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.

jueves, 5 de agosto de 2010

Casi real



El otro día, tuve que hacer un viaje a Valencia (en tren, naturalmente) y poco antes de subir al Alaris compré una revista de temas ferroviarios llamada "Vía Libre" que es muy conocida en España., ya que está cerca de cumplir los cincuenta años de circulación, y nunca mejor dicho lo de "circulación"

Aparte de varios artículos interesantes, que en este número se centraban sobre todo en los nuevos tranvías urbanos, me llamaron la atención dos anuncios, ya que en ellos se veían pantallas de ordenador con los sistemas de control de trafico ferroviario que se utilizan hoy en día. Uno de ellos corresponde a un sistema tranviario,  muy pequeño. (ignoraba que se utilizasen esos sistemas incluso en redes de tranvía pequeñas), y el otro anuncio, de la empresa Thales, presenta una imagen de lo que debe ser un gran centro de control ferroviario. En la imagen se ven por lo menos cincuenta pantallas para ser manejadas por controladores, y al fondo se vislumbra un gran panel mural que representa una red enorme.

Bueno, como estos días, estoy con el tema de mi programa de control, me he fijado con detalle en estas pantallas, para ver si realmente se asemejan a las que presenta mi programa. Efectivamente lo que se puede apreciar en las fotografías, resulta muy semejante, con algunas precisiones: Tal como yo había ya comentado, en "Puesto de mando" estas imágenes presentan las vías como lineas siempre horizontales, con independencia del sentido real de las vías. De hecho, las uniones transversales entre vías paralelas se representan como trazos casi verticales, ni siquiera a 45º como yo he utilizado en mi diseño.

Estuve tentado de hacer mi programa de forma que esto fuese obligatorio, es decir, que sólo la lineas horizontales pudiesen tener desvíos y señales, de manera que las líneas inclinadas fuesen sólo cortos enlaces, y las líneas verticales.... inexistentes. En una línea real esto es perfectamente válido, porque siempre tienen un origen y un destino geográficamente distante, pero en una maqueta, las vías están casi siempre "enrolladas" de manera que dibujar el trazado sólo con líneas horizontales da lugar a un esquema muy difícil de interpretar. La única solución, tal como apuntaba en ese mismo artículo, es dibujar secciones separadas en diferentes ventanas. Esto es algo más difícil de programar, pero sobre todo pensé que no aportaba ninguna ventaja y si algunos inconvenientes de cara a la utilización del programa, así que finalmente adopté una solución más "clásica" (es decir más semejante a los otros programas de manejo de trenes) y permití dibujar vías en horizontal, en vertical, e inclinadas a 45º. Aún así he procurado utilizar lo menos posible estas líneas no horizontales. De hecho, en el esquema de mi maqueta que he presentado en artículos anteriores sólo hay dos desvíos cuya posición recta no sea horizontal.

Y ahora otra cuestión más bien anecdótica. Hasta ahora, las imágenes de mi programa presentaban el trazado de vías sobre un fondo muy claro, casi blanco. Sin embargo por lo que se ve en los anuncios, "se lleva" mucho más un fondo azul oscuro, o negro. Supongo que estos colores están pensados para reducir la fatiga visual de los operadores.
Afortunadamente yo ya había hecho parametrizable mi programa en cuanto a esa cuestión de los colores, así que basta seleccionar los colores que se desee, para obtener una imagen como la que encabeza este artículo. De momento, he decido mantener este esquema de colores, de modo que en los próximos artículos se verán así las pantallas.

Otra cosa que me ha llamado la atención, referida a la fotografía del centro de control, es que la pantalla de la izquierda representa claramente un esquema de vías, como mi programa, pero la pantalla que vemos en el centro de la imagen tiene unas imágenes muy distintas. Si nos fijamos bien, (ampliando la imagen haciendo click en ella) podemos llegar a la conclusión de que lo que aquí se ve, son los diagramas espacio-tiempo de los trenes en movimiento. No creo que este tipo de diagramas tengan ninguna utilidad en una maqueta, pero tomo nota, por si llegado el momento.....