Les réalisations de 2015

Le réseau a atteint sa configuration définitive, ou à peu près.

Les douleurs de l’hiver

 

Le réseau est à l'arrêt pendant l'hiver. Lors du redémarrage en février plusieurs problèmes sont apparus : panne générale d'alimentation, courts-circuits, hauteur insuffisante sous la gare de RENNES pour les locomotives à pantographe asymétrique...

  

Les actions visibles

 

Les interrupteurs ont tous été démontés en vue de leur remplacement, ce qui a provoqué une sérieuse pagaille.

Le bandeau des commandes a été profondément modifié : abandon du vieux régulateur 6711, remplacement des régulateurs 67011, qui délivraient une tension trop élevée, par des 67020, déplacement des pupitres, qui sont désormais sur deux rangées, installation au centre d’un TCO (tableau des commandes optiques), qui, pour le moment est à peu près vide.

 

 

A gauche les commandes  des circuits1, 2 et 3 sont sur un panneau unique avec les voltmètres, qui donnent la tension appliquée à chacun des circuits : en vert, si le train se déplace dans le sens des aiguilles d‘une montre et en bleu dans le sens contraire. Attention : ce n’est plus la tension  en sortie des régulateurs, comme on le verra plus loin.

Le panneau central est pré-percé ; il est aussi monté sur charnière pour pouvoir accéder plus facilement aux conducteurs, qui ont été placés dessous.

 

 

A droite les commandes des circuits 4 et 5, également pré-percé et monté sur charnière, avec ses voltmètres verts et bleus. Les deux relais universels sont ceux, qui permettent de gérer la navette appelée « RER Z » entre les gares d’ACHERES et de TRAPPES.

 

Au centre le TCO est pratiquement vide, à l’exception  de deux colonnes d’inverseurs 8947, auxquels s’est adjoint le relai 8945 du passage à niveau. Il est monté sur charnière et pré-percé. Sur le TCO ont été dessinées les voies des gares de RENNES, à gauche, avec une voie supplémentaire (prévue pour 2016), de HOUILLES et de LIVILLIERS, à droite.

 

 

Il faut maintenant garnir le TCO. Ce sera fait progressivement à partir de 2016.        

 

Les actions moins visibles

 

Le raccordement des conducteurs aux PCB a été revu pour conserver une logique : d’abord les aiguillages, puis les télécommandes, ensuite les alimentations du circuit et coupures. Enfin les commandes particulières, essentiellement des automatismes. Les deux premiers sont en courant alternatif, les deux suivants en courant continu ; le dernier peut avoir une structure plus complexe. Dans le cas du circuit vert il faut 2 PCB pour les aiguillages. Il ne reste donc plus rien pour les automatismes.

Malgré des efforts de rationalisation certains PCB sont toujours très encombrés. On y reviendra.

Il faut souligner, que le nombre de conducteurs circulant entre le réseau et le bandeau des commandes reste inchangé, quelles que soient les tentatives d'amélioration.

 

Des goulottes ont été rajoutées en périphérie de la table pour arriver à une répartition plus équilibrée des conducteurs entre les différentes goulottes.

 

Les actions partiellement réalisées

 

 

Le rajout de télécommandes n’est pas encore terminé et les raccordements ne sont pas encore réalisés.

L’installation de parois séparatives pour éviter de voir disparaître des wagons sous les voies a été réalisée dans les courbes les plus délicates ; il reste à colmater les vides entre les pistes et les parois. Cela concerne surtout les voies du côté du pont transbordeur.

 

 

Les gros dossiers en cours fin 2015

 

 

La mise en commun des alimentations

 

 

L'automatisation de certains itinéraires, notamment les circulations alternées (RER Z) a mis en avant le besoin de mettre en commun les alimentations des circuits. En effet, quand le train doit passer par plusieurs circuits, il faut que les sens du courant soient tous identiques. On peut le gérer en rajoutant des télécommandes le long du parcours, mais c’est très lourd. On peut aussi alimenter l’ensemble des circuits traversés en utilisant un seul régulateur, qui va se substituer, à la demande, aux régulateurs initiaux. Trois cas de figure ont été identifiés : le régulateur 2 remplace le 1, le régulateur 3 remplace le 2 (et éventuellement aussi le 1), le régulateur 3 remplace le 5. Le régulateur 3 a été choisi comme pivot du système,parce que tout train sortant de la gare de TRAPPES emprunte nécessairement le circuit 3 avant d’accéder aux autres circuits.

