Los sistemas de control de modelos ferroviarios digitales son una alternativa para controlar un diseño y simplificar el cableado y agregar más flexibilidad en las operaciones. Hay varios sistemas de control disponibles para operar locomotoras en modelos de ferrocarriles . Los sistemas analógicos donde la velocidad y la dirección de un tren se controla ajustando el voltaje en la vía siguen siendo populares, mientras que recientemente han dado paso a los sistemas de control basados en tecnología informática.
Conceptos básicos del sistema de control ferroviario modelo digital
Algunos sistemas de control digital brindan la capacidad de controlar de forma independiente todos los aspectos de la operación de un modelo de ferrocarril utilizando un mínimo de cableado; los rieles en sí pueden ser el único cableado necesario. Otros sistemas son inalámbricos. El control se logra enviando una señal digital y apagando los rieles o de forma inalámbrica. Estas señales digitales pueden controlar todos los aspectos de los modelos de trenes y accesorios, incluyendo señales, desvíos , iluminación, pasos a nivel , grúas, tocadiscos, etc.
Se suministra energía constante a la vía y se envían señales digitales que requieren la instalación de decodificadores electrónicos en locomotoras y otros dispositivos para interpretar los comandos.
Controladores
Los controladores gestionan el funcionamiento de las locomotoras con botones para funciones adicionales del modelo, como iluminación y sonido.
Unidad central
Un sistema digital generalmente requiere una unidad central para generar direcciones digitales y señales de comando, la mayoría de las unidades centrales también incorporan uno o más controladores de locomotoras y una unidad de refuerzo para generar la energía necesaria para hacer funcionar las locomotoras. Las unidades centrales también tienen conexiones para controladores adicionales y cajas de interruptores de accesorios, así como conexiones para control por computadora e interfaces con otros controladores digitales.
Impulsores
En la mayoría de los sistemas, los impulsores están disponibles para proporcionar potencia de pista adicional para diseños más grandes. Los amplificadores están conectados a la unidad central mediante cables especiales que transmiten los comandos digitales.
Decodificadores de locomotoras
Los decodificadores de locomotoras son pequeños circuitos electrónicos instalados dentro de las locomotoras para interpretar las señales digitales y proporcionar un control individual. Aunque todos los decodificadores activos reciben comandos, solo el decodificador direccionado responderá.
Decodificadores accesorios
Los decodificadores accesorios se utilizan para controlar dispositivos que están fijos en su posición, como desvíos, señales y pasos a nivel. Dado que los dispositivos no se mueven, los decodificadores estacionarios se pueden montar debajo del diseño y, por lo tanto, pueden ser significativamente más grandes que los decodificadores de locomotoras. Los decodificadores de accesorios pueden recibir sus señales desde un bus de datos de accesorios o desde la pista.
Decodificadores de sonido y funciones
Los decodificadores básicos de locomotoras proporcionan control de la velocidad y la dirección, mientras que los decodificadores de funciones suplementarias controlan los faros, las luces de cuneta o los componentes móviles sin tracción, como los pantógrafos controlados a distancia.
Los decodificadores de sonido reproducen efectos de sonido pregrabados que pueden sincronizarse con la velocidad de la locomotora, de modo que cuando una locomotora diésel arranca desde parada, el decodificador de sonido reproduce los sonidos de un motor diésel en marcha. Los decodificadores de sonido para locomotoras de vapor pueden reproducir sonidos "chuff" sincronizados con las ruedas motrices.
Algunos decodificadores tienen las tres funciones: control de locomotoras, efectos de sonido y control de funciones, en un solo circuito.
Comentarios
En algunos sistemas automatizados, la unidad central necesita saber cuándo los trenes llegan a su destino oa cierto punto. Esta información es detectada por un sensor, como un dispositivo de infrarrojos colocado entre las pistas, un interruptor de lengüeta o un dispositivo que detecta el consumo de corriente en una sección aislada de la pista.
