Vratná smyčka DCC / analog

Po přechodu na DCC ovládání lokomotiv bylo potřeba upravit zapojení vratné smyčky pro digitál, ale zároveň jsem chtěl zachovat i možnost příležitostného provozu analogových lokomotiv. Nepřicházelo tedy v úvahu použití klasického analogového zapojení s diodami, ani prodávaných DCC modulů pro řízení vratné smyčky. Jejich použití považuju za diskutabilní vzhledem k ceně.
Řízení vratné smyčky je v digitálu i analogu v principu shodné. Je potřeba zabránit zkratu a zajistit přepínání polarity napájení v úseku smyčky. Následující řešení je použitelné jak pro analogový, tak digitální provoz.
V případě analogového provozu je misto napajení JK z DCC centrály připojen výstup 0-12V z regulátoru pro analogový provoz.




Popis funkce:

Smyčka se skrytým nádražím je elektricky rozdělena na 3 části, které jsou vzájemně odděleny izolačními mezerami v obou kolejnicích.
První, šedý úsek, je normálně napájený shodně s kolejištěm.
Druhý, modrý úsek (včetně světlých částí), je napájen přes kontakty relé RS1.
Třetí, zelený úsek, je připojen přes kontakty relé RS2.

Před vjezdovou výhybkou V101 ve vzdálenosti délky nejdelšího vlaku je umístěn spínací kontakt JKV.
Na kolejišti používám jazýčkové kontakty spínané magnety umístěnými na podvozcích lokomotiv, ale stejně tak je možné využít optický nebo jiný způsob detekce průjezdu vlaku.

Skryté nádraží má 3 koleje a na každé je možné odstavit 2 soupravy za sebou. Celkem tedy 6 souprav.

Vjezd do smyčky:
Vlak přijíždějící ke smyčce sepne kontakt JKV, tím dojde k sepnutí relé RS, které si svým kontaktem "b" vytvoří přidržovací obvod, kontaktem "a" sepne relé RS1 a současně rozsvítí LED signalizující vjezd. Relé RS1 svými kontakty "a" a "b" připojí modrý úsek k šedému se shodnou polaritou. Vlak vjede do smyčky ve směru šipky a lokomotiva zastaví na některém z úseků U201-U206. Současně s relé RS1 je sepnuto i relé RS2, které odpojí zelený úsek od napájení. Zelený úsek slouží jako ochranný. Pokud by vlak projel modrým úsekem bez zastavení, zastaví v odpojeném zeleném úseku a nedojde ke zkratu při výjezdu ze smyčky.

Odjezd ze smyčky:
Stisknutím tlačítka TL (odjezd) dojde k odpadu relé RS, které svými kontakty odpojí relé RS1 a rozsvítí LED signalizující odjezd. Relé RS1 otočí polaritu napájení modrého úseku. Současně dojde i k odpadnutí relé RS2, které svými kontakty připojí zelený úsek k šedému. Polarita napájení ve smyčce je nyní shodná s šedým úsekem. Vlak může vyjet ven ze smyčky.

Provoz takto řešeného skrytého nádraží je velmi jednoduchý. Nejprve nastavíme vlakovou cestu přehozením výhybek např. na první kolej a rozpojíme např. spínač S201. Vlak vjede do smyčky a po najetí lokomotivy do úseku U201 zastaví. Při najíždění dalších souprav se vše opakuje. Při odjezdu pouze stiskneme tlačítko TL, zapojíme příslušný úsek a vyjedeme ze smyčky. Pro signalizaci na ovládacím panelu používám pouze jednu dvoubarevnou LED. Zelená pro odjezd a červená pro blokování odjezdu (nesignalizuji povolení vjezdu).
Vypnutí úseků U201-206 je signalizováno červenými LED. Jednoduchou indikaci obsazení jsem musel zrušit, protože ji nelze používat pro DCC.

Výhybka V101 je řešena jako samovratná. Pomocí pružiny je lehce přidržována v poloze do odbočky (vjezd ve směru šipky). Při výjezdu ze smyčky si vlak výhybku sám přestavuje vlastní silou do polohy rovně. Tah pružiny musí být nastaven tak, aby při přejezdu přes výhybku nedocházelo k vykolejování.
Ovládání výhybek V104 a V105 je umístěno na ovládacím panelu a je řešeno tak, aby stisknutím tlačítka příslušné koleje byla na tuto kolej nastavena cesta (viz. stavění vlakové cesty jedním tlačítkem).

Signalizace vlakové cesty:
K signalizaci postavené vlakové cesty lze využít kontakty zpětného ohlasu přestavníků výhybek (obr. 1).
Pokud máme přestavníky bez zpětného ohlasu, je možné použít pro signalizaci dvoucívková relé ovládaná současně s přestavníky nebo řešit signalizaci dalším přídavným obvodem (např. obr. 2). Postavená vlaková cesta je na panelu signalizována zelenou LED diodou.
Výhybky V102 a V103 jsou bez přestavníků a vlak si je při výjezdu ze smyčky přestavuje mechanicky sám.

Obr. 1 - signalizace pomocí kontaktů zpětného ohlasu

Obr. 2 - signalizace pomocí releového obvodu

Popis funkce:

Tlačítka TL 1-3 ovládají přestavníky výhybek V104, 105 a současně signalizaci postavené vlakové cesty.
Po připojení napájení se vždy rozsvítí dioda LD1 (stav na schématu). Obvod nemá žádnou zpětnou vazbu na postavení výhybek, proto je nutné po zapnutí provést volbu některé vlakové cesty.

Stisknutím tlačítka TL2 dojde k nastavení vlakové cesty na kolej 2 a sepnutí relé B, které si svým kontaktem b1 vytvoří přidržovací obvod a současně rozsvítí diodu LD2, kontaktem b2 přeruší obvod relé C.
Stisknutím tlačítka TL3 dojde k nastavení vlakové cesty na kolej 3 a sepnutí relé C, které si svým kontaktem c2 vytvoří přidržovací obvod a současně rozsvítí diodu LD3, kontaktem c1 přeruší obvod relé B.
Stisknutím tlačítka TL1 dojde k nastavení vlakové cesty na kolej 1 a současně sepne relé A a svým kontaktem a1 přeruší přidržovací obvody relé B nebo C. Po uvolnění TL1 relé A odpadne a přes kontakt a1, b1, c1 se rozsvítí dioda LD1.

Dioda D a kondenzátor C usměrňuje a filtruje napájecí napětí pro relé. 

__________________________________________________________________________________

Použité součástky:
D, D1-D7- běžná usměrňovací dioda pro napětí >25V a proud >1A
D8 - běžná usměrňovací dioda pro napětí >25V a proud >2A
R1 - odpor 1k
R2 - odpor 1k5 (podle použitých LED diod)
C - elektrolytický kondenzátor 100-500uF / 25V
R1-3 - odpor 680 ohm
R - odpor 1k5 (podle použitých LED diod)
Relé - M4-12H

Ovládací panel skrytého nádraží