À propos
Le pourquoi de ce site
Modéliste ferroviaire depuis des années, passionné par le train à vapeur vive, principalement en 5" et 7.25" , j'ai crée ce site pour partager mes idées, dans le but de vous en faire profiter.
il est effet important de partager nos trouvailles, idées... afin que notre passion puisse grandir et s'ouvrir toujours plus aux autres.
Le but n'est pas commercial, donc merci de ne pas "vendre" ces idées et données.
Bonne consultation...
il est effet important de partager nos trouvailles, idées... afin que notre passion puisse grandir et s'ouvrir toujours plus aux autres.
Le but n'est pas commercial, donc merci de ne pas "vendre" ces idées et données.
Bonne consultation...
Mon profil : approchant les 50 ans, technicien supérieur en mécanique.
Jc
Je suis assez discret sur la toile et je tient à y rester.
SIGNALISATION
Vous trouverez ici les éléments permettant de créer des signaux Français pour votre réseau en 5" ou 7.25", c'est aussi utilisable pour d'autres échelles comme du H0 ou de la voie de 45mm... le but étant de vous permettre de réaliser cela à moindre frais et sans avoir à être un expert en informatique.
JE NE SUIS QU'EN PHASE D'ETUDE DE LA REALISATION-LE PROJET est donc toujours en évolution et pas fini.
JE NE SUIS QU'EN PHASE D'ETUDE DE LA REALISATION-LE PROJET est donc toujours en évolution et pas fini.
Pourquoi créer un pilotage d'un réseau de train de jardin, et bien pour rendre cela un peu plus réaliste et en finir avec la marche à vue.
Il est dommage d'avoir de superbes réseaux et de ne pas avoir une vraie signalisation permettant d'agrémenter un peu plus la conduite (et la sécurité).
Comme la signalisation Française n'est pas vraiment la plus simple, que de questions à venir...pourquoi faire simple.
Le plaisir de jouer au train...
Mon analyse c'est portée sur les différentes solutions techniques et sur les besoins du cahier des charges.
A été regardé ce qui existe ( PTVF en Belgique, AVO sur Creil...ou ailleurs), avec les plus et les moins (pas de tension >24v, impératif).
Pour notre besoin, je suis parti sur un simple block systéme, mais évolutif (comme vous verrez), il faut un captage d'occupation des cantons et des positons des appareils de voies, pilotage des signaux en automatique et la possibilité de réaliser des logiques de sécurisation.
La limitation principale des solutions techniques est la distance, aucun résau actuel ne dépasse les 1000m de voie d'une façon continue en France, en moyenne dans les 300m, la plupart des réseaux sont dans des jardins publics avec un seul point d'alimentation électrique si existant.
Le besoin est aussi de permettre de réaliser un systéme modulaire pour certains réseaux mobiles ou de permettre à un particulier ne souhaitant pas dépenser des miliers d'€uros de réaliser sa signalisation, cela sans trop se poser de questions et de réalisation de cablages, comme pour un réseau en H0 (voir même plus simple).
Je suis donc parti sur une solution de réseau informatique de type RS-485, pas de panique avec ce nom barbare RS-485, c'est juste 2 fils avec des échanges de données, la portée théorique est de 1200m sans répéteur, il existe des répéteurs simples RS-485 vers RS-485 (c'est reparti pour 1200m) mais aussi des RS-485/fibre optique permettant d'aller à 20Km (en théorie) pour quelques dizaines d'€uros, donc de quoi transmettre à des parties éloignées.
Pour simplifier la partie programmation, j'ai choisi le logiciel JMRI et le protocole associé C/MRI en RS-485 modbus RTU, tout cela piloté par un PC (ou équivalent moins cher) et des cartes programmables Arduino.
JMRI à été mon choix car la solution Arduino en RS-485 est parfaitement documentée sur internet, sinon il est toujours possible de faire votre pilotage par code sur un arduino maître en Modbus (dans ce cas le comptage d'essieux est envisageable).
