Cantonnement DCC

Câblage d’un module SceNic pour un cantonnement automatique en DCC

Cette solution, développée par le club Charentais LMC17, en tenant compte de la norme standard existante, permet de remplacer le cantonnement manuel par du cantonnement automatique DCC sans modification particulière si la préconisation de câblage d’un cantonnement manuel à été respectée
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Ce câblage est optionnel et orienté automatisation pour qui souhaite mettre en oeuvre cette solution sur ses modules
Il est 100% compatible avec celui du cantonnement manuel

Pour un passage du cantonnement manuel au cantonnement automatique, il faut mettre en œuvre dès le départ quatre interrupteurs et utiliser des dominos pour y intégrer les fils des cartes du cantonnement automatique

Rappel du câblage pour un cantonnement manuel

Afin d'assurer une compatibilité avec le système de cantonnement automatique en DCC Lenz, il faut câbler en continu le rail de gauche (dans le sens normal de circulation) et placer des coupures/éclisses isolantes sur le rail de droite (dans le sens normal de circulation)

L'ensemble des voies est connecté sur la source d'alimentation traction (Bus) par l'intermédiaire de dominos
Avec, au choix, pour assurer la commande de l'isolation des voies sur les zones de cantonnement:
• Deux interrupteurs doubles (un à l'avant, l'autre à l'arrière). Version la plus efficace et la plus pratique
• Deux interrupteurs simples (à l'avant), deux interrupteurs simples (à l'arrière). Version la plus complète pour piloter chaque voie notamment en DCC
• Un interrupteur double (à l'avant), deux interrupteurs simples (à l'arrière). La solution optimale en exposition
• Deux interrupteurs simples (à l'avant), un interrupteur double (à l'arrière). Une solution de compromis...

Câblage pour un cantonnement automatique en DCC

L'ensemble des voies est connecté sur la source d'alimentation traction (Bus) par l'intermédiaire de six dominos

Deux interrupteurs simples (à l'avant)et deux interrupteurs simples (à l'arrière) sont présents pour piloter chaque voie en mode manuel et/ou en mode automatique DCC

Pour l'installation d'une carte "MAI", il suffit de débrancher le bus de traction des voies pour le relier sur la carte, puis de relier les 2 x 6 sorties de la carte chacune à un des 6 dominos des voies
On installe quatre pieuvres de 1 domino vers 3 pour alimenter chaque côté, qui seront facilement remplacées par des câbles individuels pour aller sur la carte MAI.
Cela veut dire que l’on remplacera les quatre pieuvres 1 vers 4 qui alimentent les voies à partir des JK de traction1 et 2 (avant / arrière par exemple) par la carte MAI.

Zn : Zone neutre, Za : Zone d’arrêt, Zt : Zone de transit
Ret : Retour (rail opposé à celui sur lequel on a fait les coupures pour définir les zones)

Le module de cantonnement automatique en DCC permet
1- De fonctionner en numérique (DCC) et en analogique
2- D’alimenter une « zone d’arrêt » en fin de voie sur chaque module afin de « réguler » automatiquement le trafic dans le sens normal de circulation (voie de gauche)
3- D’arrêter un train par la détection de l’occupation des zones sur le module suivant (selon le sens de circulation).
4- De forcer manuellement la commande d’interception d’un train, par l’interrupteur en face avant du module (celui déjà présent est simplement recâblé)
5- De forcer un module en mode « transparent » afin de créer un module plus long en ajoutant ses zones à celles des modules précédents, afin d’accepter des rames importantes
6- D’utiliser ces détections pour une rétrosignalisation, en vue d’une automatisation ultérieure plus poussée. Celle-ci se numérotera automatiquement (aucune programmation n’est à prévoir à chaque installation en exposition) car on utilisera le bus S88

Il est important que les zones d’arrêt soit placées correctement en fin de canton, dans le sens de circulation (c’est le cas si le câblage d’un cantonnement manuel à été respecté)

Le trou de diamètre 30mm sous le module doit être présent afin d’y faire passer le câble en nappe utilisé pour le BUS de liaison (câble plat de 10 fils) permettant d’échanger les informations d’occupation entre modules adjacents (4 fils entrées d’occupation du canton précédent, 4 fils de sortie de présence de train sur le module) plus une masse de référence

La taille du connecteur à chaque extrémité de la nappe est de 17x10x6 mm

Voici le schéma de l’implantation des connecteurs sur la carte, de façon à prévoir les longueurs de fils pour n’avoir qu’à faire un remplacement le moment venu.

