de ontwerpfase van zo'n complexe wisselstraat geneigd zijn om voor de meest simpele te gaan: complexe_wisselstraat1.png
Laat je het aan software over, dan zul je eerder blij zijn met complexe_wisselstraat2.png,
maar dan met elektrische wissels en een hele engelsman
(en dus met een alternatieve rijweg (V1') van 1 naar V via de engelsman.
Dat oogt veel dynamischer, maar is het niet.

Er is maar een V (blok1), en dat is het unieke afvoerputje waar elke vertrekkende trein langs moet.

En of daar nou een driewegwissel, gebruikt als openrijdbare handwissel, ligt of niet,
vertrekkende treinen moeten allemaal over dat ene wissel.

Alle rijwegen met een V erin (V1,V2,V3,...) komen uit op HW4, en zijn dus strijdig met elkaar.
Alle rijwegen met een A erin (A1,A2,A3,...) komen aan over wissel (EW1), en zijn dus strijdig met elkaar.
A (naar links rijdend op het plaatje) en V (naar rechts rijdend op het plaatje) zijn rijrichtingen.
Rijrichting doet ertoe voor de logica van rijwegen op deze complexe wisselstraten,
en wordt veroorzaakt door het kopstation en de verplichte rijrichting in de blokken (rest van de baan).

Strijdigheid (strijdige rijweg) is een tijd-begrip (gelijktijdigheid versus opeenvolging).
Toelaatbaarheid (toegelaten rijweg) is een ontwerp-begrip.
« Laatst bewerkt op: woensdag 21 oktober 2020, 13:29:49 door Jan22 »
Gelogd
Jan Willem


Brig, Delémont.

Jan22

  • Vaste Inboedel
  • ****
  • Offline Offline
  • Lid sinds: 2009
  • Dwarsliggers op de rails sporen niet
Re: Analoge besturing van een wisselstraat (statisch of dynamisch)
« Reactie #8 Gepost op: dinsdag 20 oktober 2020, 20:18:18 »

Hoe kom je tot een procedure?

procedure 1: aankomst

Je begint met lege kopsporen,
Je volgt met je vingertop het traject van de eerste trein:

Aanvang: de rest van de baan bestaat uit 5 blokken in een lus met 3 treinen.
EW1 staat recht, sein blok (n=5) rood, en daar staat een trein (Trein1)
dus staat het sein in blok (n-1) ook op rood, en dus is blok (n-1) zelf net vrij.
(blok(n-1) sein is dus net nog op rood gezet door Trein1 in blok(n), volgens de blokregels).
Trein2 staat dus waarschijnlijk voor een rood sein in blok (n-2), of is daar net heen op weg.
Je kunt zelf bedenken in welk blok Trein3 staat.

Start: je zet blok (n) sein op groen, en het Aankomst-feest begint:
Trein rijdt rechtuit over EW1 naar kopspoor1
SR1a zet blok (n) sein op rood,
SR1b zet blok (n-1) sein op groen, wissel EW1 op afbuigend, en het hulprelais VD op onwaar
SR1c zet blok (n) sein op groen, en start de pendelspoor procedure op kopspoor1

Nu rijdt Trein2 via EW1 afbuigend naar kopspoor2
Volg die met je vingertop:

SR2a zet blok (n) sein op rood,
SR2b zet blok (n-1) sein op groen, en checkt het hulprelais (stoppen Ja/Nee) en zet het hulprelais VD op waar
SR2c zet NIET blok (n) sein op groen,
SR2c zet NIET EW1 terug op rechtuit
SR2c start de pendelspoor procedure op kopspoor2

En er komt dus GEEN derde trein AAN, en dat kan ook niet (want er is op dit moment geen enkel rijweg-doel vrij)

LET OP:
Al deze stappen zijn met de schakelrails aangesloten voor de rijrichting Aankomst
 
Procedure2 verkoopt volledig via het hulprelais VD (Vertrek Diagonaal) 
wordt aangestuurd door schakelrails in blok2 (aangesloten voor de rijrichting Vertrek).