Vous pouvez aussi opter pour le logiciel Rocrail qui est l'autre logiciel répondant au besoin, mais dans ce cas il faudra une carte USR-TCP232 (Ethernet vers RS-485 car Rocrail ne sait gérer que le modbus TCP/IP) et ensuite programmer vos arduinos dans le mode de communication RTU en testant le convertiseur.
Malheureusement n'ayant rien sur cela sur internet je n'ai pas choisi cette solution,qui me demandait un investissement temps, logiciel et matériel sans assurance que cela fonctionne.
Rocrail semble plus ouvert que la solution JMRI sur les fonctionnalités (rfid, capteur d'entrée de canton...), à vous de voir ensuite, le matériel est le même quel que soit le choix, seul le soft et la programmation des arduinos change.
Pour en savoir plus sur JMRI : https://www.jmri.org/
A la base JMRI est un logiciel de pilotage de réseaux de modélisme ferroviaires Américain (train électrique miniature, en Digital..), le programme est donc prévu pour piloter les locomotives en DCC à la base.
Comme ce n'est pas notre cas, on est assis dessus, et l'on respecte la signalisation, on détourne donc ce programme pour n'utiliser que la partie dite de retro-signalisation (qui devient de la signalisation).
Partie logicielle généralement negligée car elle ne pilote pas réellement la locomotive à l'origine mais reconstitute les signaux rencontrés (besoin tardif et assez complexe avec diverses solutions pas compatibles suivant chaque marque de constructeur pour les produits du commerce).
Le gros souci de JMRI est que le captage d'occupation du canton se fait par le rail (en H0, via l'alimentation), hors nos réseaux ne sont pas isolés entre les rails, il faut donc tricher et le faire par des pédales de contact au passage du train.
Cela élimine le fonctionnement en BAL (franchissement sémaphore alors que canton occupé, pancarte F) , le RS-485 n'est pas assez rapide pour garantir le comptage d'essieux (donc pas de BAPR) et JMRI ne gére pas cela facilement (il y a des solutions annexes avec nos arduinos, comme un captage RFID de chaque matériel..mais non compatibles actuellement...), donc pancarte NF sur vos signaux pour le moment.
on sera donc non permissif pour le franchissement des signaux, en clair franchissement interdit du signal en cas de carré/sémaphore quelque soit le régime et le délai.
Comme vous l'avez certainement compris, notre signalisation SNCF (DB ou SNCB existante mais pas testée) n'est pas native dans ce soft américain et il va donc falloir griller quelques neurones, heureusement j'ai essayé d'en expliquer le plus possible, seuls les cas complexes le seront.
Les signaux, capteurs, réseau... sont en 5v, l'alimentation est elle en 7 ou 12v compatible avec les arduinos (suivant vos besoins, accus ou alimentation secteur).
Dans mon cas, chaque Arduino et signal comporte sa propre batterie Li-ion 7.4v 2600mAh (18€ les 4), ce qui élimine le souci de l'alimentation sur de grandes distances.
Aucun danger pour le public.
Si vous voulez piloter des moteurs, des lampes, des vannes pneumatiques en 12/24v... donc des aiguillages, il faudra utiliser des relais 5v pour les arduinos, ici on passe au pilotage total de votre circuit.
Attention, Pour les décodeurs, ce sont des cartes arduino qui vont décoder les messages pour les signaux, les fichiers fournis ici pour JMRI seront à modifier au besoin si vous utiliser le DCC* en cas d'adaptation sur un réseau en N ou HO (avec une centrale DCC).
Sur le principe de commande, JMRI va piloter un état du signal (carré, voie libre..), pas chaque lampe sur le signal, c'est le décodeur qui s'en charge, c'est conçu comme cela.
* à voir si utilisable avec un décodeur LDT LS-DEC-SNCF par exemple (entre 40(kit) et 60€, 16 aspects) si vous voulez reutiliser ce travail sans passer par un arduino via une centrale DCC.
Le principe retenu pour notre besoin est une carte par signal, soit 32 signaux/decodeurs d'appareil de base par réseau RS-485.