Le club Charentais LMC17peut fournir les connecteurs afin d’assurer une compatibilité à 100 %

De cette façon, les utilisateurs pourront rendre leur module conforme en alimentant les connecteurs quatre broches avec un pont filaire sur les connecteurs traction

Ce module de cantonnement automatique en DCC, nommé Module d'Arrêt et d'Intersignalisation « MAI_S4 », est une simple carte électronique qui assure :
- La détection de présence de train sur toutes les huit zones possibles
- L’envoi de cette information inter-modules par la nappe décrite ci-dessus.
- L’alimentation (ou non) des 4 zones d’arrêt par le biais d’un relais 2RT en fonction des informations de présence reçues
- L’alimentation d’un FEU à LEDS par ce même relais (permettant d’afficher un carré si on doit arrêter le train, ou une voie libre sinon).
- La lecture d’un commutateur permettant de rendre « transparent » le module équipé, s’il est trop court pour accepter un train complet, créant un canton unique avec les cantons des modules adjacents.

Ce dispositif peut être adapté au fonctionnement ABC de LENZ en insérant un petit shunt à 5 diodes sur un connecteur prévu à cet effet sur le module MAI S4.

Le dispositif pourra être complété ultérieurement par une rétrosignalisation S88N afin de permettre un fonctionnement automatique avec un logiciel (CDM, iTtrain, RRTC, etc.)

Voici le schéma global de câblage d’un module complet (pour 4 voies)

Tout le câblage sera réalisable par accès depuis l’arrière de façon à :
- simplifier l’arrivée de courant et le départ du bus DCC (JK)
- permettre le câblage des bus par l’arrière en face de la zone de transition
- permettre la liaison d’inter-signalisation entre modules adjacents (nappe de 10 fils).

Les cartes MAI et relais RJ12 peuvent être positionnées dans la zone de transition et accessibles par l’arrière pour la connexion des câbles

Le module MAI doit être alimenté:
- soit par le 16 VAC des moteurs d’aiguillages
- soit par une alimentation 12 VDC (entre 9 et 20 volts)
- soit par le DCC si aucune des précédentes n’est disponible

Les alimentations intégrées à partir de la source DCC ne sont pas conseillées en exposition car elles consomment du courant au détriment des nombreux convois qui circulent sur le réseau

Une carte relais UTP standard avec 4 RJ12 peut être utilisée comme source, ainsi qu’un câble de connexion pour prise de manette de commande (multiMAUS, Lenz)

Nota : On peut réaliser facilement un câble RJ12 similaire de RJ12 vers DIN pour les manettes LENZ anciennes, de type LH90 ou LH100

Principe de base du cantonnement automatique

La carte "MAI S4" est (à ce jour) en cours de développement

Les règles de gestion de trafic sont les suivantes :
Le principe pour une série de modules équipés peut varier du mode basique (arrêt seul) au mode BAL (bloc automatique lumineux) qui allume deux feux Rouge-Vert en sortie de module.

Les blocs en « orange » sont les détecteurs de présence de train (D = Détection)
Les blocs en « jaune/vert » sont les commandes de relais (A=Arrêt)

A noter : si on intercale un module « standard » non équipé d’un cantonnement automatique entre deux modules équipés, ces derniers perdent leurs fonctions puisqu’ils ne reçoivent plus les informations d’occupation.
Ils se comportent alors comme de simples modules non équipés

C' est à dire que si on souhaite une section complètet en fonctionnement automatique, tous les modules équipés du cantonnement automatique devront être regroupés d'un côté du réseau, et les autres modules standard non équipés sur la seconde partie du réseau
Un module équipé du cantonnement automatique peut être intercalé entre des modules standard, mais dans ce cas il perd sa fonction de cantonnement automatique

Utilisation en mode BAL (par l’utilisation de relais 2RT au lieu de 1RT et utilisation de l’alimentation MAI)

A l’interface entre les modules, les fils Rouge/bleu sont l’alimentation de traction (DC ou DCC), les fils Violet/Noir sont l’alimentation continue 12 volts (ou 7 à 24 volts en option) et les fils orange sont la nappe d’intersignalisation.