Concrètement 3 interrupteurs spécifiques ont été installés. Chacun commande 4 circuits différents, deux en alternatif et deux en continu. Les 2 circuits en alternatif vont des télécommandes aux inverseurs ; ils ne servent que si on prévoit d’inverser le sens du courant. Les deux autres vont des sorties des inverseurs aux rails. Il y a deux positions : 1 ou 2 pour le premier (MC1), 2 ou 3 pour le deuxième (MC2) et 3 ou 5 pour le dernier (MC5).

 

 

Cela fonctionne très bien, mais il est possible, que vouloir alimenter tout le réseau (à l’exception de la boucle 4) dépasse les capacités d’un seul régulateur. Une solution alternative pour MC5 est à l’étude.

 

Tous ces chamboulements ont fait cependant négliger un point important: il y a une différence fondamentale entre les régulateurs  67011 et les  67020. Si tous les deux délivrent un courant continu (tension variable) aux bornes brunes et rouges, ce n'est pas la même chose pour les bornes "accessoires" jaunes et grises.

On a en effet :

67011 = jaune et gris = tension  fixe en courant alternatif et 

67020 = jaune et gris = tension fixe en courant continu

 

Cette bévue a coûté des heures de tracasseries et beaucoup d'échecs. Il a fallu attendre 2021 pour s'en rendre compte.

 

Moralité : ce qui se ressemble n'est pas obligatoirement identique.

 

 

La navette « RER Z »

 

 

Il s’agit de raccorder les deux seules têtes de ligne du réseau : les voies 44 (ACHERES) et 52 (TRAPPES), en passant par la voie 38 de HOUILLES.

Sur le principe c’est simple : le train arrivant en gare passe sur un rail de télécommande, qui active un relai universel. Le relai universel coupe le courant dans le circuit et active à son tour un relai temporisé. Dans le même temps la télécommande inverse le courant dans le circuit. Au bout de 1 à 9 secondes (durée réglable théoriquement) le relai temporisé bascule et remet le courant dans le circuit.

Concrètement il y a plusieurs problèmes, liés essentiellement aux conditions de raccordement des conducteurs et à la qualité des soudures.

Finalement, après avoir revu le câblage, la voie 44 fonctionne correctement. Par contre c’est plus aléatoire sur la voie 52 : le train s’arrête sur la télécommande et le relai temporisé bascule souvent instantanément. Ce sera donc le premier travail pour 2016.

 

 

Le dossier le plus frustrant

 

 

Il s’agit du pont transbordeur. Si la plupart des équipements ont été achetés neufs ou en état proche du neuf, il y en a qui ont été mis sur le marché après le démontage d’installations importantes. Certains démontages ont été faits soigneusement, d’autres non. Le pont transbordeur n’a pas coûté cher, car il a été démonté à la hache, mais son fonctionnement reste très aléatoire.

Le moteur 3 pôles a été remplacé par un moteur 5 pôles et l’ensemble a été nettoyé à fond. Malgré cela son fonctionnement est parfois chaotique et il est rare de voir le pont s’arrêter en face de chacune des voies de garage.

 

Cet été il est tombé en panne. En fait c’est le gros condensateur vert, qui s’était décroché.

Le condensateur a été ressoudé, mais cela reste laborieux et les arrêts en fin de course ne fonctionnent toujours pas. Dernier essai à faire : revoir l’inclinaison des lames du curseur ; en principe il y a deux actions possibles : déplacement du curseur (pour choisir le sens de déplacement du pont) et enfoncement du curseur, comme un bouton poussoir (pour déplacer le pont). Il est probable que la position actuelle des lamelles assure un contact permanent, qui provoque un déplacement sans arrêt du pont. Il faudra les modifier pour revenir à un contact momentané.

On doit pouvoir s’inspirer du fonctionnement de la table tournante, qui, lui, est impeccable.

Pour mémoire l’entrée du boitier est en courant alternatif et la sortie, théoriquement, en courant continu. C’est le cas pour le déplacement des locomotives, mais, curieusement,  le déplacement du pont est assuré par des conducteurs venant à la fois du circuit alternatif et du circuit continu. La masse verte au centre est-elle bien un condensateur ? Autre chose ?

 

Les deux tiges métalliques, auxquelles sont rattachés les conducteurs jaune et bleu sont « pincées » par endroit, mais sans coupure totale.

 

Se rajoute là dessus le fait, que le pont a été prévu pour une alimentation en courant alternatif et que depuis 2015 on est en courant continu. Est-ce suffisant pour expliquer les perturbations?

 

2016 : Une année pour rien ?

 

L'année 2016 devait être une année de consolidation : terminer l'installation de séparations entre les voies, remplir le TCO, fiabiliser le fonctionnement des équipements ...