Er zijn hulprelais nodig.
1. hulprelais seinbeeld 7188 in/uit schakelen
   2 seinen dus twee schakelingen (elk, eigen DPDT-relais)

2. 2 hulprelais
    a. (stoppen (ja/nee) (DPDT bistabiel) en 
    b.  hulprelais monostabiel (herstarten) of een simpel drukknopje
    (optie, voor een zichtstation geen noodzaak, wel handig voor een schaduwstation)

3. hulprelais VD (Vertrek Diagonaal) (1x DPDT)

4. pendel procedure, een relais per kopspoor om de rijrichting van een pendeltrein om te draaien

1, 2a en 3 (zie bijlage), 2b en 4. pendelprocedure komen er nog aan

Aanwezigheid van meerdere slepers op een trein
Bij 3, hulprelais VD, verschuilt zich een probleem: als een trein meer dan 1 sleper heeft
dan krijg je onvoorspelbaarheden als het relais zichzelf omschakelt
en dat gebeurt als EW1 op afbuigend wordt gezet, dan komt het VD-relais in de stand "waar"
en wordt de uitkomst van het schakelrail signaal via de stroomkringen van het VD-relais ineens veranderd

Het helpt je niet om het relais op waar te zetten door wissel EW1 zelf.
Zodra je sein blok (n) op groen zet, ben je de klos (blok2 schakelrails c)
Dat signaalprobleem door meerdere slepers kun je alleen voorkomen met een cdu.
Wegens oplaadtijd van een condensator schakelt een volgende sleper niet het zelfde sein
en dat zelfde geldt ook voor blok2 schakelrails a en b.

Ze mogen maar 1x schakelen, kunnen ze vaker een signaal geven via het VD-relais, dan is
de uitkomst onzeker. Het maakt niet uit of je de schakelrails vervangt door een reedcontact of hallsensor,
want ook dan kan een trein met meerdere magneten het zelfde doen.

En als je dan toch kiest voor een CDU, om deze ongewenste mogelijk af te vangen,
dan heb je daar ook geen 3 schakelrails nodig. 
Een enkele schakelrails volstaat dan ook om alles te schakelen (met 2 extra dioden).
 
Het is onbegrijpelijk dat Märklin nooit een CDU in het standaard pakket heeft opgenomen (voor kinderen),
want het was al in de jaren '70 bekend dat het failliet van de schakelrails kwam door het pr-verhaal van
de fabrikant zelf:  neem vooral meerdere slepers in de trein, voor elke verlichte wagon eentje.
Lekkere jongens, daar in Göppingen!
« Laatst bewerkt op: vrijdag 23 oktober 2020, 00:02:46 door Jan22 »
Gelogd
Jan Willem


Brig, Delémont.

Jan22

  • Vaste Inboedel
  • ****
  • Offline Offline
  • Lid sinds: 2009
  • Dwarsliggers op de rails sporen niet
Re: Analoge besturing van een wisselstraat (statisch of dynamisch)
« Reactie #9 Gepost op: dinsdag 20 oktober 2020, 20:36:14 »

Wat in de schema's nog ontbreekt is welke schakelrails welke hulprelais omschakelt, waar, en hoe.

Dat heeft te maken met de bijlage in dit bericht.
Iedere keer als ik een Viessmann 5552 relais zie, vraag ik me af hoe het werkt.
Net als de Faller AMS 650 of andersom?

In de Viessmann 5552-manual staat dit niet. Dat is toch gek.
Maar het staat wel in oudere handleidingen van Viesssmann, niet rechtstreeks, maar uit de tekeningen afleidbaar.

Antwoord: precies andersom.
Voor een Faller AMS 650 relais geldt (links voor, rechts achter)
-linkerkant schakelen =stroomkringcontacten voorzijde aan,
-rechterkant schakelen=stroomkring contacten achterzijde aan.

En dat moet je gewoon even weten, voordat je een schakelrails een 5552-relais laat schakelen.
Er is nog een tweede relais aanwezig op de Viessmann 5552; de stroomkringen volgen de aansluiting van het voorste relais (voor t.o.v. de leesrichting van de tekst op het doosje), maar de schakeldraden zitten over het midden gespiegeld (in plaats van geroteerd), en dat is niet vanzelfsprekend. Het gebruik van de stroomkringen is overigens consistent met de Viessmann 5551 (ook 2 universele relais, maar die schakelen tegelijkertijd middels 1 paar schakeldraden).