Il suffit de dupliquer ce montage pour chaque voie, donc au maximum 4 fois.
C’est pourquoi il est proposé une version "MAI S4" avec deux ou quatre voies équipées

Option : fonction Ralentissement en mode BAL ABC

Le principe « ABC » de LENZ permet de déclencher un arrêt progressif des locomotives DCC équipées d’un décodeur compatible.
Cela signifie que lorsque ce mode sera engagé, seules de telles locomotives pourront circuler !
Pour activer ce mode, il faudra insérer un pontage à 5 diodes entre les bornes du contact du relais de la zone d’arrêt, un connecteur sera prévu à cet effet (laissé vide en mode normal).

Compatibilité du cantonnement automatique avec les modules standards actuels:
Cette compatibilité se situe à deux plans :
- le mode opératoire similaire
- la possibilité de faire cohabiter les modules classiques avec les modules équipés de MAI

Compatibilité opératoire :
Afin d’assurer la compatibilité d’opération avec les modules actuels, l’interrupteur de forçage manuel de l’arrêt des trains sera réutilisé, inséré entre le relais et le rail de la zone d’arrêt.
Ainsi, quel que soit le calcul du module d’arrêt ou l’occupation reçue des modules suivants, l’opérateur pourra forcer l’arrêt en ouvrant l’interrupteur manuel de face avant.

Cohabitation avec les modules classiques non équipés :
Lorsqu’un module équipé avec cette capacité de détection et d’arrêt des trains est suivi par un module non équipé, il ne reçoit pas d’occupation, donc il laisse passer le train sauf si l’interrupteur d’arrêt manuel de face avant est ouvert, exactement comme avec un module classique non équipé

Lorsqu’un module équipé avec cette capacité de détection et d’arrêt des trains est installé après un module non équipé, cela fonctionne sans problème car ses informations d’occupation ne seront simplement pas lues par le module précédent non équipé.
Cela ne l’empêche pas de lire d’éventuelles informations d’occupations venant du module suivant et de fonctionner en retenant les trains quand cela est nécessaire.

Lorsqu’un module non équipé est inséré entre deux modules équipés, cela rompt la chaîne et il n’est pas possible d’arrêter le train sur le module N-1 si un train occupe le module N.
On fonctionne donc en mode manuel intégral, exactement comme avec un module classique.

Règle simple :
Si deux modules adjacents sont équipés, alors on branche la nappe. Sinon, on ne le fait pas et le(s) module(s) équipé(s) se comporte(nt) exactement comme un (des) module(s) classiques(s).

Schéma final du module équipé du cantonnement automatique

Composition :
Le module MAI contient, pour chacune des 4 voies, trois petits composants :
- deux détecteurs de courant (Dét.) qui indiquent la présence d’une consommation sur leur zone par un court-circuit à la masse.
- un relais 2RT qui alimente la zone d’arrêt avec le DCC et le feu Rouge-Vert
- un module d’arrêt (Ar.), qui alimente le relais 2RT lorsque l’une de ses entrées est portée à la masse.

Fonctionnement :
Au repos, sans connexion du bus nappe, le module ne voit aucune occupation suivante, il reste donc au repos = le rail droit est relié au bus DCC et le seul arrêt possible vient de l’ouverture manuelle de l’interrupteur d’arrêt de face avant.
En marche, nappe raccordée, le module surveille les occupations du module suivant (aval).
Si l’une des zones est occupée, il coupe l’alimentation de sa zone d’arrêt en activant le relais. Si un signal est connecté sur le deuxième contact du relais, il passe du vert au rouge. Une temporisation est prévue, comme dans la réalité pour ce basculement.

Possibilité d’accueillir des trains plus longs que le module

Afin de pouvoir laisser passer en sécurité les longs convois, il est possible d’ajouter un interrupteur qui reporte les occupations du canton suivant afin de former un seul canton avec lui.

Schéma complet avec transparence

Le bloc bleu reporte les occupations venant du module N+1 et les ajoute à celles de son propre module N afin d’informer le module précédent N-1 qu’un convoi occupe les deux modules N et N+1.

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Dernière mise à jour le 12/042/2024