1. Původní namyšlený název tématu (Vysoce věrný model přejezdu) byl upraven dle pravdy na základě připomínek spousty diskutujících. Vím, že jsem tou změnou v tom udělal guláš. Na původní název už to raději nebudu měnit, protože bych ten guláš učinil už úplně nepoživatelným.
2. Uvedené zapojení je analogové a poměrně nenáročné na finance. Nepracuje na principu kolejových obvodů ani na principu počítačů náprav. Snímání polohy a délky vlaku provádějí optozávory.
3. K tomuto článku jsem vytvořil velkou spoustu výkresů. Bohužel toto fórum se vyznačuje malými možnostmi vkládání obrázků (max. 3) a malými přílohami (max. cca 1 MiB). Popisované možnosti uložení obrázků a příloh mi nevyhovuje, protože odkazy velmi brzy přestávají platit. Zde na fóru je to evidentní - velká spousta odkazů je nefunkčních. V případě náhodného zájmu pište.
4. Doufám, že se relativně v brzké době podaří po dohodě umístit článek dle nabídky jinam, abych zde neplevelil. Nechť rozhodne ctěný pan Admin, zda to tu nechá či smaže.
VYSOCE NEVĚRNÝ A ZBYTEČNÝ MODEL PŘEJEZDU
Popis činnosti, schémata a trocha teorie
Obecný úvod:
Pročetl jsem různá diskusní fóra o různých modelech přejezdů a prohlédl jsem si několik různých zapojení a stránky výrobců. Dá se říci, že téměř nikdo kromě skutečných odborníků nezná celou problematiku ohledně činnosti a požadavků na bezpečnost a funkčnost skutečného železničního přejezdu. Ačkoliv tento model v podstatě splňuje a vysoce věrně napodobuje téměř všechny požadavky na činnost přejezdu, tak kromě skutečných znalců nebo udržujících pracovníků vám tento model nikdy nikdo neocení, protože tomu téměř nikdo nerozumí, takže v podstatě je to zbytečná práce.
Model je určen opravdu pouze pro skutečné fajnšmekry – nepočítejte raději nikdy vůbec s tím, že si někdo všimne, jakým způsobem jste vyřešili různé situace z praxe a jak to máte důkladně promakané. Nikdo z laiků a mnohdy ani odborníci si prostě ničeho nevšimnou. Každého totiž samozřejmě uchvátí kolejiště jako celek, krajina, nádraží a samozřejmě vlaky.
Navržené zapojení tohoto modelu může spoustě modelářů a elektroniků připadat z moderního pohledu a součástkové základny možná už beznadějně zastaralé. Na druhou stranu právě relátkově tranzistorové řešení se může někomu líbit. Na skutečné železnici je dosud relé asi nejčastějším prvkem zabezpečovacích zařízení.
Dnes už to asi kdekdo vyřeší raději arduinem či nějakým atmelem. Přesto si myslím, že právě z hlediska neznalosti celé problematiky nebude mít ošetřeny všechny detaily nebo je bude pokládat za zbytečné. To je pochopitelně věc každého modeláře. Já jsem se snažil o maximální funkční věrnost.
Tento model jsem vymýšlel zhruba před 20 lety. Hlavní inspirací pro mě bylo schéma z Malé železnice č. 6. Tam je totiž na straně 36 obrázek č. 92, na kterém neznámý autor naprosto jednoduše vyřešil spínání výstrahy a anulaci přejezdu.
Já jsem tento nápad úplně sprostě a jednoduše ukradl, ale říkejme tomu raději inspirace. Zní to mnohem lépe. Vyházel jsem nepotřebné věci (vlastně všechno kromě nápadu autora) a vymyslel k tomu všechno ostatní, co jsem pokládal za důležité pro modelovou věrnost.
Kdysi dávno kolem r. 2002 – 2006 jsem tomu věnoval vlastní webové stránky, které mi byly později zrušeny – webhosting už nebyl zdarma. Kromě toho jsem se už tehdy domníval, že tohle tedy rozhodně nikdo stavět nebude...
Vtip celé konstrukce totiž spočívá v tom, že jeden jediný obvod ZKV1 (začátek a konec vlaku) má zároveň dvě zdánlivě protichůdné funkce – ta první je spouštění výstrahy z kteréhokoliv směru po vjezdu vlaku do přibližovacího úseku a ta druhá je spouštění pozitivky po anulaci a po odjetí celého vlaku jakýmkoliv směrem (bude dovysvětleno níže) ze vzdalovacího úseku. O tom, kdy ta druhá funkce nastane, rozhodne druhý obvod ZKV2 v součinnosti s obvody vyhodnocení VMA, které spolu po projetí celého vlaku prostorem přejezdu zajistí anulaci. Samozřejmě vždy nastane jako první spuštění výstrahy obvodem ZKV1. Poté po anulaci obvodem ZKV2 a VMA se přepne činnost obvodu ZKV1 na pozdější spuštění pozitivky. Nyní se čeká na odjezd vlaku ze vzdalovacího úseku. Poté je obvodem ZKV1 pozitivka spuštěna, obvod se přepne zase do funkce spouštění výstrahy a čeká na další vlak.