Au delà de 32 points sur le réseau informatique RS-485, il faudra tester JMRI et la réponse du réseau RS-485.
Il est toujours possible de faire plusieurs réseaux informatiques...c'est la meilleure solution technique qui évitera les embouteillages d'informations...
Le but recherché, ce qui est le point important pour un réseau de jardin, est d'avoir de grandes distances (>40m) entre les signaux, mais lorsque deux signaux seront implantés l'un à coté de l'autre (quelques mètres), même sur des voies différentes, il est possible de n'utiliser qu'un seul décodeur (dans la limite des E/S disponibles de base ou plus si passage en I2C), rien ne nous oblige aussi à cabler dans l'ordre en suivant la voie...nous sommes sur un réseau informatique, chaque signal est adressé.
La seule obligation est de garder une continuitée dans le cablage (rêgles du RS-485), pas de branches de dérivation, il faut 2 fils avec 2 terminaisons, sur lesquels on vient prendre l'information et rien d'autre.
A noter la possibilité de créer assez simplement un vrai Tableau de Contrôle Optique avec les capteurs et leds (pour ne pas utiliser le PC).
Le branchement se fera par une carte Arduino et il faudra le programmer dans JMRI (évite de faire du code dans un arduino, plus simple et souple).
Sur la partie financiére, j'ai essayé de rester dans des solutions simples, avec le coût le plus réduit possible (moins de 12-20€/signal).
Les composants ne coûtent que quelques euros, le logiciel est gratuit (un grand merci aux auteurs de JMRI), le plus cher est dans les batteries et cables...J'ai exclu du choix certains logiciels payants.
La réalisation des signaux est faite en impression 3D, technique maintenant trés abordable.
Il reste une limitation sur la taille des signaux ici à l'échelle 1/8 (soit 7.25" voie normale), ce qui demande une imprimante de 300x300 de table si vous voulez sortir les grandes cibles d'un seul tenant.
Soit vous investissez dans votre imprimante , soit vous pouvez allez voir un fablab (vous aurez des gens compétents pour vous aider), soit via certaines sociétés réalisant des impressions 3D avec une commandes en ligne, à vous de voir suivant le budget, le volume et vos besoins futurs (si c'est juste pour faire 3 signaux, l'achat de l'imprimante n'est pas recommandé).
Sinon vous pouvez faire les signaux suivant vos envies (bois, métal,résine...).
Vous avez des exemples de signaux anglais, visiblement en réseau Rs-485 (modbus), mais en mécanique avec des servos sur le forum du GL5.org : https://forum.gl5.org/viewtopic.php?f=5&t=311.
Il est dommage d'avoir de superbes réseaux et de ne pas avoir une vraie signalisation permettant d'agrémenter un peu plus la conduite (et la sécurité).
Comme la signalisation Française n'est pas vraiment la plus simple, que de questions à venir...pourquoi faire simple.
Le plaisir de jouer au train...
Mon analyse c'est portée sur les différentes solutions techniques et sur les besoins du cahier des charges.
A été regardé ce qui existe ( PTVF en Belgique, AVO sur Creil...ou ailleurs), avec les plus et les moins (pas de tension >24v, impératif).
Pour notre besoin, je suis parti sur un simple block systéme, mais évolutif (comme vous verrez), il faut un captage d'occupation des cantons et des positons des appareils de voies, pilotage des signaux en automatique et la possibilité de réaliser des logiques de sécurisation.
La limitation principale des solutions techniques est la distance, aucun résau actuel ne dépasse les 1000m de voie d'une façon continue en France, en moyenne dans les 300m, la plupart des réseaux sont dans des jardins publics avec un seul point d'alimentation électrique si existant.
Le besoin est aussi de permettre de réaliser un systéme modulaire pour certains réseaux mobiles ou de permettre à un particulier ne souhaitant pas dépenser des miliers d'€uros de réaliser sa signalisation, cela sans trop se poser de questions et de réalisation de cablages, comme pour un réseau en H0 (voir même plus simple).