Oordeel zelf (links-achter, rechts-voor geldt voor het voorste relais, maar niet voor het achterste):
« Laatst bewerkt op: woensdag 21 oktober 2020, 14:23:21 door Jan22 »
Gelogd
Jan Willem


Brig, Delémont.

Jan22

  • Vaste Inboedel
  • ****
  • Offline Offline
  • Lid sinds: 2009
  • Dwarsliggers op de rails sporen niet
Re: Analoge besturing van een wisselstraat (statisch of dynamisch)
« Reactie #10 Gepost op: dinsdag 20 oktober 2020, 22:31:50 »

Voor de digitaal en analoog rijdende meelezer een kleine waarschuwing.
In een 5552-relais zitten twee DC-relais van 12 vDC.
Dat zijn DPDT latched (bistabiele) relais (elk goed voor zo'n 2A schakelen per stroomkring).
Om die ook op AC te kunnen gebruiken, bevat dit kastje 4 diodes.
Het gevolg daarvan is dat elk relais tegen de min schakelt (analoog AC is dat de standaard),
dat betekent plus (geel) in het midden, en min (blauw) de schakeldraden aan weerszijden.

De 3railwiki volgt de Viessmann handleiding en stelt dat je bij DC-rijden de aansluiting
gewoon omdraait, d.w.z. van het midden de gemeenschappelijk min maakt,
en zo kunt schakelen tegen plus (analoog DC is dat de standaard).
De dioden in het kastje van de oudere 5552 versies beletten echter dat dit correct gaat werken. 

Digitaal (in ieder geval DCC) is de standaard schakelen tegen de plus.
Neem een DCC-standaard DR4018. Die verwacht een schakeldraad plus-signaal,
en werkt niet samen met een ongewijzigde 5552.

Toch doen? Dan moeten de 4 diodes los gesoldeerd en 180 graden gekeerd weer vast gesoldeerd.
Als dat SMD-diodes zijn, wordt dat lastig , en kun je beter weg laten.

Als je een Viessmann 5552 2e hands koopt, moet je voor analoog gebruik erop bedacht zijn dat
je voorganger alvast voor jou een digitale (DCC-) aanpassing heeft gemaakt.
Als de diodes zijn weg gehaald, dan schakelt die 5552 alleen nog op DC-spanning.
Als de diodes zijn omgedraaid, dan schakelt die 5552 alleen nog tegen plus (met een gemeenschappelijke min).
Twee zaken die je kunt ondervinden bij de aankoop, die je verkoper niet kán weten.

Bronnen
bron1:  Viessmann relais 5552 en DR4018 (2014, forum.3rail.nl)
Erik Baas had wat vraagtekens erbij
bron2: Viessmann relais 5552 en Rosoft WDD decoder (2019, forum.beneluxspoor.net)
Hierin aan het woord Erik Baas:
Citaat
De enig juiste manier is alle diodes omdraaien!
Als je de gelijkrichters weglaat zal de 5552 niet meer werken, als je de blusdiodes overbrugt krijg je kortsluiting.
Klaas Zondervan's reactie:
Citaat
Ik bedoelde het precies andersom. De gelijkrichters overbruggen en de blusdiodes weglaten.
Je hebt beide in deze toepassing niet nodig want de WDD levert gelijkspanning en heeft zelf blusdiodes.

De waarschuwing (voor zowel analoog als digitaal) ontbreekt in het Viessmann 5552 3railwiki draadje,
maar wat er nog niet is, kan komen ....
« Laatst bewerkt op: woensdag 21 oktober 2020, 00:31:19 door Jan22 »
Gelogd
Jan Willem


Brig, Delémont.

Jan22

  • Vaste Inboedel
  • ****
  • Offline Offline
  • Lid sinds: 2009
  • Dwarsliggers op de rails sporen niet
Re: Analoge besturing van een wisselstraat (statisch of dynamisch)
« Reactie #11 Gepost op: woensdag 21 oktober 2020, 22:30:20 »

Als je weet hoe je een 5527 schakelt met schakeldraden, volgt de rest ...