Dovysvětlení:
1. Zajímavým zvláštním případem, který dokonce toto zapojení umožňuje, je situace, kdy vlak spustí výstrahu, přijede do prostoru přejezdu, kde ovlivní anulační optozávory, zastaví a vrací se do výchozí stanice. Jakmile opustí tu stejnou spouštěcí optozávoru, pomocí které na začátku spustil výstrahu, dojde ke spuštění bílého pozitivního světla a přejezd je připraven k další výstraze. Tímto způsobem se dá úspěšně simulovat posun ze stanice na trať s automatickou činností závor. Jedná se sice o přejezd na širé trati a takový posun se v praxi neprovádí, ale na modelovém kolejišti s krátkými kolejemi a chronickém nedostatku místa to může vypadat skvěle. Laici to stejně nepoznají. Je to stejně jen zajímavost, která vyplynula ze zapojení spouštěcích optozávor z obou stran přejezdu do série.
2. Extrémní situací u tohoto zapojení je případ dlouhých vlaků. Vyjedete s ním na trať, čelem vlaku spustíte výstrahu, projedete prostorem přejezdu, poté spouštěcími optozávorami opačného směru a vzhledem k nedostatku dlouhých mezistaničních kolejí už vjíždíte do vedlejší stanice. Stále probíhá výstraha. Dokonce se už můžete nacházet lokomotivou v sousední stanici a ještě pořád můžete couvat, pokud konec vlaku ještě neopustil prostor přejezdu a proto zatím nedošlo k anulaci. Můžete se v tomto případě dokonce vrátit s celým vlakem do výchozí stanice! Až čelo lokomotivy při couvání provede anulaci v prostoru přejezdu, skončí výstraha a už musí zacouvat minimálně za původní spouštěcí optozávory. Tím je spuštěno bílé světlo, cyklus přejezdu je regulérně ukončen a můžete zase jet kupředu a znovu spustit výstrahu.
Zkráceně a stručně řečeno: Dokud se nachází v prostoru přejezdu vlak, k anulaci nedojde a můžete pendlovat sem tam celý den. Jakmile přejezd opustíte, musíte kterýmkoliv směrem odjet a opustit vzdalovací nebo původně přibližovací úsek. Nemusím už doufám nějak zvlášť zdůrazňovat, že takové ježdění je nemodelové! Je to jen vlastnost tohoto zapojení.
Základní požadavky, výhody a vlastnosti tohoto modelu:
1. Není vůbec potřeba žádná úprava vozového parku a žádný zásah do kolejiva. Žádné lepení zrcátek, odrazných fólií či magnetů na první nebo poslední vozy nebo lokomotivy, žádné nespolehlivé kolejové nebo jazýčkové kontakty. Každý z vozů vlaku může být na jakékoliv pozici - první, poslední či uvnitř vlaku. Po případném posunu nebo ručním sestavení nového vlaku přejezd funguje pořád stejně spolehlivě. Vozy nemusejí mít kovová kola, není nutný žádný elektrovodivý lak ani SMD odpory na nápravách vozů.
2. Pomalý chod závor - žádné gilotiny - zvedání i klesání závor je provedeno motorem s převody nebo jiným zařízením, které máte.
3. Okamžitá anulace a zvedání závor započne ihned po průjezdu posledního vozu vlaku prostorem přejezdu.
4. Nezáleží na délce vlaku - přejezd pracuje naprosto stejně, i když přes něj jede vlak o 50 vozech nebo jen motorák či MUVka.
5. Možnost simulace výluky kterékoliv koleje včetně zhasnutí pozitivky - v dalších kolejích přejezd samozřejmě funguje normálně.
6. Všechna světla výstrahy napodobují svícení žárovek setrvačností a hasnou pozvolně jako ve skutečnosti.
7. Rozsvícení pozitivního blikajícího bílého světla nastane až po opuštění vzdalovacího úseku posledním vozem vlaku - opět nezávisle na délce vlaku.
8. V případě vjezdu jiného vlaku v jiné koleji do přibližovacího úseku právě v době zvedání závor nastane okamžitá reverzace pohonu závor a jejich opětovné uzavření bez předzváněcí doby jako ve skutečnosti.