Je suis donc parti sur une solution de réseau informatique de type RS-485, pas de panique avec ce nom barbare RS-485, c'est juste 2 fils avec des échanges de données, la portée théorique est de 1200m sans répéteur, il existe des répéteurs simples RS-485 vers RS-485 (c'est reparti pour 1200m) mais aussi des RS-485/fibre optique permettant d'aller à 20Km (en théorie) pour quelques dizaines d'€uros, donc de quoi transmettre à des parties éloignées.
Pour simplifier la partie programmation, j'ai choisi le logiciel JMRI et le protocole associé C/MRI en RS-485 modbus RTU, tout cela piloté par un PC (ou équivalent moins cher) et des cartes programmables Arduino.
JMRI à été mon choix car la solution Arduino en RS-485 est parfaitement documentée sur internet, sinon il est toujours possible de faire votre pilotage par code sur un arduino maître en Modbus (dans ce cas le comptage d'essieux est envisageable).
Vous pouvez aussi opter pour le logiciel Rocrail qui est l'autre logiciel répondant au besoin, mais dans ce cas il faudra une carte USR-TCP232 (Ethernet vers RS-485 car Rocrail ne sait gérer que le modbus TCP/IP) et ensuite programmer vos arduinos dans le mode de communication RTU en testant le convertiseur.
Malheureusement n'ayant rien sur cela sur internet je n'ai pas choisi cette solution,qui me demandait un investissement temps, logiciel et matériel sans assurance que cela fonctionne.
Rocrail semble plus ouvert que la solution JMRI sur les fonctionnalités (rfid, capteur d'entrée de canton...), à vous de voir ensuite, le matériel est le même quel que soit le choix, seul le soft et la programmation des arduinos change.
Pour en savoir plus sur JMRI : https://www.jmri.org/
A la base JMRI est un logiciel de pilotage de réseaux de modélisme ferroviaires Américain (train électrique miniature, en Digital..), le programme est donc prévu pour piloter les locomotives en DCC à la base.
Comme ce n'est pas notre cas, on est assis dessus, et l'on respecte la signalisation, on détourne donc ce programme pour n'utiliser que la partie dite de retro-signalisation (qui devient de la signalisation).
Partie logicielle généralement negligée car elle ne pilote pas réellement la locomotive à l'origine mais reconstitute les signaux rencontrés (besoin tardif et assez complexe avec diverses solutions pas compatibles suivant chaque marque de constructeur pour les produits du commerce).
Le gros souci de JMRI est que le captage d'occupation du canton se fait par le rail (en H0, via l'alimentation), hors nos réseaux ne sont pas isolés entre les rails, il faut donc tricher et le faire par des pédales de contact au passage du train.
Cela élimine le fonctionnement en BAL (franchissement sémaphore alors que canton occupé, pancarte F) , le RS-485 n'est pas assez rapide pour garantir le comptage d'essieux (donc pas de BAPR) et JMRI ne gére pas cela facilement (il y a des solutions annexes avec nos arduinos, comme un captage RFID de chaque matériel..mais non compatibles actuellement...), donc pancarte NF sur vos signaux pour le moment.
on sera donc non permissif pour le franchissement des signaux, en clair franchissement interdit du signal en cas de carré/sémaphore quelque soit le régime et le délai.
Comme vous l'avez certainement compris, notre signalisation SNCF (DB ou SNCB existante mais pas testée) n'est pas native dans ce soft américain et il va donc falloir griller quelques neurones, heureusement j'ai essayé d'en expliquer le plus possible, seuls les cas complexes le seront.
Les signaux, capteurs, réseau... sont en 5v, l'alimentation est elle en 7 ou 12v compatible avec les arduinos (suivant vos besoins, accus ou alimentation secteur).
Dans mon cas, chaque Arduino et signal comporte sa propre batterie Li-ion 7.4v 2600mAh (18€ les 4), ce qui élimine le souci de l'alimentation sur de grandes distances.
Aucun danger pour le public.
Si vous voulez piloter des moteurs, des lampes, des vannes pneumatiques en 12/24v... donc des aiguillages, il faudra utiliser des relais 5v pour les arduinos, ici on passe au pilotage total de votre circuit.
