automatismes en gare souterraine (correctif)

L'objectif d'une gare souterraine est de pouvoir faire stationner des convois entiers qui échappent temporairement à la vue de l'exploitant et des visiteurs, en les faisant réapparaitre selon un cycle déterminé dans la partie visible du réseau. 
L'intérêt est d'autant plus grand lorsque ce cycle peut être automatisé, car l'alternance de circulation des trains évite une certaine lassitude liée à l'évolution des mêmes convois. 
La création d'une seconde gare souterraine sur Biscatrain répond à ce souci, car la précédente n'est accessible que par une bifurcation et complique fortement la circulation des autres trains sur les voies principales bloquées par un carré rouge lorsque celle-ci est enclenchée.  
L'accès aux 5 voies de la nouvelle gare souterraine se fait via la voie principale bouclée et permet désormais de faire circuler alternativement  cinq rames différentes à tour de rôle, tout en maintenant la sécurité de bloc automatique sur les 7 cantons du circuit principal développant 100 mètres environ. 
J'ai reproduit ci-dessous le schéma complet de câblage mettant en oeuvre des automatismes réalisés à partir d'ILS actionnés par des aimants au passage des trains, agissant sur des relais bistables. Je précise que cette solution est appliquable quels que soient les modes d'alimentation retenus (analogique ou digital) et la réalisation à la portée de tous.

Erratum

Le schéma ci-dessous comportait des erreurs de câblage concernant l'alimentation des voies souterraines, qui rendaient inopérant l'automatisme décrit. Fort heureusement, un internaute expérimenté a pris l'excellente initiative de m'en faire part, et j'ai refait un schéma que je vous livre à nouveau, avec le processus de fonctionnement détaillé.
   

Ci-dessous schéma rectificatif

Principe de fonctionnement (rectificatif) 

1/ au départ du cycle, cinq rames stationnent sur chacune des 5 voies de la gare souterraine
    la voie 1 est alimentée par le contact repos du relais R1

2/ le train A arrive sur la voie 1, franchit l'ILS A :
    excitation du relais R1
    coupure alimentation voie 1
    train A stoppe
    voie 2 alimentée via le contact travail de R1 et le contact repos du relais R 2
    départ du train B sur voie 2
    aiguillage A1 dévié  

3/ le train B franchit les aiguillages de sortie (talonnables) fait un tour complet du circuit   
    bouclé, et revient sur la voie 2 (aiguillage A1 dévié) puis franchit l'ILS B :
    excitation du relais R2 (R1 reste également excité)
    coupure alimentation voie 2
    train B stoppe
    voie 3 alimentée via le contact travail de R1 et R2 et le contact repos du relais R3
    départ du train C sur voie 3
    aiguillage A2 dévié (A1 reste également en position déviée)

4/ le train C franchit les aiguillages de sortie (talonnables) fait un tour complet du circuit  
    bouclé, et revient sur la voie 3 (aiguillage A1 et A2 déviés) puis franchit l'ILS C :
    excitation du relais R3 (R1 et R2 restent également excités)
    coupure alimentation voie 3
    train C stoppe
    voie 4 alimentée via le contact travail de R1, R2, R3 et le contact repos du relais R4
    départ du train D sur voie 4
    aiguillage A3 dévié (A1 et A2 restent également en position déviée)

5/ le train D franchit les aiguillages de sortie (talonnables) fait un tour complet du circuit 
    bouclé, et revient sur la voie 4 (aiguillages A1, A2, A3 déviés) puis franchit l'ILS D :
    excitation du relais R4 (R1, R2, R3 restent également excités)
    coupure alimentation voie 4
    train D stoppe
    voie 5 alimentée par les contacts travail des relais R1, R2, R3, R4
    départ du train E sur voie 5
    aiguillage A4 dévié (A1, A2, A3 restent également en position déviée)

6/ le train E franchit les aiguillages de sortie (talonnables) fait un tour complet du circuit
    bouclé, et revient sur la voie 5 (aiguillages A1, A2, A3, A4 déviés) franchit l'ILS E :
    les 4 relais R1 à R4 retombent (position repos)
    coupure de l'alimentation voie 5 , puisque le contact travail de R1 n'alimente plus  
    les autres contacts des relais R2 à R4
    train D stoppe
    voie 1 à nouveau alimentée par contact repos du relais R1
    départ du train A sur voie 1
           
Le cycle est bouclé, chaque convoi aura fait un tour de circuit complet de 100 mètres environ, dont la durée est fonction de la vitesse affichée (de l'ordre de 20 à 30 mn)

La totalité des circuits de voie de la gare souterraine sont intégrés dans un seul canton (le 6)et donc bénéficient de la sécurité du bloc système (en mode analogique) En mode digital, aucun risque de tamponnement des convois stationnés sur les autres voies puisque l'alimentation des sections d'arrêt des cinq voies dépend de l'itinéraire enclenché par les relais bistables au passage sur les ILS.
 
