jueves, 27 de febrero de 2014

Cuadros de Control


Hace aproximadamente un año, que abrí la Web "Quiero una Maqueta"! y la verdad es que durante este tiempo, he recibido muchas felicitaciones y a pesar de que las actualizaciones han sido sólo pequeños retoques, se mantiene un ritmo constante de visitas com una media superior a 10.000 páginas vistas por mes.

Así que para celebrar el primer aniversario, he querido incluir un nuevo capítulo, y ha sido referente a un tema un poco accesorio, pero que de vez en cuando da lugar a preguntas y comentarios en los foros que frecuento. Me refiero a la construcción de los cuadros de mando y señalización, que muchos aficionados desean construir en sus maquetas. Es un tema un poco complejo, porque se juntan aspectos de planificación con aspectos de elecricidad, y también temas prácticos relativos a la mejor manera de construir estos cuadros para que tengan un aspecto agradable, sean de cómodo manejo, y no requieran una técnica demasiado complicada.

Sobre todo quería insistir a los aficionados que quieran seguir mis consejos, que no cayesen en el error de pensar que lo que se debe ver en los tableros de control es un modelo, esquemático, si, pero completo, de toda la maqueta. Es mucho mejor imitar a los ferroviarios profesionales cuyos cuadros de control podemos ver en algunos museos y todavía en muchas estaciones en funcionamiento, y darnos cuenta de que se trata de esquemas muy sencillos pero muy claros, y desde luego que no pretenden ser una reproducción a escala del trazado de las vías.  Incluso, cuando la informática se ha adueñado de la mayoría de los Puestos de Mando de las redes ferroviarias, en las pantallas de los ordenadores vemos exactamente la misma imagen que la que veíamos en los antiguos TCO's (Tableros de Control Optico) que es nombre ferroviario de estos elementos.


Mi problema es que yo no tengo ninguno de estos tableros en mi maqueta, porque como saben los seguidores de este blog, es controlada por ordenador, de manera que, como en los ferrocarriles modernos el trazado de vías aparece en la pantalla del ordenador, pero no existe un tablero físico de control. Así que me resultaba difícil poder ilustrar con fotografías lo que quería explicar sobre la construcción de los mismos.

Por fin, después de dar unas cuantas vueltas, y aprovechando que tenía disponibles unos cuantos conmutadores y bastantes leds, destinados a otros proyectos, me decidí a construir un pequeño cuadro, sólo para poder realizar unas cuantas fotografías durante su construcción, y explicar así el proceso de forma gráfica.

Al final, creo que ha quedado un capítulo bastante práctico (es más un tutorial que una exposición teórica sobre el tema) y espero que sea práctico para aquellos lectores que quieran enfrentarse a este tipo de trabajo.

La dirección del capítulo es esta: Paneles de Control


viernes, 14 de febrero de 2014

Otro más


Bueno, pues a riesgo de cansar a los lectores de este blog, traigo hoy un nuevo circuito de la serie que diseñé el pasado Diciembre. Dado el tiempo que tardan en fabricar las placas, es ahora cuando las estoy recibiendo y puedo probar los diseños.

Este es algo curioso, basado en algún comentario que leí en un foro. Se trata de lo siguiente:

En las maquetas de trenes, es habitual poner una serie de edificios que figuran un pueblo, una ciudad, o simplemente construcciones aisladas, y ponerles iluminación interior, de modo que veamos las luces encendidas a través de las ventanas. Esto da un ambiente muy atractivo a las maquetas.

Sin embargo, la mayoría de las veces, si nos limitamos simplemente a poner bombillas o leds en el interior de los edificios y conectarlos todos a un mismo circuito, tendremos como resultado que todas las luces de todas las casas se encienden o se apagan al unísono al conectar o desconectar el circuito

Este montaje proporciona una forma de que las luces de los diferentes edificios, o bien, las diferentes ventanas de un edificio, se enciendan y se apaguen de forma aleatoria, simulando una ciudad "viva" en que sus habitantes se mueven por sus casas y apagan y encienden las luces.

Este circuito tiene ocho salidas a cada una de las cuales le podemos conectar bombillas o leds, hasta un consumo de 500 mA por cada una, y situar estos leds o bombillas en uno o varios edificios. Cada una de las salidas se conecta y se desconecta de forma pseudoaleatoria aproximadamente cada 45 segundos. En la imagen de cabecera, el circuito está funcionando y vemos encendidas tres de las ocho salidas.