La retroalimentación transmite una señal eléctrica desde el hardware del sensor a la unidad central digital. La unidad central puede entonces emitir comandos apropiados para el sensor específico, como activar una señal o paso a nivel.
La retroalimentación permite un control totalmente automatizado de los modelos de trenes.
Interfaz de computadora
Algunas unidades centrales permiten la conexión a una computadora, y un programa puede controlar de forma totalmente automática todos los movimientos y accesorios del tren modelo. Esta función es particularmente útil para diseños de pantalla.
Se han desarrollado programas que permiten utilizar dispositivos móviles como controladores, lo que también requiere que la unidad central esté conectada a una computadora.
Sistemas
Control de comando digital
Los sistemas de control de comando digital (DCC) se utilizan para operar locomotoras en un modelo de ferrocarril (ferrocarril). Equipadas con DCC, las locomotoras en la misma sección eléctrica de la vía se pueden controlar de forma independiente. Si bien DCC es solo uno de varios sistemas alternativos para el control de trenes de modelos digitales, a menudo se malinterpreta como un término genérico para tales sistemas. Varios fabricantes importantes ofrecen sistemas DCC.
Sistema de mando digital
Digital Command System (DCS) es un sistema electrónico desarrollado por MTH Electric Trains y lanzado en abril de 2002. DCS controla locomotoras equipadas con decodificadores Protosound 2, Protosound 3 o Protosound 3E +. Las locomotoras Protosound 3 son compatibles con los sistemas de mando DCS y DCC. Las locomotoras Protosound 3E + son compatibles con los sistemas de mando DCS y Märklin Digital. Todos los decodificadores compatibles con DCS son fabricados por MTH. Los decodificadores instalados de fábrica se han ofrecido en modelos de escala H0 , escala 0 de dos carriles , calibre 0 de 3 carriles, calibre 1 y calibre estándar de tres carriles . MTH ha anunciado su intención de instalar decodificadores compatibles con DCS en trenes de escala S a partir de 2013. [1]Se han ofrecido juegos de decodificadores de venta por separado para su instalación en todas las escalas mencionadas anteriormente, excepto H0 y S. DCS se usa predominantemente en calibre O de tres rieles. Sus principales competidores en O de tres carriles son los sistemas TMCC y Legacy de Lionel.
DCS utiliza códigos de comando patentados y tecnología de transmisión cubiertos por la patente de EE. UU. 6,457,681. [2] Las principales diferencias entre las tecnologías de transmisión DCS y DCC incluyen las comunicaciones bidireccionales y la separación de la señal de comando de la potencia de la vía. Las señales de comando DCS se transmiten a 10,7 MHz utilizando tecnología de espectro ensanchado .
DCS puede operar modelos equipados con TMCC por medio de un cable de interfaz que conecta la base de comando Lionel CB-1 a la unidad de interfaz de riel DCS. DCS puede coexistir en la misma vía al mismo tiempo con los sistemas de comando Lionel TMCC o Legacy. Los motores con cualquiera de los sistemas se pueden operar simultáneamente siempre que ambas unidades de control de comando estén instaladas en la pista.
Control WiFi directo
Direct WiFi Control (DWiC) es una tecnología emergente para el control de modelos ferroviarios que utiliza el concepto de "Internet de las cosas". La disponibilidad de módulos de servidor web en miniatura en 2014 llevó a la formación de un grupo de trabajo DWiC para explorar la posibilidad de utilizar esta tecnología en modelos ferroviarios. La tecnología WiFi está bien establecida y probada. Aunque es considerablemente más complejo que cualquier modelo de sistema de control ferroviario anterior, es en gran medida transparente para el usuario con tareas como la comunicación bidireccional sin problemas. DWiC no utiliza ningún artículo específico de modelos de rieles, como estaciones de comando y propulsores, por lo que tiene un costo mucho menor. Esta tecnología también es útil fuera del mundo de los raíles modelo, ya que un controlador DWiC podría abrir la puerta de un garaje o encender los rociadores de forma remota.El servidor / controlador web es similar a un decodificador DCC en hardware y costo. La gran ventaja se produce en el lado del cliente, donde el "acelerador" puede ser cualquier dispositivo WiFi con un navegador web. DWiC puede funcionar con alimentación de CC, CA o CCC o con una batería.