Le schéma prévoit un interrupteur à contact permanent pour la mise en marche (ou non) des automatismes ci-dessus. j'ai prévu également un bouton poussoir à contact momentané permettant la remise à zéro (RAZ) des automatismes déjà enclenchés, ce qui peut être utile lorsqu'on veut rétablir en cours de cycle le passage systématique sur la voie principale 1

L'alimentation des moteurs d'aiguillages A1 à A4 est basé sur l'excitation de relais de type PTT (48 V) qui donne la position déviée, soit un seul contact utile (travail) du relais correspondant. Si l'on utilise des moteurs classiques d'aiguillages (solénoîdes) il faut rajouter un fil supplémentaire (en pointillé orange sur le schéma) pour donner la position non déviée (repos) sachant que dans ce cas, les moteurs doivent avoir impérativement une coupure d'alimentation en fin de course, car la tension permanente sur chacune des bobines détruirait ces dernières.
D'où l'intérêt d'utiliser des relais et non des moteurs d'aiguillage pour actionner ces derniers. 


La platine ci-dessus comporte cinq relais bistables dont quatre serviront à la mise en oeuvre des automatismes. Ce type de relais (tout un lot trouvé sur Ebay) a l'avantage de fonctionner sous une tension faible (9 - 12 V) et comporte des leviers à bascule (jaune) pour activer manuellement la position repos/travail. Ainsi, même lorsque l'interrupteur général actionnant les automatismes est coupé, il est possible de gérer manuellement  chaque voie de la gare souterraine. Dans ce cas, le capot de protection (visible sur le cinquième relais) doit être ôté.

 
Sur cette photo, on apercoit la disposition des contacts R/T qui acceptent des tensions/ampérages élevés, ce qui est utile lorsqu'on utilise des moteurs d'aiguillages à forte consommation (type Peco) Les relais ont été soudés sur une platine dont les trous au pas normalisé correspondent exactement aux plots des relais


Vue de dessous de la platine avant connexion

Avant de câbler la platine relais, il importe de positionner correctement les ILS sur les cinq voies concernées. Pour avoir une marge de sécurité lors de l'arrêt de chaque train, il convient de les situer à environ 50 cm de la zone de coupure située juste avant les aiguillages de sortie. La vitesse devra être réduite sur toute la zone de gare souterraine et la longueur de chaque voie suffisamment longue pour que le dernier wagon de la rame ait franchi l'aiguillage d'entrée avant que sa position soit déviée au passage sur l'ILS. Les cinq voies sur Biscatrain développent chacune entre 4 et 5 m de longueur, donc pas de problème de cette nature.


Les ILS sont positionnés dans l'axe de la voie, et un léger fraisage des traverses centrales permet de les enfoncer suffisamment pour qu'ils soient au même niveau que les rails. J'ai constaté que le wagon Roco Clean du commerce accrochait avec son patin au passage de l'ILS, ce qu'il faut éviter. A noter que ce travail n'a pas encore été fait sur cette photo représentant la sortie de la première gare souterraine. 


J'ai choisi des aimants miniatures au néodyme qui sont très puissants. Ils peuvent être fixés sous la loco de tête (de préférence) ou sous le premier wagon du convoi, ainsi que le montre la photo suivante. 


J'ajoute que le schéma décrit ci-dessus peut-être simplifié si l'on utilise des moteurs d'aiguillages pourvus de plusieurs contacts R/T auxiliaires qui remplaceront les relais bistables, et sous réserve qu'ils soient équipés d'une coupure de courant en fin de course, sinon bye bye les solénoides !!!!!!

Il ne me reste plus qu'à terminer la pose des cinq voies souterraines pour effectuer les branchements décrits ci-dessus. Le prochain article devrait clore ce chapitre. 
Donc à bientôt....

Mille excuses pour le schéma erroné publié à l'origine de l'article!!!!!