9. Možnost resetu při jakékoliv náhodné nesprávné funkci.
10. Možnost ručního ovládání.
11. Velká variabilita – jednokolejná či vícekolejná verze, možnost vypuštění závor, možnost vynechání výlukového přepínače, vynechání obvodu měření mezní doby anulace, vynechání kmitače bílého světla pro některá umístění přejezdu ve vašem modelu, jednoduché zapracování do vašeho staničního zabezpečovacího zařízení atd. Model lze celkem snadno upravit na PZZ ve stanici, PZZ mezi blízkými stanicemi, PZZ mezi vjezdovými návěstidly a zhlavím atd.
12. Měření mezní doby anulace - pokud zůstane po anulaci a zvednutí závor vlak ve vzdalovacím úseku příliš dlouho (např. na zastávce nebo u vjezdového návěstidla do další stanice), znovu se časovačem spustí výstraha a závory se po nastaveném čase zavřou. Po odjetí celého vlaku ze vzdalovacího úseku se přejezd sám uvede do pohotovostního stavu včetně blikání pozitivky. V podstatě je to napodobení řešení problematiky směrové pasti ve skutečném provozu.
13. Všechny časy jsou nastavitelné - doba klesání závor (alespoň 2 až 3 s), zvlášť doba zvedání (cca až těch správných 6 – 7 s, mezitím se třeba vlak může vzdálit tak, že pozitivka začne blikat relativně celkem brzy po zvednutí závor – ale nepřehnat! - což už vypadá opravdu skvěle), frekvence 60/min u červených světel, 40/min u bílých světel, předzváněcí doba co nejdelší, ale aspoň 3 s, mezní doba anulace dle libosti a možností daného kolejiště (např. 20 - 40 s).
14. Přejezd je plně banalizován - i na dvoukolejné či vícekolejné trati je možno v každé koleji jezdit oběma směry a tím jsou samozřejmě možné i souběžné jízdy souprav v různých kolejích.
15. Elektrické obvody tohoto modelu jsou plně odděleny ode všech ostatních obvodů kolejiště, takže tento model lze provozovat u analogového i digitálního řízení provozu.
16. Celkem levná a jednoduchá konstrukce.
Popis základní vlastnosti:
Dále popisovaná činnost je s vysokou pravděpodobností základní vlastností všech zapojení, které jsem zatím viděl. Další následný vlak, který nepočká na dokončení celého cyklu, zřejmě pokaždé správnou činnost asi u všech konstrukcí přejezdu naruší.
Pro naprosto věrnou a bezchybnou činnost přejezdu je nezbytné, aby celý jeden cyklus od spuštění výstrahy přes anulaci až ke spuštění bílého světla provedl pouze jeden vlak. Přitom je úplně jedno, jak bude dlouhý, může být i mnohem delší, než je vzdálenost mezi spouštěcími optozávorami z obou stran přejezdu. Ale pozor! Další následný vlak (samozřejmě stejného směru, v opačném to nehrozí, protože první vlak ještě nikam nedojel a vlak v protisměru se rovná nehodě) může vjet do přibližovacího úseku teprve po opuštění vzdalovacího úseku předchozím vlakem. Jinak dojde k nesprávné činnosti, která by ve skutečném provozu byla naprosto nemyslitelná, např. příjezd následného vlaku do otevřeného přejezdu!
Takže pokud pouštíte na svém kolejišti na trať jeden vlak za druhým a nepočkáte na konec anulace a odjetí vlaku ze vzdalovacího úseku, nebude přejezd fungovat správně! S velkou pravděpodobností nebudou fungovat ani jiná zapojení jiných autorů, ale to jsem nezkoumal. Nikdo z nich o tom pravděpodobně nic nepíše.
Totéž platí pro každou další kolej v prostoru přejezdu. Samozřejmě jsou možné souběžné i opačné jízdy vlaků v jednotlivých kolejích oběma směry. Ale pouze po jednom vlaku v každé koleji během jednoho cyklu činnosti dané koleje! Jinými slovy: V každé koleji, která prochází prostorem přejezdu, si můžete jezdit, jak chcete. Jen musíte dodržet pravidlo o jednom vlaku během jednoho cyklu v jedné koleji, které je uvedeno hned na začátku. Teprve až všechny vlaky ve všech kolejích opustí všechny vzdalovací úseky a do žádného přibližovacího úseku nevjede další, rozbliká se bílé pozitivní světlo jako u skutečného přejezdu.
Možné řešení: Nežádoucímu ovlivnění správné činnosti dalším vlakem – následem - se dá zabránit relativně celkem jednoduchým způsobem. Z obvodu spouštění kmitačů bílého a červených světel si vezmete informaci o začátku a ukončení celého cyklu. Jakmile je spuštěna výstraha, přitáhne relé K v příslušné pojížděné koleji a drží po celou dobu cyklu. Odpadne až po opuštění vzdalovacího úseku dané koleje celým vlakem. Do té doby není možné stavění další jízdní cesty následnému vlaku, který by mohl narušit správnou činnost přejezdu.