El controlador DWiC tiene una página web cargada a bordo adaptada al "artículo" en particular: locomotora, accesorio, etc. El navegador del usuario carga la página del servidor web de artículos y al presionar botones controla directamente el artículo a través de WiFi usando HTML, JavaScript, JQuery y C.
Märklin Digital
Märklin Digital fue uno de los primeros sistemas de control ferroviario a escala digital. Consistía en un sistema completo que incluía decodificadores de locomotoras (basados en un chip Motorola), control central, una interfaz de computadora, decodificadores de desvío, relés digitales y módulos de retroalimentación s88. Para controlar locomotoras de CC de 2 rieles, como el material rodante de vía Z y 1 de Märklin, en 1988 se introdujo una versión especial del sistema desarrollado por Lenz conjuntamente para Märklin y Arnold. Arnold vendió el sistema con el nombre de Arnold Digital, mientras que Märklin lo llamó "Märklin Digital", este sistema fue el predecesor del estándar DCC. Aparte de los decodificadores de locomotoras y las unidades centrales, todos los demás componentes del sistema eran idénticos entre las versiones de 3 y 2 carriles.
Selectrix
Selectrix es uno de los primeros sistemas digitales de control de comandos de trenes en miniatura desarrollado por la empresa alemana Döhler & Haas para el fabricante de modelos de trenes Trix a principios de la década de 1980. Desde 1999 Selectrix es un sistema abierto respaldado por varios fabricantes y estandarizado por MOROP. Técnicamente, Selectrix se diferencia de los sistemas de bus de la competencia por estar totalmente sincronizado y ser bidireccional. El mismo protocolo de bus de datos y los mismos buses de datos son compartidos por el material rodante, los accesorios y la información de retroalimentación.
Control de comando de Trainmaster
Trainmaster Command Control (TMCC) es el sistema de control de comandos original de Lionel. Se introdujo exclusivamente en los trenes Lionel en 1995. A partir de 2000, Lionel ofreció licencias a otros fabricantes. Los licenciatarios que instalan en el pasado o en la actualidad decodificadores TMCC en sus modelos incluyen Atlas O, K-Line, Weaver y Sunset Models 3rd Rail Division. Los licenciatarios que anteriormente o actualmente ofrecen decodificadores de venta por separado incluyen Train America Studios, Digital Dynamics y Electric RR Co.Los decodificadores TMCC se han instalado principalmente en modelos de calibre O de 3 rieles, pero también se ha ofrecido en escala O de 2 rieles y S escala.
TMCC utiliza los mismos códigos de comando que el control de comando digital (DCC). Sin embargo, a diferencia de DCC, utiliza una transmisión de radio de 455 kHz para transportar los códigos de comando separados de la potencia de la pista. Los decodificadores de locomotoras dependen de la potencia de la vía de CA (50 o 60 Hz) para sincronizar el receptor de mando. Por lo tanto, TMCC solo puede funcionar con alimentación de vía de CA. Debido a que TMCC utiliza los códigos de comando DCC, es posible controlar TMCC con software compatible con DCC. MTH Electric Trains incluyó soporte para interconectar y controlar TMCC con su sistema DCS. A diferencia de DCC, las locomotoras equipadas con TMCC pueden funcionar simultáneamente con locomotoras que no son de TMCC. Lionel cesó la venta de sistemas de comando TMCC en 2010, pero continúa presentando modelos equipados con decodificadores TMCC. TMCC ha sido reemplazado por el sistema de comando Legacy de Lionel. [3]
Sistema de control heredado
Legacy Control System (Legacy) es el sistema de control electrónico actual de Lionel. Fue introducido como sucesor del Trainmaster Command Control (TMCC) de Lionel en diciembre de 2007. Legacy es compatible con todos los motores equipados con decodificadores TMCC. Los modelos con decodificadores de sonido Legacy y / o control de velocidad Odyssey II se pueden operar con sistemas de control TMCC anteriores, pero también tienen características adicionales a las que solo se puede acceder con Legacy. Los códigos de comando para estas características adicionales difieren de los códigos de comando DCC. Lionel no ha publicado ni autorizado el acceso a los códigos de comando específicos de Legacy.