Attention, Pour les décodeurs, ce sont des cartes arduino qui vont décoder les messages pour les signaux, les fichiers fournis ici pour JMRI seront à modifier au besoin si vous utiliser le DCC* en cas d'adaptation sur un réseau en N ou HO (avec une centrale DCC).
Sur le principe de commande, JMRI va piloter un état du signal (carré, voie libre..), pas chaque lampe sur le signal, c'est le décodeur qui s'en charge, c'est conçu comme cela.
* à voir si utilisable avec un décodeur LDT LS-DEC-SNCF par exemple (entre 40(kit) et 60€, 16 aspects) si vous voulez reutiliser ce travail sans passer par un arduino via une centrale DCC.
Le principe retenu pour notre besoin est une carte par signal, soit 32 signaux/decodeurs d'appareil de base par réseau RS-485.
Au delà de 32 points sur le réseau informatique RS-485, il faudra tester JMRI et la réponse du réseau RS-485.
Il est toujours possible de faire plusieurs réseaux informatiques...c'est la meilleure solution technique qui évitera les embouteillages d'informations...
Le but recherché, ce qui est le point important pour un réseau de jardin, est d'avoir de grandes distances (>40m) entre les signaux, mais lorsque deux signaux seront implantés l'un à coté de l'autre (quelques mètres), même sur des voies différentes, il est possible de n'utiliser qu'un seul décodeur (dans la limite des E/S disponibles de base ou plus si passage en I2C), rien ne nous oblige aussi à cabler dans l'ordre en suivant la voie...nous sommes sur un réseau informatique, chaque signal est adressé.
La seule obligation est de garder une continuitée dans le cablage (rêgles du RS-485), pas de branches de dérivation, il faut 2 fils avec 2 terminaisons, sur lesquels on vient prendre l'information et rien d'autre.
A noter la possibilité de créer assez simplement un vrai Tableau de Contrôle Optique avec les capteurs et leds (pour ne pas utiliser le PC).
Le branchement se fera par une carte Arduino et il faudra le programmer dans JMRI (évite de faire du code dans un arduino, plus simple et souple).
Sur la partie financiére, j'ai essayé de rester dans des solutions simples, avec le coût le plus réduit possible (moins de 12-20€/signal).
Les composants ne coûtent que quelques euros, le logiciel est gratuit (un grand merci aux auteurs de JMRI), le plus cher est dans les batteries et cables...J'ai exclu du choix certains logiciels payants.
La réalisation des signaux est faite en impression 3D, technique maintenant trés abordable.
Il reste une limitation sur la taille des signaux ici à l'échelle 1/8 (soit 7.25" voie normale), ce qui demande une imprimante de 300x300 de table si vous voulez sortir les grandes cibles d'un seul tenant.
Soit vous investissez dans votre imprimante , soit vous pouvez allez voir un fablab (vous aurez des gens compétents pour vous aider), soit via certaines sociétés réalisant des impressions 3D avec une commandes en ligne, à vous de voir suivant le budget, le volume et vos besoins futurs (si c'est juste pour faire 3 signaux, l'achat de l'imprimante n'est pas recommandé).
Sinon vous pouvez faire les signaux suivant vos envies (bois, métal,résine...).
Vous avez des exemples de signaux anglais, visiblement en réseau Rs-485 (modbus), mais en mécanique avec des servos sur le forum du GL5.org : https://forum.gl5.org/viewtopic.php?f=5&t=311.
Partie Logiciel
Toute les explications et les fichiers pour réaliser la partie logicielle de votre réseau.
Partie décodeur de signaux et câblage
Toutes les explications et les fichiers pour réaliser vos décodeurs, la partie cablage...
N'est abordé que la signalisation des signaux électriques vers 1995, pour la signalisation mécanique vers 1936 ce travail peut être utilisé, il faudra créer les signaux (les images) et mettre le code pour animer des servomoteurs dans les arduino ou des relais si signaux en commande pneumatique (à la place d'allumer des led).