De andere twee hulpschakelingen zijn monostabiel, en een monostabiel relais is b.v. Viessmann 5227 ...
Gelogd
Jan Willem


Brig, Delémont.

Jan22

  • Vaste Inboedel
  • ****
  • Offline Offline
  • Lid sinds: 2009
  • Dwarsliggers op de rails sporen niet
Re: Analoge besturing van een wisselstraat (statisch of dynamisch)
« Reactie #12 Gepost op: donderdag 22 oktober 2020, 23:57:19 »

Er zijn vele analoge wegen die naar Rome leiden.

De basis bij pendelen is: waar haal je de 24 volt vandaan, benodigd voor het rijrichtingomschakelrelais in de 3-rail loc.
Drie manieren zijn op dit forum genoemd:
1. aftakken uit de Märklin trafo of een tweede trafo nemen
2. een regelbare trafo gebruiken
3. een externe stekkertrafo uit de kringloopwinkel halen die 24 vAC levert bij b.v. 1ampere

Ook de methode die Hanzi gebruikte bij de pendelautomaat van Roel valt onder die categorieën.

Ik volg hier de derde methode (een goede tip van Roy destijds).
De kringloop stekkervoeding (kostte € 2,00) heeft 2 aders.
De ene verbind je met massa (de rails), en de andere gebruik je voor een relais-kringloop.
Als de puls van dat relais te lang duurt, hang je tussen schakelrails en relais een CDU.
Dat leidt tot een korter signaal, en maakt dat de de schakelrails net zo goed kunt vervangen door een contactrails, want de pulsduur van de rails maakt dan niet meer uit.

De tweede tip die al jaren op het forum circuleert: neem hiervoor een (monostabiel) wisselrelais.
Dat is een relais met twee standen NO en NC. Want dan kun je beide standen benutten,
NC voor rijspanning en NO voor de omkeerpulspuls. Hanzi en Martijn kozen daar ook voor.

Ik gebruik zelf geen Viessmann relais, dat is me veel te duur, maar een 12 vDC relais van hooguit 1 €. Daar komt dan voor 3-rail een gelijkrichter bij (4 dioden, 1N4004), voor de CDU een condensator (470uF/35v, omdat ik die toevallig had liggen) en een weerstandje, en voor de nette afwerking een klein strookje europrint (€ 0,50) met wat soldeer.
Zelf stuur ik alle 12 vDC relais met een 12 vDC voeding aan, dus mag de condensator ook een lager voltage hebbe.
Ik heb zelf wat gespeeld met een 470uF/16v die ik van een oud moederbord had gesloopt.

Maar voor het voorbeeld: een Viessmann 5227, aangesloten voor beide kopsporen.
« Laatst bewerkt op: vrijdag 23 oktober 2020, 01:56:16 door Jan22 »
Gelogd
Jan Willem


Brig, Delémont.

Jan22

  • Vaste Inboedel
  • ****
  • Offline Offline
  • Lid sinds: 2009
  • Dwarsliggers op de rails sporen niet
Re: Analoge besturing van een wisselstraat (statisch of dynamisch)
« Reactie #13 Gepost op: vrijdag 23 oktober 2020, 00:07:58 »

Dit alles werkt voor pendeltreinen bij mij al jaren. En natuurlijk valt er van alles aan bij te schaven.
De achterkant van een trein bewaken is veel zinvoller bij kopsporen en bij blok1, dan een sleper (schakelrails).
Je weet dan zeker dat een trein echt de wisselstraat vrijgeeft. Als je getrokken treinen wil toestaan te pendelen, dan moet de loc verwisseld worden (door loc-omloop of loc-wissel), en heb je een lichtsluis nodig om de plek van de koppeling te bepalen om de komende loc af te koppelen. Je kunt er van alles bij verzinnen aan toeters en bellen.

Je kunt de schakelrails allemaal via CDU's laten schakelen, dan heb je er minder nodig (en dus hoef je ook minder, maar wel iets dikkere, draden te trekken), dat scheelt je ook stroomkringen van hulprelais (die zijn hier nog gebruikt om zonder CDU te kunnen schakelen, naar die stroomkringen moeten wel wat meer ampere kunnen schakelen), en je hebt een analoge dioden truc nodig (als twee schakelrails samen een zelfde sein op groen zetten, maar voor de rest verschillende spoelen schakelen. Zonder dioden kun je AND relaties niet combineren met OR relaties).
« Laatst bewerkt op: vrijdag 23 oktober 2020, 01:12:10 door Jan22 »
Gelogd
Jan Willem


Brig, Delémont.