Hornby Zero 1
Hornby Zero 1 fue un precursor del moderno sistema de control ferroviario modelo digital, desarrollado por Hornby a fines de la década de 1970. Se basa en la TMS1000 de cuatro bits microprocesador . El sistema Zero 1 ofrecía el control simultáneo de hasta 16 locomotoras y 99 accesorios. El sistema de control de tren digital Hammant & Morgan es totalmente compatible con el Zero One, el controlador maestro, "HM5000 Advanced Power Transmitter" cuenta con dos deslizadores, LED de dirección, un gráfico de barras LED de potencia, relojes temporizadores, pantalla digital de locomotoras bajo control, lectura de accesorios controlados y capacidad para conectar dos controladores esclavos "Transmisor de velocidad Hi-Tec" HM5500.
Aunque fue un hito importante, Zero 1 no tuvo un gran éxito; Tanto las unidades de control como los módulos decodificadores requeridos para las locomotoras y los accesorios eran costosos, pero con una pista limpia y locomotoras bien mantenidas, el sistema funcionaba más o menos como se anunciaba.
El sistema Zero 1 suministró a la pista una onda cuadrada de 20 V en la frecuencia de la red local (50 Hz en el Reino Unido, 60 Hz en los EE. UU.) Con una palabra de control de 32 bits que se reemplaza cada tercer ciclo. El módulo decodificador de la locomotora cambiaría el semiciclo positivo o negativo de la onda cuadrada al motor de acuerdo con la dirección de desplazamiento deseada. Durante la transmisión de la palabra de control, permanecería apagado. El control de velocidad se logró mediante modulación de ancho de pulso , variando el ancho de la parte del semiciclo, que se cambió en 14 pasos.
Este sistema permitía una implementación sencilla con la tecnología de semiconductores de la época, pero tenía la desventaja de que la potencia suministrada al motor era muy discontinua; como se puede ver en la descripción anterior, tomó la forma de pulsos cuadrados de un ancho máximo de 10 ms, recurriendo a intervalos que alternaban entre 20 ms y 40 ms (para una red de 50 Hz). Esto provocó que el motor fuera extremadamente ruidoso y áspero. El control preciso de una locomotora a baja velocidad también fue difícil, en parte debido al funcionamiento brusco, en parte debido a la aspereza inherente de una escala de velocidad de 14 pasos, y en parte porque hubo un retraso significativo entre la entrada del operador al controlador y la respuesta de la locomotora.
Las locomotoras equipadas con un decodificador Zero 1 de acuerdo con las instrucciones de Hornby no se podían utilizar en sistemas convencionales, lo que dificultaba el funcionamiento de las locomotoras en varios diseños. Fue posible incluir un interruptor DPDT en miniatura en la instalación para permitir que el decodificador Zero 1 se apague para su uso en un sistema convencional.
El control de puntos y otros accesorios estaba disponible de una manera muy sencilla. Para los accesorios operados por solenoide (p. Ej. Puntos, señales mecánicas) o accesorios que involucran luces (p. Ej. Señales de luz de color), estaban disponibles módulos decodificadores de accesorios accionados por pista, cada uno con cuatro salidas. Cada salida puede configurarse para operación en ráfaga o salida continua, para uso con solenoides o luces respectivamente. Los accesorios se cambiaron ingresando un código numérico en el controlador. Se pueden controlar hasta 99 accesorios.