Záleží na vašem zapojení stanice, do kterého obvodu stavění jízdních cest si kontakty relé K zapojíte.
Bohužel tímto doplňujícím zapojením se objevil další problém. Pokud dá výpravčí přejezd v jedné koleji do výluky nebo celý přejezd zavře ručně, nemohl by postavit žádnou cestu pro odjezd výlukových prostředků na vyloučenou kolej. Při ručním zavření vzhledem k mému zapojení by také nešlo stavět pro normální vlaky, proto se v těchto dvou případech provede přemostění blokovacích kontaktů pomocí relé SJC – stavění jízdních cest.
Pokud chcete stavět obvod Automatického blokování stavění jízdních cest SJC a zároveň použít automatickou činnost PZZ s couváním vlaku při posunu, pozor! Záleží na délce posunového dílu, který musí být kratší, než je vzdálenost poslední pojížděné výhybky od spouštěcích optozávor, jinak si podhodíte výhybky pod posunovým dílem při stavění posunové cesty na jinou kolej! Totiž jakmile se spustí pozitivka, blokování stavění jízdních cest se automaticky uvolní a tím lze stavět další posunovou cestu.
Tohle opravdu už nikdo stavět nebude…
Nastavení a směrování optozávor:
Nasměrování a hlavně zamaskování optozávor je poměrně pracné, zejména v prostoru přejezdu u anulačního obvodu ZKV2. Jako železniční modeláře by to však nemělo nikoho překvapit - piplačka je to skoro pořád.
Správné a pečlivé nasměrování a nastavení spouštěcích a anulačních optozávor je totiž naprosto klíčové a nezbytné pro spolehlivou a modelově věrnou činnost tohoto zapojení přejezdu.
Optozávory je nezbytně nutné nasměrovat šikmo k ose koleje a navíc šikmo zespodu z blízkosti kolejnice nahoru tak, aby byl v každém případě za přítomnosti vlaku paprsek trvale přerušen. Během jízdy nebo i v případě zastavení vlaku nesmí dojít v žádném případě k osvícení přijímačů! Došlo by k chybnému vyhodnocení konce vlaku a tím nesprávné činnosti celého přejezdu. Prostě i ten nejkratší, nejnižší nebo speciální model s průchozím rámem na vašem kolejišti nesmí být prosvícen paprskem optozávory.
Poznámka: V této konstrukci bohužel pravděpodobně nebude možné použít takové optické prvky (vysílače infra LED a přijímače fotodiody či fototranzistory), které by byly zamaskovány v koleji mezi pražci společně a pracovaly by na opačném principu – odrazu infrapaprsku. Zdá se, že vysílače bez lepení odrazových ploch na všechny vozy nezaručí trvalé osvícení přijímačů během jízdy celého vlaku. Právě požadavek „nic nikam nelepit“ byl jeden ze základních požadavků při vývoji tohoto zapojení! Musejí se prostě použít oddělené prvky vysílače a přijímače, které jsou umístěny každý na jedné straně (každé) koleje. Rozhodně není vyloučeno umístění jednoho z prvků – vysílače nebo přijímače - mezi pražce uvnitř koleje. Raději i vícenásobné, zejména v prostoru přejezdu v případě anulačních optozávor.
Pokud by byly použity optické prvky, které pracují na principu odrazu paprsku zespodu od vozů, bylo by bezpodmínečně nutné umístění jejich většího množství několika za sebou a stejně pravděpodobně nebude jistota, že dokážou vykrýt odrazem některé vozy s takovým rámem, který má otvory (namátkou některé cisterny, výsypné vozy atd.). Další problémy by mohlo způsobit zastavení vlaku s mezerou mezi vozy právě nad senzorem.
Takto zapojené senzory by sice možná vyhodnotily začátek vlaku, ale určitě by často selhávaly ve vyhodnocování konce vlaku.
Pokud se někomu podaří udělat spolehlivý detektor mezi pražci uvnitř koleje bez zrcátek nebo jiných úprav na vozech a pokud nebudou falešně vyhodnocovat začátek a konec vlaku, je pravděpodobně génius a já smekám. Začátek vlaku by takový detektor mohl vyhodnotit pravděpodobně vždycky správně, pokud se paprsek opravdu odrazí i od rámů neupravených vozů a lokomotiv. Ale vezměte v úvahu mezery mezi vozy a třeba různé konstrukce rámů u vozů! Některými paprsek projde a neodrazí se. A co když vlak zastaví právě mezerou mezi nárazníky nad detektorem? Asi nezbytným řešením bude zapojení několika těchto detektorů za sebou v koleji, ale asi to bude vypadat jako rozházené korále. Obvody ZKV se musejí upravit tak, že se zapojí fotopřijímače tentokrát paralelně z báze T1 na zem (namísto z plusu do báze, tam se naopak přesune rezistor 10k). Možná se bude muset zvětšit rezistor do báze odhadem třeba na 22 - 47k z důvodu nízké odrazivosti spodků vozů, tím nedostatečného osvětlení a snížení odporu přijímačů a tím možného nespolehlivého zavření tranzistoru T1. Tím by se nevyhodnotil ani začátek vlaku. To by bylo třeba odzkoušet, to jsem tehdy nedělal.