Jan22

  • Vaste Inboedel
  • ****
  • Offline Offline
  • Lid sinds: 2009
  • Dwarsliggers op de rails sporen niet
Re: Analoge besturing van een wisselstraat (statisch of dynamisch)
« Reactie #14 Gepost op: vrijdag 23 oktober 2020, 00:14:33 »

Maar oppoetsen (technisch verbeteren) maakt dit (schaduw)pendel-kopstation niet dynamischer.

Het is en blijft een statisch bestuurde wisselstraat (helemaal WOSA, oude-stijl Märklin), waarin alles vast ligt:
de rijwegen en de rijweg opeenvolging, de mogelijkheid om alle treinen te stoppen, en weer te herstarten, alles.
De oorzaak daarvan ligt onder andere bij de blok-bestuurde baan die rijrichting, rijwegen en opeenvolging afdwingt.
Als je een ander type baan neemt, zonder blokbesturing, liggen die dingen meer open (maar ook dan zijn er bindende rijweg-opeenvolgingen).

Als je een NX-schakelpaneel neemt en een gebruiker laat kiezen welke rijweg een trein mag nemen (met meer elektrische wissels) maar wel dit zelfde bloksysteem, ook dan zijn rijrichting, rijwegen en opeenvolging afgedwongen. En blijft de aanpak statisch. Maar sta je toe alle rijwegen te kiezen die denkbaar zijn, dan loopt de gebruiker van dat schakelbord mogelijk vast op de al geanalyseerde beperkingen van een bindende rijweg-opeenvolging.

Als je voorrangsregels instelt, en bepaalde treintypen apart afhandelt (zoals sneltreinen/goederentreinen/getrokken treinen), wordt het totaal dan minder statisch? Nee, ook niet. De rijweg-opeenvolging verandert daardoor wel. En er is een voorsorteerstrook nodig, een soort passeerspoor aan het begin, ergens in blok (n-1) bijvoorbeeld.

Hoe kom je dan wel tot een dynamischer benadering van een wisselstraat?

Daarvoor moet je kijken naar hoe bezetmelding en vrijgave van sporen in dit statische model wordt afgehandeld.
Dat gebeurt (in dit voorbeeld) met schakelrails.
Die schakelrails (hadden ook reedcontacten, hallsensors, lichtsluizen, etc, kunnen zijn)  bepalen of een trein een sein op rood/groen/uit zet.
Een seinbeeld dat uit staat, geeft aan dat die rijweg vrij is om in te rijden (maar er hoeft geen trein te zijn om ervan gebruik te maken).
Een rood sein geeft aan dat een trein niet mag vertrekken (maar niet dat er een trein staat).
Een groen sein geeft een trein de mogelijkheid om te vertrekken (maar die trein hoeft daar nog niet te zijn).

De schakelrails in blok2 meldt dat een trein daadwerkelijk is vertrokken en geeft dan het vertrekspoor vrij.
Nergens wordt echt gemeten of er sprake is van bezetting, behalve bij SR1c,SR2c die de pendelprocedures starten.

Aan de daadwerkelijke bezetting van sporen hangen geen consequenties.
Als het spoor in kwestie vrij is, dan wacht het systeem gewoon tot er eentje komt.

En als de kopsporen vol zijn (na een herstart),dan moet de trein op kopspoor1 altijd het eerst vertrekken, met het VD-hulprelais in de stand "waar" (dus dat doet het herstart knopje). Natuurlijk kan dat alleen als blok1 vrij is, maar dit is a priori al zo, omdat het "stoppen(Ja/Nee)" relais met zich mee brengt dat alle andere treinen zich al minimaal in blok2 moeten hebben bevonden (en dus is blok1 vrij). Dus je kunt dat wel expliciet checken, maar het onbezet zijn van blok1 is een impliciet gegeven (op een baan met blokbesturing).