Los accesorios basados en motores en lugar de solenoides o luces, como plataformas giratorias, podrían equiparse con un módulo de locomotora y controlarse de la misma manera que una locomotora.
Zero 1 tuvo tres introducciones 'escalonadas':
- Controlador maestro y sistema básico (controlador maestro, controlador esclavo, unidad esclava de mano y módulos de locomotoras)
- Control de accesorios (puntos, señales, etc.)
- Pantalla Micro Mimic (permitida para que los LED representen el estado de puntos y señales en un panel de pantalla mímica)
Si bien la unidad principal del controlador maestro se descontinuó en 1986, el sistema es muy confiable, siendo el diseño básico del teclado de la década de 1980 el principal problema en las unidades maestras más antiguas mal almacenadas. Los módulos Loco estaban disponibles en dos tipos. Los tipos anteriores a 1981 se basaban en un solo triac, pero el suministro de onda cuadrada y la presencia de picos del motor y de contactos deficientes hacían que la clasificación dV / dt del triac fuera marginal y estas unidades a veces se disparaban automáticamente en el caso incorrecto. semiciclo de polaridad, lo que provoca daños tanto en la propia unidad como en el motor de la locomotora. El último tipo, fabricado por H&M, utilizó dos SCR , uno para "avance" y otro para "retroceso", para evitar este problema. El sistema todavía es utilizado por muchos modelistas.
Sistema de control múltiple Airfix
El sistema de control múltiple Airfix (MTC) se introdujo en 1980 y usaba 20 VCA en la pista con una señal de control superpuesta. Desafortunadamente, solo se produjo durante unos 18 meses cuando Airfix entró en suspensión de pagos y el concepto se abandonó. [4] [5] El sistema MTC ofrecía control simultáneo de 4 de hasta 16 locomotoras. [6] [7]
DYNATROL
DYNATROL es un sistema de control de comando de 15 canales de Power Systems Inc. El voltaje de la pista es de 13.5 voltios CC. Se introdujo a fines de la década de 1970. [8]
Digitrack 1600
Digitrack 1600 es uno de los sistemas de control ferroviario modelo digital de primera generación desarrollado y comercializado por Chuck Balmer y Dick Robbins en 1972. [9] CTC-16 es un diseño de segunda generación basado en el Digitrack 1600, un sistema comercial comercializado desde 1972 hasta 1976. [10] El sistema de control de trenes digital CTC-16 es totalmente compatible con el Digitrack 1600.
Digitrack 1600 era de naturaleza analógica, con pulsos en un voltaje de pista de CC constante. El ancho y la sincronización del pulso determinaron la velocidad y la dirección.
Rail-Command 816
Introducido a fines de la década de 1970, el RAIL-COMMAND 816 es un sistema de señal digital de ocho canales que utiliza un voltaje de pista constante de 12 VCC.
CTC-16
El sistema CTC-16 ofrecía control simultáneo de hasta 16 locomotoras. [11] Se envía una serie de 16 pulsos de ancho variable a la pista 125 veces por segundo. Un receptor montado en cada locomotora está programado para responder solo a uno de los 16 pulsos. El voltaje y la polaridad aplicados al motor dependen del ancho / tiempo del pulso correspondiente a ese receptor en particular. El receptor determina la información de velocidad y dirección a partir de ese pulso específico. El receptor es esencialmente un acelerador de transistor integrado en la locomotora. La estación de comando no se puede expandir más allá de los 16 canales.
El CTC-16 era completamente compatible con los receptores Digitrack 1600, ya que era una versión mejorada y con un coste reducido del Digitrack 1600. Se presentaba como un proyecto de "constrúyalo usted mismo", también aparecerían versiones comerciales. En ese momento, se estimó que el proyecto costaba US $ 200 por las piezas.