También se puede activar con cada una de las salidas un relé, y entonces podrían manejarse potencias mucho mayores, tanto como permita el relé utilizado.

Esta vez no puedo poner un vídeo del funcionamiento, porque para que se aprecie como funciona, hay que esperar bastantes minutos.

Por supuesto, si ponemos más de un circuito, tenemos en cada uno más secuencias distintas, lo que da lugar a una todavía mayor variedad en las iluminaciones.

Realmente el circuito se basa en dos timer 555, que están produciendo pulsos de muy baja frecuencia, con periodos de unos 30 a 50 segundos, y valores distintos en cada uno de ellos, Hay dos contadores que van contando esos impulsos y dando la cifra de impulsos en cuatro dígitos. Estos dígitos, de uno y otro contador, se aprovechan `para activar las salidas de un circuito ULN2803 que controla el encendido y apagado. Este es el circuito:


Bueno, de momento no tengo más circuitos en cartera, así que los lectores de este blog pueden respirar tranquilos y esperar artículos menos técnicos y más ferroviarios.

Aunque... me resulta curioso comprobar, que de acuerdo a las estadísticas de este blog, los artículos más leídos son precisamente los relacionados con aspectos técnicos. En el momento de escribir este artículo (Febrero 2014) prácticamente todos los artículos que figuran en el margen derecho, como más leídos en el mes, tratan de temas técnicos.










domingo, 9 de febrero de 2014

Algo más que un inventillo



En el artículo anterior, describía un circuito que había creado para el manejo de desvíos por el método de descarga de condensador. Le llamé inventillo, porque realmente el sistema es bastante conocido, y mi aportación se reducía a haber hecho un circuito compacto y organizado y a haber incluido un sistema que permite manejar leds de señalización.

Sin embargo hoy traigo a este artículo, un circuito bastante más complicado y además completamente original, y que creo que puede ayudar a muchos aficionados expertos que pretenden manejar los desvíos de las maquetas con servomotores del tipo usado habitualmente en radiocontrol.  El caso es que existen algunos dispositivos para manejar servomotores, pero, al menos los que yo conozco, son elementos para sistemas digitales. Se trata de decodificadores para servos que requieren por lo tanto una señal digital de control y ser manejados desde una central digital. Esto seguramente ha podido hacer pensar a muchos aficionados que el tema de los servos sólo puede manejarse en digital, cuando desde luego no es así.

Ya dediqué a este tema hace tiempo un artículo titulado Llegan los servos, en los que describí un circuito que podía utilizarse para controlar un servo, utilizando conmutadores o un relé biestable que se activaba como un desvío con motor de bobinas. Me consta que bastantes personas construyeron ese circuito, con buenos resultados, y también me han llegado noticias de otras personas que han encontrado dificultades para hacerlo funcionar. De todas formas este tema lo tenía un poco pendiente porque me apetecía resolverlo de modo más general, sin necesidad de utilizar relés, sino simplemente electrónica, y con la funcionalidad de poder tener señalización luminosa y también poder conmutar la alimentación del corazón de los desvios de tipo electrofrog.

Asi que hace un par de meses, abordé el diseño de un circuito de este tipo, y después de las esperas correspondientes a que me fabricaran la placa, ya he podido hacer un prototipo y probarlo. La verdad es que de todos estos elementos de electrónica para trenes que estoy llevando a cabo últimamente, este es el que me ha dejado más satisfecho.

En la cabecera vemos la fotografía, pero como todas ellas, no dice demasiado de cómo funciona el circuito, así que invito a los lectores a ver este vídeo, donde si que se puede apreciar mejor cómo funciona.



Al principio vemos el circuito conectado a cuatro servos que están situados sobre un tablero para que veamos bien su movimiento. Al circuito le he conectado una botonera Marklin 7072. Este es un venerable accesorio de la marca, que he escogido para remarcar el hecho de que el control de este circuito es de lo más clásico. Esta botonera no es más que un conjunto de ocho pulsadores y eso es todo lo que necesita para manejar este circuito. Por supuesto los pulsadores pueden ser de cualquier tipo, y lo habitual será situar pulsadores de electrónica en un panel de mando. Por supuesto pueden emplearse también conmutadores monoestables de tres posiciones con desconexión central, y en general cualquier elemento que usaríamos para controlar un desvío con motor de bobinas incluídos vías de contacto, interruptores reed, sensores Hall... Probablemente podría manejarse incluso con un decoder de accesorios, pero como ya he dicho para el tema digital ya existen decoders para servos.