In een dynamischer model zou dat allemaal anders moeten liggen.
Geen interpretaties, geen impliciete aannames, maar meten (want meten is een andere vorm van weten).
En gesteld dat je dit wilt, dan ontkom je niet aan minimaal 2 TTL IC's (multiplexing voor een diodematrix, timers voor de opeenvolging), of een Arduino.... Wat je hebt of kunt krijgen, bepaalt hoe je het doet.

« Laatst bewerkt op: vrijdag 23 oktober 2020, 01:23:11 door Jan22 »
Gelogd
Jan Willem


Brig, Delémont.

Jan22

  • Vaste Inboedel
  • ****
  • Offline Offline
  • Lid sinds: 2009
  • Dwarsliggers op de rails sporen niet
Re: Analoge besturing van een wisselstraat (statisch of dynamisch)
« Reactie #15 Gepost op: vrijdag 23 oktober 2020, 15:39:22 »

Rijwegopeenvolging
Op een complexe wisselstraat bestaan meerdere rijwegen. In de tijd zijn er allerlei rijwegen strijdig met elkaar.
Dat wil zeggen dat die rijwegen niet gelijktijdig beschikbaar zijn. Dat kan omdat ze een gemeenschappelijk doel hebben, zoals V1, V2 en V3. Of omdat ze een gemeenschappelijk startpunt hebben, zoals A1, A2 en A3. Of omdat er kruisende rijwegen zijn (A2xV1, A1xV1). Als ik dat zo noteer, dan doet dat me denken aan de strategie bij  dammen, schaken, spelstrategie, kortom. Daar heeft het ook wat van weg.

Maar ik heb er wat anders op gevonden (logica):
Rijwegen op wisselstraten staan in een logisch tijdverband met elkaar.

Neem het voorbeeld van de wisselstraat met halve engelsman (3 kopsporen):

V1 OR V2 OR V3 (want strijdig in de tijd)
A1 OR A2 OR A3 (want strijdig in de tijd)
V1 OR A1 OR A2 OR A3 (want strijdig in de tijd)
V2 AND A1 (want parallel in de tijd)
V3 AND A2 (want parallel in de tijd)

Na filtering:
start:
A1
A2
A3

Continu proces:
V1
V2 AND A1
V3 AND A2
A3

Neem het voorbeeld van het kruiswissel met twee kopsporen:
V1 OR V2 (want strijdig in de tijd)
A1 OR A2 (want strijdig in de tijd)
V2 AND A1 (want parallel in de tijd)

Na filtering:

start:
A1
A2

continu proces:
V1
V2 AND A1
A2

Dat logisch verband leidt (door filtering) tot de optimaliseringsslag die ik maak in mijn modelbouw wereld.
Aankomst en Vertrek. Rijweg-doel moet altijd VRIJ zijn. Zolang het rijweg-doel niet VRIJ is, kan een rijweg niet gekozen worden.

Zo werkte NS niet. Die hadden NX-tableaus voor wisselstraten, rangeerterreinen, stations (o.a.), maar geen ingebouwde rijweg opeeenvolging.

De Zwitsers hadden een eigen systeem, Integra, met ook een soort NX-tableaus. Ook in Integra zat niet zoiets als rijweg-opeenvolging. De opeenvolging zat apart verwerkt in getekende dienstregeling schema's.
Ik heb er nog ergens foto's van, want in de wachtkamer van Filisur (RhB) hebben ze het tableau bewaard. Maar niet alleen dat, ook de tekeningen van de dienstregeling op het baanvak aan weerszijden van het station. En van de vele kleinere stations erom heen.

Eigen Foto's: zie in dit draadje


   
Rijwegopeenvolging vroeger
Er was een tijd dat handelsreizigers afhankelijk waren van een postkoets (een keer per week van Amsterdam naar Maastricht) en een trekschuit (meerdaags, tussen Amsterdam en Haarlem, of enkele keren per week, Amsterdam Alkmaar).
Het was beslist niet handig om als rijweg-opeenvolging eerst naar Maastricht te willen, en dan naar Alkmaar, en tot slot naar Haarlem. Je maakte veel kilometers, vaak overbodig, logeerde langdurig in logementen, en je was volledig afhankelijk van het nog net halen van de postkoets terug. Het middel (koets, trekschuit, huurpaard), het aanbod (frekwentie), start en reisdoel bepaalden samen de optimale opeenvolging van rijwegen, en daarmee tijdwinst, inkomen of succes.