Důležité je zaměřit se na mezery mezi vozy, na jejich různé typy konstrukcí, např. hlubinné, plošinové, cisternové, výsypné, případně MUV, na různé výlukové prostředky, vozy pro převoz aut atd. Prostě vezměte v úvahu všechny myslitelné vozy, které mají takovou konstrukci, že by jimi mohl paprsek infravysílače projít a způsobit tím nesprávnou činnost přejezdu.
Proto doporučuji pokud možno optozávory třeba zdvojit, v případě nutnosti i násobit. Přijímače se pak jednoduše zapojí do série. Pokud se náhodou nasvítí jeden, už před tím se musí zastínit druhý nebo i další, tím převezme jeho úkol a oba obvody začátku a konce vlaku ZKV (a tím celý přejezd) budou pracovat naprosto bezchybně.
Upozornění:
Přijímače optozávor by mohly být v některých případech ovlivněny bleskem fotoaparátu či mobilu nebo např. sluncem v některé poloze během dne. Zamezit těmto jevům by pravděpodobně šlo, ale bohužel zřejmě za cenu vysokých nákladů na speciální optozávory.
Další problémy může způsobit hmyz. Stačí i malý pavouk nebo jediná moucha, která přistane na vysílači či přijímači nebo proletí paprskem optozávory, a celý cyklus vyhodnocení může být narušen. Zde záleží na tom, kterou optozávoru hmyz ovlivní a v jakém stadiu činnosti cyklus probíhá.
Naštěstí je to jenom model a nejde zde o život. K dispozici je pro případ nesprávné funkce tlačítko reset.
Sortiment infraprvků pro optozávory, které by měly požadované vlastnosti, je v ČR pro průměr LED 3 mm relativně žalostný. Při jejich výběru se zaměřte na úhel vyzařování, který by měl být co nejmenší, aby paprsek svítil co nejvíce na infrapřijímač a ne do okolí. V prodeji jsem našel zatím prvky s úhlem 10° - 15°. Úhel příjmu infrapřijímače by měl být rovněž co nejmenší, aby nepřijímal nic z boku. Doporučuji navíc nějakou tuhou neprůhlednou bužírku nebo trubičku, nasazenou na těleso součástky. Nechte ji mírně přečnívat.
Lepší výběr je pro 5 mm LED. V případě nejvyšší nouze ještě vyhovují úhly max. asi do 25°. Dále se musíte zaměřit na pokud možno velkou svítivost, čili vlastně výkon u vysílačů. Našel jsem několik 5 mm infraledek s mírně větším výkonem (160mW/13°, 1,5V/50 mA - typ Hebei 510E850C) nebo ještě levnější TSAL6100 (130mW/10°, 1,35V/100 mA), vhodné zejména pro H0. Tam vznikla potřeba překlenutí větších vzdáleností (širší silnice a z důvodů maskování).
Pro TT , N, případně i menší velikosti už by měly stačit i 3 mm LED se slabším výkonem. LED 3 mm s vyšším výkonem jsem na netu zatím stejně nenašel. Zatím jsem hledal v shopech Kondík, Svět součástek, GME, Hadex a jiných. Doporučuji použít mozek a vyhledávač.
Napájení LED a výpočty rezistorů:
Pro infravysílače LED, které si koupíte, si najděte katalogové údaje. Většinou je hned v e-shopu ke stažení.
Vyhledejte proud v propustném směru If a napětí v propustném směru Uf.
První možnost: Podle počtu diod, způsobu zapojení a velikosti napájecího napájení se spočítá předřadný rezistor a jeho zatížení.
Druhá možnost: Mnohem elegantnější je použití stabilizátoru 12V jako zdroje proudu.
Vypočítané rezistory vyberte nejbližší vyšší z prodávané řady nebo je složte ze dvou kusů.
Pomocné rychlé optozávory:
Cílem tohoto zapojení byl pokus o získání co nejdelší předzváněcí doby PD u pomalých vlaků – při nízkých rychlostech lze získat delší PD nastavenou v časovači. Při vyšších rychlostech rychlá optozávora shodí závory předčasně těsně před čelem nejrychlejšího provozovaného vlaku a tudíž tu časovačem nastavenou PD zkrátí.