El circuito se alimenta con 12 Voltios de corriente continua y de ahí saca todo lo que necesita para mover los servos , los leds, y hasta los relés que luego veremos. El consumo viene a ser de unos 200 mA asi que pueden alimentarse varias de estas placas con fuentes de alimentación muy sencillas.

Como se ve en el vídeo, cada servo responde independientemente de los demás a la pulsación de los botones en la botonera, y la conexión para conseguir esto es tan sencilla como conectar los tres hilos de cada servo a las clemas correspondientes, así como los cables de la botonera a las clemas previstas para ello. También se conecta la alimentación de 12 voltios y con eso ya estamos en disposición de accionar los desvíos.

Luego vemos cómo se consigue la señalización: hay otro juego de clemas que permite conectar los terminales de leds que se encienden en correspondencia con el movimiento del servo. En el video se han usado leds bicolor (rojo/verde) y se han situado en el mismo tablero que los servos. Naturalmente en una instalación real, estos leds estarían en el panel de mando, posiblemente sobre un esquema del trazado de las vías. Aunque aquí vemos que se usa un led bicolor es igualmente posible utilizar dos leds normales, uno rojo y otro verde por ejemplo. No se necesita ninguna alimentación adicional para los leds y ni siquiera resistencias de limitación de corriente. Está todo incluído en el circuito.

Y por último vemos que este circuito tiene también salidas para mover directamente relés de 12 voltios. En el video vemos una placa con cuatro relés y podemos comprobar cómo al conectarlas al circuito, los relés se activan y desactivan en correspondencia con el movimiento de los servos.

La mayor utilización de estos relés que cambian en función de la posición del servo, sería para cuando se utiliza un servo para mover un desvío de tipo electrofrog, que necesita que el corazón del desvío sea polarizado según se posiciona en una u otra vía. desde luego podría utilizarse para cualquier otro automatismo, como una señal luminosa etc.

Como de costumbre, incluyo a continuación el esquema del circuito. Como es evidente el circuito es lo bastante complejo como para que sea imposible su construcción artesanal, de modo que es necesario solicitar su fabricación a una empresa especializada. Para poder ver el circuito habrá que hacer click sobre la imagen


A diferencia de otros temas anteriores, este circuito es independiente de la escala, de modo que puede utilizarse indistintamente para H0, N o Z, En cualquiera de los casos, cuando se quieran utilizar servos para mover los desvíos este circuito es válido.

Por supuesto los servos no solamente tienen utilidad para mover desvíos. También son muy prácticos por ejemplo para mover las barreras de un paso a nivel, los portones de un depósito de locomotoras, etc.


domingo, 2 de febrero de 2014

Otro inventillo


Ya he comentado en alguna ocasión, que el artículo más visto de este blog, es el titulado Mando y señalización de desvíos, en donde me dediqué a recopilar las diferentes formas de manejar los desvíos de una maqueta.

Uno de los sistemas de mando, es el que llamé en ese artículo "Mando por descarga de condensador" y que responde a este esquema, ya reproducido en aquél artículo:

La verdad, es que yo no lo había probado, pero venía avalado por el querido Angel "agarpin" que lo publicó en su blog, y lo incluyó en su maqueta.

En primer lugar debe quedar claro que a pesar de que el nombre es parecido, y el principio de funcionamiento similar, este sistema no es lo mismo que el sistema de Unidad de Descarga Capacitiva que ya probé y describí en el artículo David contra Titán. Como ya creo que quedó claro en ese artículo, el sistema de descarga capacitiva tiene su principal aplicación cuando se quieren mover varios desvíos en paralelo sobre todo si son del tipo que requiere una gran intensidad. Como vimos funciona produciendo descargas de mucha intensidad aunque se alimente con un transformador pequeño, pero salvo eso, todo el sistema de control de los desvios es exactamente igual que el sistema clásico con alimentación por transformador, y requiere pulsadores para manejar los desvios, etc.. Y es una única unidad para toda la maqueta.