Wat voor handelsreizigers gold, gold voor postbodes, duivenhouders, en kennelijk voor stationchefs, en is domweg een optimaliseringsprobleem.
Je kunt dat probleem veralgemeniseren tot een "Vind het kortste pad" probleem.

Hoe analyseer je rijwegen?
Het gaat om een Beslissingsprobleem waar je door minimalisatie probeert uit te komen, en dat kan in de treinhobby in wezen op maar twee manieren.
Want het moet wel een beetje begrijpelijk blijven: ofwel met matrices (dat is handiger als je zonder computer werkt), ofwel met een binaire boomstructuur of graaf (dat is handiger als je veel rekencapaciteit hebt).
Computer gestuurde liefhebbers kennen ze wel: die schermen met "grafen" erop (grafisch voorgestelde rijwegen).
Ik ken inmiddels nogal wat automobilisten die een TomTom in de auto hebben. De navigatie m.b.v. een computer berust op 'graaf'-algoritmen.

Lang voordat computers in staat waren zulke berekeningen 'on the fly' uit te voeren, konden handelsreizigers, postbodes, duivenmelkers, en perronopzichters dat ook al, uit hun bolle hoofd. Dat betekent dat de oplossingsstrategieën (algoritmen) veel ouder zijn dan wiskundigen ons willen doen geloven, en wellicht eeuwen lang algemeen bekend waren, in tal van beroepen.

Dynamiek. Wat schiet je ermee op?
Voor dit kopstation met "complexe" wisselstraat niets. En voor kleine variaties op dit zelfde thema eveneens niets. Er zal dezelfde optimalisatie uit komen voor dezelfde rijweg opeenvolging, met hooguit kleine variaties.

Gesteld dat je een, herbruikbare, analoge besturing wilt maken voor meerdere soorten kopstations met meerdere typen wisselstraten, dan schiet je er wel iets mee op.
Op het moment dat een rijweg-opeenvolging-optimalisatie berekend moet worden, zijn er meer variabelen nodig (elk wissel, kruising, is een knooppunt: als twee rijwegen een of meer knooppunten delen, dan zijn ze strijdig) en dus meer procedures  (b.v. strijdige rijweg algoritme).

En na die hulpberekeningen moet het dan voorliggende model terug gerekend worden naar een model met minder variabelen, want een vergelijking met vier variabelen kun je nu eenmaal niet zo makkelijk oplossen als een met twee. En in de analoge praktijk doe je die versimpelingsslag met matrix bewerkingen.
Heb je dat rond dan zal bezetmelding veel belangrijker zijn dan in een statisch besturingsmodel. 
Een dynamisch proces besturing berust nu eenmaal op meten en (bij-)sturen.

Ik moet het nog zien gebeuren. Wat opvalt is dat tal van optimalisatie algoritmes erg op elkaar lijken. Dat verbaast me niet. De wiskundige uitwerking verschilt enorm. Dat verbaast me ook niet, want dat heeft zowel te maken met het aantal variabelen wat je meeneemt, als met de hardware die je ter beschikking hebt.

Optimalisatie betekent over het algemeen dat maximum (of minimum) niet bereikt kan worden omdat het om logaritmische modellen gaat (die naderen altijd asymptotisch). Wat wel kan, is de inbouw van leerstrategieën die rijweg-keuzen vermijden of juist bevorderen op basis van eerdere ervaringen (Artificial Intelligence, zeg maar), en daar zie ik een analoge aanpak nooit toe in staat, zelfs niet met een Arduino.
« Laatst bewerkt op: zaterdag 24 oktober 2020, 02:13:08 door Jan22 »
Gelogd
Jan Willem


Brig, Delémont.
Pagina's: [1]   Omhoog
 

Powered by MySQL Powered by PHP SMF 2.0.17 | SMF © 2019, Simple Machines Valid XHTML 1.0! Valid CSS!
Pagina opgebouwd in 0.084 seconden met 24 queries.