V případě trvalého provozu souprav vlaků s nízkou rychlostí nejsou pomocné optozávory nutné. Při nízkých rychlostech vozidel má časovač předzvánění dost času k proběhnutí předzváněcí doby. Bohužel při vyšších rychlostech by vlak přijel na přejezd v době, kdy ještě neproběhlo úplné stažení závor nebo dokonce stahování ještě ani nezačalo (přestože červená světla už blikají). Aby se tohle nestalo, sepne pomocná optozávora relé Z dříve pomocí tyristoru, než by to provedl časovač předzvánění. Je to všechno z důvodu kompromisů, které neustále musíme v modelovém kolejišti dělat. Pomocné rychlé optozávory je nutno umístit ve vhodné vzdálenosti od prostoru přejezdu, aby motor stihnul stáhnout závory před příjezdem nejrychlejšího provozovaného vlaku na přejezd alespoň těsně „před čumákem“ lokomotivy. Je to sice nemodelové, ale nedá se s tím v podstatě vůbec nic dělat.
Tyto rychlé optozávory stačí nasměrovat jednoduše kolmo na osu koleje třeba těsně nad hlavu kolejnice. Stačí první přerušení paprsku k sepnutí tyristoru a tím relé Z.
Činnost spouštěcích a anulačních obvodů ZKV (začátek a konec vlaku):
V základní poloze bez ovlivnění vlakem jsou všechna relé V a R v obvodu ZKV1 a relé Q a P v obvodu ZKV2 odpadlá.
Čelo jedoucího vlaku libovolného směru přeruší paprsek optozávory. Neosvětlený infrapřijímač (fototranzistor nebo fotodioda), tím značně zvýší svůj odpor a proto se tranzistor T1 uzavře. Tím se otevře tranzistor T2 a relé V (nebo Q ve druhém stejném obvodu určeném pro anulaci) přitáhne. Tím přepne T1 s infrapřijímači, které jsou zatím zastíněné vlakem, k tranzistoru T3, který je zatím otevřen a zavírá tím T4. Až poslední vůz vlaku uvolní optozávoru, tranzistor T1 se otevře a T3 zavře. Tím se otevře T4 a relé R (nebo P v anulačním obvodu) přitáhne. Jeho kontakt způsobí zavření T2 a odpad V (nebo Q). Kontakt relé V (nebo Q) vrátí otevřený tranzistor T1 s osvětlenými infrapřijímači zpět k tranzistoru T2. Tím se otevře T3 a zavře T4. Relé R (nebo P) odpadne a jeho kontakt zruší přizemnění tranzistoru T2. Ten je už ale zároveň zavřen tranzistorem T1, který je otevřen nezastíněným přijímačem. Celý obvod se uvedl do základního stavu a opět čeká na další přerušení paprsku.
Tímto obvodem byla získána velmi důležitá informace o začátku a konci vlaku. Ta je dále vyhodnocena v obvodech spínání výstrahy, anulace, ukončení výstrahy a spuštění bílého světla po opuštění vzdalovacího úseku koncem vlaku.
Pro každou kolej v prostoru přejezdu je nutný 1 kus obvodu ZKV1 a 1 kus ZKV2. První obvod ZKV1 provede spuštění výstrahy a čeká na anulaci, čili vyhodnocení průjezdu konce vlaku prostorem přejezdu. Tuto anulaci provede druhý obvod ZKV2 ve spolupráci s obvodem vyhodnocení VMA. Poté první obvod ZKV1 čeká na průjezd konce vlaku poslední optozávorou a spustí pozitivní bílé světlo. Totéž se děje v každé další koleji.
V případě vícekolejného přejezdu je provedeno vyhodnocení stavu všech kolejí a teprve poté se spustí bílé pozitivní světlo.
Činnost obvodu, který vyhodnocuje informace o začátku a konci vlaku (VMA – vyhodnocení, měření anulace):
V základní poloze bez ovlivnění vlakem jsou všechna relé S, T, Z, A a M odpadlá. V případě použití obvodu Automatického blokování SJC jsou odpadlá i relé 1K a 2K a SJC – vysvětleno dále.
Čelo vlaku kteréhokoliv směru v libovolné koleji v přibližovacím úseku přeruší paprsek první optozávory ve směru jízdy. Přitáhne spouštěcí relé V v prvním obvodu ZKV1 a tím i relé S, které se přidrží vlastním kontaktem. Druhý kontakt relé S přepne z kmitajícího bílého světla na výstražná červená světla výstražníků. Pokud je použito, přitáhne také relé K a svým kontaktem znemožní předčasné postavení další jízdní cesty do doby odjezdu celého prvního vlaku ze vzdalovacího úseku. Zároveň začne běžet předzváněcí doba a probíhá zvuková výstraha. Po uplynutí nastaveného času sepne relé Z a motor začne stahovat závory. V dolní poloze závor se zvuková výstraha vypne mikrospínačem na společné hřídeli pohonu, kde se nacházejí ještě mikrospínače horní a dolní polohy. Ty zajišťují vypnutí napájení motoru v koncových polohách závor.