Por el contrario, de lo que estamos hablando aquí es de un sistema que se aplica individualmente a cada desvío, es decir que si queremos usarlo para varios desvios, hay que reproducir el circuito en cada uno de ellos. Se trata de un sistema de mando distinto del sistema clásico y no puede manejarse con pulsadores, sino exclusivamente con conmutadores de dos posiciones como el marcado con S1 en el esquema.

¿Cuales son las ventajas de este sistema?  Pues seguramente la mayor ventaja está en que al manejarse con conmutadores de dos posiciones, si hacemos un cuadro de mandos y ponemos estos conmutadores en la imagen de cada desvío, la sola posición de la palanca del conmutador indica la posición del desvío en la maqueta. Esto es imposible hacerlo con el sistema clásico de manejo de desvíos, puesto que al usarse pulsadores o alternativamente un conmutador del tipo con cero central, no hay ninguna indicación visual en el cuadro de cuál es la situación de los desvíos en la maqueta. Hay que señalar que esto se consigue tengan o no interruptores de final de carrera los desvíos, porque no se trata de fiarse de estos interruptores para evitar que se quemen las bobinas. De hecho, seguramente otra ventaja importante de este método es que es imposible que los desvíos se quemen, porque la corriente que mueve los desvíos procede de la descarga de los condensadores y por lo tanto tiene una duración muy corta, independientemente de cualquier otro factor.

De todas formas como ya se comentó en el artículo  Mando y señalización de desvíos,  la mayoría de los maquetistas quieren tener una señalización luminosa en los cuadros de mando, que indique mediante leds la situación de cada desvío. También en aquél artículo se exponían varios métodos para conseguir esta indicación luminosa en el panel, pero la verdad es que salvo en el caso de los desvíos con interruptores de final de carrera, quedaba claro que la cosa podía complicarse bastante.

Asi que como últimamente me ha dado mucho por la electrónica aplicada al tema de nuestras maquetas, he construido un circuito de mando para desvíos por el sistema de descarga de condensador, en el que he incorporado un poco de electrónica, para conseguir la señalización por leds en este tipo de circuitos de mando.

En la imagen de la cabecera vemos el circuto que he diseñado, y en el video que viene detrás de estas líneas lo podemos ver funcionando. Hay que decir que es un circuito dual, es decir esa placa permite manejar independientemente dos desvíos. El motivo hacerlo así es aprovechar mejor los circuitos integrados que se usan. Se alimenta con corriente alterna de 16 Voltios, e incorpora todo lo necesario para mover los desvíos y para manejar los leds, con corriente continua, e incluso incorpora ya las resistencias limitadoras para los leds.

En el vídeo, podemos ver como se maneja el circuito mediante conmutadores de palanca de dos posiciones, y tal como ha quedado explicado, vemos que los desvíos se mueven en respuesta al movimiento de los conmutadores, que una vez movidos permanecen en su última posición. También vemos que en la placa hay unos leds, rojos y verdes, que alternan según la posición del desvío. Estos leds van en la placa como control de funcionamiento de la misma y no son los que utilizamos como señalización en el panel.

Y también vemos como hay dos leds bicolores que alternan su luz de rojo a verde y que son los que podríamos utilizar como señalización en un panel de control. Como se puede apreciar, estos leds bicolor están conectados directamente a las clemas de salida rotuladas como "signal" asi que no habría más que poner cables desde esas clemas hasta los leds colocados en su posición final. Por supuesto en lugar de un led bicolor se pueden utilizar dos leds ordinarios de dos colores distintos para la señalización.



En definitiva, en este circuito tenemos todo lo necesario para el mando y señalización de dos desvíos por el método de descarga de condensador.

Quiero dejar claro que este circuito está construido para la escala Z, en donde los desvíos funcionan con 10 Voltios y requieren pequeñas intensidades. No se trata de hacer algo parecido a las Unidades de Descarga de Condensador para desvios que requieren mucha intensidad porque este circuito no aguantaría esas intensidades.

Es posible que haga alguna variante de este circuito capaz de manejar desvíos de mayor potencia.

Como es mi costumbre adjunto a continuación el esquema del circuito, que puede visualizarse a tamaño completo haciendo click en la imagen


Como ya se dice en el texto, este sistema me lo enseñó Angel, pero yo no lo había construído hasta ahora. Sea también un minúsculo homenaje a su memoria.