viernes, 20 de agosto de 2010

Trabajo de campo


El título de este artículo es en relidad una broma, ya que no estoy hablando de ir a ver instalaciones ferroviarias reales, lo que sería probablemente el "trabajo de campo" referido a la construcción de una maqueta, sino a que estos días estoy en el campo, es decir en un pequeño pueblo de la provincia de Segovia, huyendo de los calores del verano en Madrid. Pese a ello, me he traido algo de trabajo para avanzar en la construcción de mi maqueta, y concretamente en la parte electrónica.

En alguna ocasión he comentado aquí, refiréndome al sistema eléctrónico de mando de mi maqueta, que cualquier cosa que tenga prevista la conexón de 256 cables para alimentar desvíos y otros aparatos de vía, debe ser necesariamente algo grande y complicado. Estos días he podido comprobar cuánta razón tenía en esa apreciación, puesto que efectivamente mi sistema ha crecido ya bastante, y aunque estoy todavía bastante alejado del límite, tengo ya entre las manos algo grande y complicado, como puede verse en la imagen de la cabecera.

Realmente he construido 12 placas del demultiplexor, de las 16 posibles, ya que según mis cálculos con ese número seguramente será suficiente. También he construido ya cuatro placas de relés, aunque este número es claramente insuficiente, ya que voy a necesitar por lo menos diez placas, lo que hará un total de cuarenta relés.

Lo que también he hecho, ha sido preparar los conectores que voy a necesitar para unir las salidas del demultiplexor a los diferentes sistemas a los que se conectan. Por un lado, todos los cables que van a desvíos y señales mecánicas llevan simplemente un cable que va a las clemas de las plaquitas de interconexión de cable plano que ya se han visto en este blog en muchos artículos. Como puedo elegir, he decidido utilizar las salidas de uno de los costados del demultiplexor para este tipo de conexiones, por lo que he dejado los cables de este lado sueltos, para posteriormente cortarlos a medida y unirlos a las clemas.

Las salidas del otro lado, las utilizo para aquellos aparatos que necesitan un relé, como son en mi caso los desenganchadores, los tramos aislados, algunas funciones de la rotonda, señales luminosas, etc. En este caso, los cables terminan en un segundo conector tipo Molex que lo une a una de las placas de relés.

En total, en la imagen se ven 28 conectores Molex de 10 vías montados, o sea 280 conexiones a cable.

Seguramente mis lectores recordarán que en artículo anterior comenté que, buscando un tipo de conectores que no tuviese los inconvenientes de otros sistemas que había usado previamente, y concretamente los del cable plano, me recomendaron el tipo denominado MoleX, y que es el que estoy utilizando para la interconexión de mi sistema con los dispositivos externos, y también entre unos y otros módulos. El sistema me parece bien, ya que tiene la ventaja de que es muy claro, y permite un diseño fácil de las placas de circuito impreso. Además en caso de cambio o error se pueden desmontar cables y volverlos a montar en otras posiciones del conector sin tener que tirar todo a la basura como ocurre con el cable plano.

Un punto importante de estos conectores es el sistema de unión a los cables. No van soldados, ni atornillados, sino "crimpados". Esto quiere decir que, a cada cable se le coloca un pequeño terminal metálico que tiene unas pestañas, que se aprietan sobre el cable, dejando el cable "pillado". De hecho, hay dos pares de pestañas, uno previsto para prensar el nucleo del cable, y el segundo para prensar el forro aislante con lo que se asegura la unión eléctrica y mecánica. Una vez que los cables han sido provistos de estos terminales, se colocan en las carcasas del conector donde quedan sujetos. Es posible sin embargo, volver a soltarlos de la carcasa, para intercambiarlos con otros si resulta necesario. Estos pequeños terminales o "pines" se venden sueltos. por lo que se pueden hacer toda clase de cambios y pruebas.

Sólo hay un "ligero" inconveniente: los terminales son muy pequeños, de manera que colocar cada uno de ellos en un cable para presionar las pestañas con un alicate de puntas, es una labor delicada, y es posible que la unión no quede firme. Afortunadamente se vende una herramienta, llamada, naturalmente, "crimpadora" que permite realizar esta labor de forma rápida y segura. Es un poco cara, pero cuando uno se enfrenta, como es mi caso a la necesidad de crimpar bastante más de quinientos cables, es el momento de comprarla.

Tampoco he comentado aquí casi nada acerca de las placas de relés, que figuran en los esquemas como placas DEMU 04. La razón es que estas placas no tienen nada especial, y de hecho ni siquiera tienen nada "electrónico". Simplemente reciben los impulsos de corriente de 12 voltios generados por el multiplexor y los dirigen a una de las dos bobinas del relé biestable. Estos relés que son los ya comentados V23079-B1203-B301 de Tyco Electronics tienen dos conmutadores, lo que da un total de 6 terminales para conectar los dispositivos que haya que manejar. De hecho, estos relés podrían haber sido cualquier otro tipo de relé biestable, tanto de tipo industrial como los fabricados por las marcas de trenes, como los de Märklin o los de Viessman. El hecho de haber seleccionado los de Tyco es porque me han parecido accesibles, buenos y a un precio razonable (<3€).

Lo único un poco original de estas placas, es el sistema que he utilizado para configurar las conexiones de salida de los relés. La mayoría de los relés tienen que actuar simplemente como un interruptor(por ejemplo los que manejan sectores aislados de vía). pero otros deben hacerlo como conmutador (por ejemplo para las señales luminosas) e incluso algunos como un inversor (por ejemplo para manejar el sentido de giro de la rotonda). Para simplificar al máximo el cableado "externo", se me ocurrió una forma de hacer un pequeño cableado en la propia placa para configurar en cada caso la forma de unir los contactos del relé, con los conectores de los cables externos. Para ello he situado junto a cada relé un zócalo de los usados como base para los circuitos integrados. Una fila de sus contactos se une al relé y la otra fila a los terminales del conector del cable de salida.

Así, basta con unir, mediante unos pequeños puentes de hilo de cobre, los puntos necesarios de la fila del relé con los que sean necesarios en la fila correspondiente al cable.

En la imagen adjunta se puede ver algún ejemplo de conexiones para la función de interruptor y de inversor.

2 comentarios:

  1. Cada día me asombras más con el diseño y acabado de los circuitos.

    Pero da la impresión de que los relés están montados directamente a la placa. ¿no habría sido mejor montarlos sobre zócalos? No es fácil encontrar zócalos de esa medida pero se pueden hacer con tiras de pines torneados. Esos relés, según mi experiencia, son muy fiables, pero no hay que descartar que eventualmente haya que quitar o sustituir alguno.

    (Para esas primeras cuatro placas creo que llega tarde mi comentario, pero como vas a necesitar unas cuantas más te hago esa sugerencia)

    ZaludoZ - Angel

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  2. Hola Angel.

    Tienes toda la razón, y en algún montaje anterior con relés de OMROM he utilizado zócalos, pero para estos no he encontrado una forma práctica de hacerlo. Investigaré con las tiras de pines torneados

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