V případě rychlého vlaku zajistí sepnutí relé Z další tzv. rychlé pomocné optozávory ve vhodné blízkosti přejezdu (lze vypustit).
Nyní se čeká na průjezd vlaku přejezdem a na anulaci. Až poslední vůz vlaku opustí prostor přejezdu, tak krátké sepnutí relé P ve druhém (anulačním) obvodu ZKV2 zajistí přítah relé T, které se přidrží přes vlastní kontakt a rozpínací kontakt relé R. Přítah T způsobí odpad relé S a zajistí nereagování na spouštěcí relé V. (Relé K nadále drží natažené druhým kontaktem relé T.) Současně je odpojeno napájení časovače předzvánění a tím nastane odpad Z. Také zvukový modul nyní nemá napájení a akustická výstraha mlčí. Závory jdou nahoru a přitáhne relé M, které zajistí kmitání červených světel až do dosažení horní polohy závor, kdy relé M odpadne. Nyní na výstražnících nebliká žádné světlo a přejezd je v anulaci. Poté po opuštění poslední optozávory ve vzdalovacím úseku koncem vlaku přitáhne krátce relé R, tím odpadne relé T a začne blikat pozitivní bílé světlo. Případně zároveň odpadne relé K a umožní tím stavění vlakových cest pro další vlaky. Celý přejezd je nyní opět v základním otevřeném stavu a čeká na další vlak.
Zvukový modul výstrahy:
Zvukovou výstrahu je nutné zvolit podle typu PZZ a epochy, kterou modelujete. V některých případech se tuším snad ani zvuková výstraha v dolní poloze nevypínala. V případech modelu bez závor běží zvuková výstraha stále až do anulace.
Je to na každém modeláři, jak si modul zapojí a který zvuk si do modulu nahrají.
Postupný chod 4 závor (2 + 2):
Nevím, jaké jsou v současnosti normy a zda se bude měnit zapojení čtyř závor na přejezdech správy železnic ze současného chodu na postupný. Ale vím, že prakticky nemá smysl to modelovat.
Tuto problematiku jsem záměrně zcela vypustil a neřešil. Postupný chod závor totiž ve svém důsledku znamená další prodloužení doby stahování závor a tím nutně nemodelové zkrácení předzváněcí doby na neúnosnou míru. Už tak jsou prakticky všechny časy (a to zdaleka nejen zrovna u mého modelu) podstatně zkráceny oproti skutečnosti. Skutečné parametry si na modelu nemůže dovolit nikdo ani na velkých klubových kolejištích ani u modulového ježdění ve velkém prostoru.
Např. doba klesání závor je ve skutečnosti 5 – 6 s. U postupného chodu tedy dvojnásobek. Předzváněcí doba u skutečného dvoukolejného nejkratšího přejezdu kolmého na koleje je 28 s na koridorové trati s max. rychlostí 160 km/h. Doba dojezdu nejrychlejšího vlaku na přejezd bývá různá, záleží na způsobu spouštění PZZ v jednotlivých případech, např. na délce kolejových obvodů na trati.
Jediný příklad: PZZ dvoukolejná širá trať, rychlost 160 km/h, model pendolina, velikost H0, doba dojezdu třeba jen 10 s, ale bývá to o dost více. Takže čas, než přijede pendolino po spuštění výstrahy a uzavření závor na přejezd je 28+5+10=43 sekund. Skutečná rychlost v metrech za sekundu je 160:3,6=44,4. Skutečná ujetá vzdálenost je 43x44,4=1911 (m). Modelová ujetá vzdálenost je 1911:87=22 metrů. Takže pro modelově věrný provoz pendolina přes přejezd byste museli mít z každé strany přejezdu 22 m kolejí širé trati! Pro jiné maximální rychlosti vašich modelů, jiné modelové velikosti a vhodně zkrácené modelové časy PZZ si už vzdálenost spouštěcích optozávor spočítáte určitě sami podle uvedeného příkladu.
Moje doporučení: předzváněcí doba alespoň 3s, stažení závor 2 – 3 s (jinak to vypadá jako gilotina), příjezd vlaku na přejezd aspoň 1 s. Vím, že je to prasečina, ale ještě to jakž takž vypadá normálně.
A teď to přijde: Pro nejrychlejší vlak např. 28,7 cm/s (= 25 m/s = 90 km/h) i přes ta všechna drastická omezení všech časů je to 1,7 m v H0 na každou stranu přejezdu!!!
