MULTIPLEX

En el pasado mes de Junio, publiqué aquí el artículo "Split" que terminaba con la frase:

Asi que...... no creo que ningún lector se extrañe mucho si dentro de poco aparece aquí algún artículo sobre un control multiplexado.

La verdad es que ha pasado algo más de tiempo del que yo pensaba sin que volviese a hablar de este asunto. Sin embargo en el artículo anterior "Lógica negativa" ya comenté que el protagonista del artículo Split que era el controlador con simulación de inercia, se había convertido en el el PWM05.3G, al haber sido modificado para funcionar comandado por el sistema de puertas lógicas, que cada vez me parece más flexible y adaptable.

Sin embargo en este tiempo, no se había ido de mi cabeza el hacer un control multiplexado, y precisamente a raíz del desarrollo del PWM05.3G empecé a pensar que si hacía un control múltiple, debería contar también con los perfeccionamientos incorporados al PWM05.3G, es decir, manejo por puertas lógicas, parada progresiva automática, etc. Siempre había pensado en el control multiplexado como una serie de módulos, cada uno de ellos con las funciones de control correspondientes (las mismas que PWM05.3G) y además los elementos requeridos para obedecer a señales dirigidas específicamente a cada módulo, es decir que cada módulo debería tener un sistema para asignarle una dirección, que el sistema de comando enviase esa dirección, y que cada módulo solo obedeciese las ordenes cuando su dirección está activada. No es demasiado complicado, pero incluir todo eso en un módulo que ya tiene todas las funcionalidades para el control con simulación de inercia y también para la comunicación con tres grupos de puertas lógicas iba a dar como resultado un circuito muy complejo para cada módulo.

Así que se me ocurrió otra solución, que me ha parecido muy prometedora: Se trata de que no voy a hacer un módulo nuevo, sino que voy a utilizar simplemente módulos PWM05.3G; tantos como se requiera. Exactamente el mismo módulo diseñado para funcionar como mando para un único circuito sin ninguna modificación. Bueno si, una: Si voy a tener varios circuitos, uno por cada sector o cantón, lo suyo es que los módulos se coloquen juntos y apilados. El tipo de conectores que usé con PWM05.3G no era adecuado para apilar circuitos, ya que los cables saldrían hacia arriba, tropezando con el módulo situado encima, así que he cambiado los conectores para utilizar unos de tipo clema, que permiten apilar varias placas de PWM05.3G sin problemas. Véase la muestra:

Es el mismo circuito que veíamos en el artículo anterior, pero cambiando los conectores.  Como se puede apreciar se obtiene un apilado muy compacto. Afortunadamente estos conectores se pueden soldar en los mismos taladros que los usados inicialmente.

Claro que este circuito no estaba diseñado para funcionar en módulo múltiplex, asi que necesito otro elemento: Necesito un elemento que reciba las señales de control que queremos enviar a los módulos y que reciba también las señales que definen qué circuito debe responder a esa señal y que envíe las señales de control, solo al circuito que debe recibirlas.  Es decir hacer un circuito adicional que resuelva la parte de multiplexado, y que tenga tantas salidas como circuitos de control queramos tener. El circuito de multiplexado dirigirá en cada momento las señales de control a uno o varios módulos para que estos actúen como si cada uno de ellos estuviese conectado de forma independiente a su propio teclado.

Un momento: ...a uno o varios módulos...? . Un sistema multiplexado no actúa así: En cada momento envía los datos y la dirección del circuito que debe utilizarlos, de manera que solo un receptor puede recibir en cada momento los datos que se envían. 

Y es que efectivamente, lo que estoy haciendo no es estrictamente un sistema multiplexado, sino algo mejor. 

Fijémonos en la imagen de cabecera: Es la que será la consola de control del sistema. Como se ve tiene los mismos botones que el teclado portátil del PWM05.3G: adelante, atrás, stop y parada, y en vez de un par de teclas con la función de acelerador y freno tiene un Joystick.

Pero además vemos ocho botones blancos cada uno de los cuales activa (o desactiva) el control de un módulo, en definitiva de un cantón. Pulsando uno cualquier de los botones, se enciende el led que está sobre el botón, y las ordenes de aceleración frenado parada, etc se dirigen al cantón que está conectado. Pero nada impide activar varios cantones simultáneamente, con lo cual las órdenes de dirigirán simultáneamente a todos los cantones que estén activados. Para facilitar la selección hay un botón que activa todos los cantones y otro que desactiva todos los cantones.

Pensando en Digital esto no tiene sentido, porque las ordenes deben ir siempre a una determinada locomotora. Pero no hay que olvidar que este sistema es analógico y lo que controlamos son cantones, no locomotoras. Si tenemos por ejemplo un tren que está recorriendo un circuito formado por los cantones 2,3 y 5 podemos pulsar los botones 2,3 y 5 con lo que esos tres cantones serán los activados  y las órdenes que demos llegarán a la locomotora que queremos controlar, esté donde esté, en su recorrido por esos tres cantones y en cambio no afectará a otras locomotoras que puedan estar funcionando en otros cantones. Adviértase que cuando un módulo no recibe ninguna orden, por ejemplo porque no esté seleccionado como cantón activo, el controlador no modifica para nada su situación de manera que si hay una locomotora moviéndose bajo su control, ésta se seguirá moviendo igual sin ser afectada por las órdenes dirigidas a otros cantones.

Explicado así, parece un tanto mágico, pero en realidad es algo bastante sencillo. En un sistema clásico analógico, en cuanto queremos tener varios circuitos independientes tenemos que poner un controlador para cada circuito. Asi que si pensamos por ejemplo en una gran maqueta con ocho circuitos eléctricos distintos tendríamos ante nosotros ocho "transformadores" de control. Si tenemos una locomotora en un determinado circuito y queremos que avance, le giramos el mando del transformador de su circuito, y la locomotora se pone en marcha y permanece avanzando mientras nosotros podemos manejar los trasformadores de otros circuitos moviendo otras locomotoras. Mientras la primera locomotora permanezca en su mismo circuito seguirá moviéndose con independencia de lo que hagamos con el resto de controladores, y si ese circuito es cerrado, permanecerá moviéndose indefinidamente con independencia de las demás. Pero si el trayecto de la locomotora continúa en otro circuito, en el momento en que la locomotora pase al nuevo circuito obedecerá al transformador de este nuevo circuito.  

La consecuencia de esto es que al operador enseguida "le faltan manos" para atender a todos los controladores que tiene que manejar si quiere tener funcionando varios trenes. Mi propuesta es sencillamente que "la mano es siempre la misma" es decir no hay más que un juego de controles, por lo que no hay que ir cambiando de uno a otro control, y sobre todo que con ese único control podemos manejar simultáneamente varios circuitos, con lo cual el control de este tipo de situaciones es mucho más manejable.

De todas formas debe quedar claro que esto no es un sistema Digital en el que se manejan trenes, y no sectores, y tampoco es un Cab Control, en el que también se manejan trenes y no sectores. Se trata de un sistema Block Control preparado para permitir un manejo lo más cómodo posible y nada más.

Había comentado que después de desmontar el sistema informático de control de mi maqueta, no tenía muy claro como iba a hacer el control de tracción. Ahora ya lo tengo claro: Si las pruebas resultan positivas este va a ser definitivamente el sistema de control de tracción de mi maqueta, por lo menos inicialmente. No renuncio a hacer algún día un sistema de Cab Control, pero no quiero enredarme más ahora, porque si lo hago no voy a tener nunca una maqueta operativa.