PROTRAC
El sistema PROTRACR / C 9000 ofrece control de comando de 8 canales. Se introdujo a finales de la década de 1970.
SALOTA 5300
SALOTA 5300 ofrece control de comando de 5 canales con un voltaje de pista constante de 16-18 VCC. Se introdujo a finales de la década de 1970.
PMP-112
El sistema PMP-112 ofrecía el control simultáneo de hasta 112 locomotoras. Se basó en CTC-16. [12]
RFPT
RFPT ofrece un sistema de control de comando de 9 canales que utiliza señales de control de alta frecuencia y un voltaje de pista constante de 12 VCA.
KATO Digital
Introducido a finales de la década de 1980, KATO Digital es el sistema de control electrónico de KATO para trenes en miniatura a escala H0 que es conceptualmente similar al Digital Command Control (DCC). [13]
Software
Los sistemas de control de maquetas de trenes digitales a menudo están conectados con una computadora externa donde se ejecuta un software especial para controlar el diseño del tren. Esto permite más opciones para operar trenes, desde un sistema completamente automático donde la computadora tiene el control de todo en un diseño hasta una consola de control basada en computadora para controlar señales y puntos en el diseño y dejar el papel del ingeniero del tren a un humano.
Hornby RailMaster
Introducido a finales de 2010, RailMaster es un paquete de software de control de modelos ferroviarios de Hornby. El software se conecta al controlador Hornby Elite DCC o al controlador eLink posterior, que es una interfaz entre la computadora portátil o PC que ejecuta RailMaster y el diseño y permite los controles de trenes, puntos, señales, tocadiscos y desacopladores desde una sola pantalla. Aunque se puede usar con un mouse normal, se ha optimizado para PC con pantalla táctil en las que solo toca un punto, una señal o desliza el acelerador de una locomotora. [14]
La unidad eLink viene con RailMaster como un paquete y este último se actualiza regular y automáticamente desde el propio Hornby.
Rocrail
Anteriormente, Rocrail era de código abierto, ahora es un software propietario que puede controlar el diseño de un tren modelo desde una o más computadoras. Los usuarios pueden ejecutar trenes directamente desde su computadora o hacer que los trenes se ejecuten automáticamente. Algunos de los trenes se pueden configurar para que funcionen automáticamente, lo que permite el control manual de otros.
JMRI
JMRI es un proyecto de código abierto que puede controlar el diseño de un modelo, incluidos los accesorios de una computadora.
TrainController
TrainController de Freiwald, también conocido como Railroad & Co es un paquete de software patentado de alta gama que viene en tres versiones de funcionalidad creciente, Bronze, Silver y Gold. Más información en la wiki de TC en http://www.tc-wiki.de/index.php/Hauptseite (en alemán e inglés).
Referencias
- ^ mthtrains.com
- ^ protosound2.com
- ^ digitdynam.com
- ^ traincollectors.org.uk
- ^ Mundo Airfix
- ^ Airfix MTC
- ^ "Sistemas ferroviarios Airfix" . Archivado desde el original el 20 de julio de 2011 . Consultado el 7 de junio de 2011 .
- ^ Model Railroader , noviembre de 1979 p80
- ^ Model Railroader, agosto de 1972 p37-40
- ^ Model Railroader, diciembre de 1979 p64
- ^ Model Railroader, diciembre de 1979-abril de 1980
- ↑ Railroad Model Craftsman marzo de 1986-junio de 1986
- ^ KATO Digital
- ^ "Hornby RailMaster" . YouTube . Consultado el 5 de septiembre de 2014 .
Enlaces externos
- DCCWiki - Sitio comunitario de DCC para maquetas de trenes .
- members.iinet.net.au - Grupo de trabajo de control directo de WiFi (DWiC)