Pro menší modelové velikosti je už větší šance k docílení modelově věrnějších časů, zejména předzváněcí doby a doby padání závor, aby nevypadaly jako gilotiny. Současně se ale objeví větší problémy se zamaskováním infradiod a infratranzistorů.
Taková 3 mm LED už dává v TT dobrých 360 mm ve skutečnosti. (u N 480 mm!)
Infra 5 mm nemá cenu komentovat, udělejte si výpočty a představu sami.
Překročení mezní doby anulace:
Pokud vlak zůstane po anulaci ve vzdalovacím úseku příliš dlouho, další časovač po nastavené době sepne relé 1A v 1. koleji (nebo 2A ve 2. koleji). Tím se dostane napájecí napětí do společné větve s časovačem pro závory, začne běžet předzváněcí doba a poté sepne relé Z. Zároveň dojde k blokaci rychlých pomocných optozávor, aby nedošlo k sepnutí relé Z tyristorem bez předzváněcí doby. Další činnost je stejná jako u normální výstrahy. Až celý vlak opustí vzdalovací úsek, opět sepne krátce relé R, které svým rozpínacím kontaktem způsobí odpad T a tím ztrátu napájení časovače překročení anulace. Tím odpadne i relé A a Z. Závory jdou nahoru, relé M zajistí blikání červených světel do dosažení horní polohy závor a odpadne. Ihned se rozbliká pozitivka a poté je celý přejezd v základním stavu.
Výluka v libovolné koleji:
Výpravčí přepne výlukový přepínač některé koleje do výluky, tím sepne příslušné relé T. Tím se zajistí nereagování na činnost obvodů ZKV - sepnutí relé V, R a P v dané koleji. Zároveň se přemostí rychlé pomocné optozávory, aby nedošlo k sepnutí relé Z tyristorem bez předzváněcí doby v případě přítomnosti výlukových prostředků ve vyloučené koleji. Pro vyloučenou kolej tedy výstraha pochopitelně nefunguje, ale v dalších kolejích samozřejmě ano. Pouze je znemožněno svícení bílého kmitavého světla jako u výluky ve skutečnosti.
V případě použití Automatického blokování stavění jízdních cest natáhne i relé 1K nebo 2K a relé 1SJC nebo 2SJC, které pro tento případ blokování přemostí.
Ruční zavření přejezdu:
Výpravčí stiskne aretované tlačítko zavření TZ. Tím se dostane napětí do kmitače červených světel a časovače předzvánění. Po uběhnutí předzváněcí doby sepne Z, závory jdou dolů a poté zmlkne zvuková výstraha. Po uvolnění tlačítka TZ se přejezd uvede do stavu, ve kterém byl před stiskem TZ.
Nouzové otevření přejezdu:
Výpravčí stiskne a drží celou potřebnou dobu tlačítko otevření TO. Přejezd se uvede do otevřeného stavu bez kmitání bílého pozitivního světla. Po uvolnění TO proběhne opět předzváněcí doba a uzavření přejezdu.
Reset:
Při náhodné nesprávné funkci se krátce stiskne reset. Přejezd se uvede do základního stavu s kmitáním bílého světla.
Okamžitá reverzace pohonu závor:
Pokud právě probíhá zvedání závor po anulaci v jedné koleji a zároveň v jiné koleji právě vjede vlak do přibližovacího úseku, okamžitě sepne relé Z v obvodu s tyristorem a závory jdou ihned dolů bez předzváněcí doby jako ve skutečnosti. To je právě situace, kdy mohou být chyceni na přejezdu řidiči – debilové, kteří by měli vrátit řidičáky, když nevědí, že výstraha na přejezdu končí až se zhasnutím červených světel.
Okamžitá reverzace také nastane, pokud náhodou právě výpravčí stiskne tlačítko ručního uzavření během zvedání závor.
Závěr:
Z teoretického hlediska by mohlo tohle zapojení PZZ dosáhnout naprosté modelové věrnosti. Jenže v domácích pokojových podmínkách nelze prakticky nikdy docílit správné modelově věrné časy, zejména správná předzváněcí doba, doba dojezdu nejrychlejšího vlaku na přejezd, doba padání a zvedání závor a mezní doba anulace jako u skutečného přejezdu. Také si nedovedu představit, že by někdo pro společné ježdění v sálových prostorech vyrobil modul s několika metry širé trati.
Na to prostě v modelových podmínkách nebude nikdy dost místa.
Jestli se do stavby tohoto modelu vůbec někdy někdo pustí, budu to pokládat za zázrak. Osobně tomu nevěřím. Ale možná to někoho inspiruje ke zdokonalení vlastní konstrukce, ke změně programu v arduinu nebo jinak. Už to by mohlo být alespoň malým přínosem k našemu modelaření.
Truck Thor