 

En fait cela ne s’est pas passé comme prévu. Des idées ont été abandonnes, d’autres ont surgi. Il a fallu faire des modifications relativement mineures compte tenu de la configuration du réseau.

 

.Les projets abandonnés

 

L’ajout d’une quatrième voie dans la gare de RENNES impliquait d’élargir la piste de 25mm, ce qui n’est pas grand-chose, mais rendait l’accès plus difficile aux voies situées en dessous. Le projet a été abandonné.

L’idée de construire des accès directs entre les voies V10 (circuit bleu) et V30 (circuit jaune) sans passer par la voie V20 (circuit vert) a été également abandonnée, car cela bloquait l’accès ici aussi aux voies situées en dessous et rendait la gestion du réseau encore plus complexe. Les utilisateurs ne s'en sont pas plaints.

 

Les équipements complémentaires sont sources de problèmes

 

Ils sont au nombre de 5.

Seule la verrière a pu être installée après modification car, comme tous les équipements du même fournisseur, il n’a pas une hauteur suffisante pour laisser passer des locomotives électriques.

Aucun des 4 autres ne pourra être installé sur le réseau.

Le tunnel est prévu pour aller dans un virage, mais la courbure est trop importante pour laisser passer des wagons de voyageurs.

La remise pour locomotive et le passage à niveau manuel ont besoin de place ; il n’y en a pas.

Un cinquième équipement est arrivé à Noël : une grue pour le chargement du charbon ; elle non plus ne pourra pas être installée. Il faudra pourtant trouver une solution.

 

Les modifications du réseau

 

La gare de RENNES a été démontée pour permettre de réinstaller la traversée T1. Du coup cela a permis de revoir l’organisation des 3 voies en supprimant les dételeurs et modifiant le découpage des sections.

 

Il en a été de même pour les voies V23 et V25 de la gare de LIVILLIERS, V26 et V27 de la gare de HOUILLES; les deux dernières ont cependant conservé leurs dételeurs.

 

L’accès à la boucle 4 a été modifié profondément avec le remplacement de la traversée T4 par deux aiguillages droits ; il a fallu redresser le viaduc n°2. Le protocole de sortie de la boucle 4 est donc à reprendre complètement.

 

Enfin la gare de TRAPPES a été modifiée pour permettre aux locomotives de manœuvrer sans déborder sur le circuit jaune..

 

Les parois

 

Les espaces vides ont été comblés pour la plupart, mais il faudra probablement renforcer certains endroits.

 

Le fonctionnement des circuits

 

Il y a deux types de fonctionnement :

_ Un fonctionnement statique par action manuelle sur les régulateurs et les interrupteurs raccordés aux coupures.

_ Un fonctionnement dynamique obtenu lors du passage des trains sur des télécommandes. Les signaux envoyés actionnent le passage à niveau, des relais, des aiguillages.

A partir des télécommandes un signal en courant alternatif (erreur) est envoyé vers des bobines, ce qui provoque le déplacement  d’un élément mobile. Il y a donc deux sources potentielles de problèmes : au niveau des bobines ‘abord, puis au niveau de l’élément mobile.

 

Les relais universels 8945

Le passage à niveau fut le premier équipement installé. Il est raccordé à un relai universel 8945. Il fonctionnait bien, puis il y a eu des dysfonctionnements graves : le passage à niveau restait bloqué, soit en position basse, soit en position haute (heureusement sans griller).

Deux autres relais universels avaient été installés pour réaliser la navette appelée RER Z entre les voies V44 et V52, auxquels sont venus se rajouter deux relais temporisés. Malgré tous les essais il n’a jamais été possible d’obtenir un fonctionnement correct de la navette. Les relais ne fonctionnaient pas de manière fiable.

 

Les inverseurs 8947

 

Les premiers inverseurs fonctionnaient bien, puis il y a eu des dérives, comme si les lamelles assurant le contact se déformaient dans le temps.

 

Les aiguillages

 

Un seul équipement était raccordé fin 2015 : la traversée T4. Le résultat était médiocre et, devant les difficultés de fonctionnement, la traversée a été finalement remplacée par deux aiguillages simples.

 

Le remplacement des relais Märklin 8945 et 8947 par des relais bistables HFD2

 

Face aux problèmes rencontrés avec les relais Märklin il a été décidé de les remplacer par des relais bistables HFD2. Ces relais sont soudés sur des PCB. Comme ils fonctionnent en courant continu il faut redresser le courant alternatif (erreur) venant des télécommandes.  Finalement la solution la plus simple a été de souder un pont de diodes sur le PCB en amont du relai HFD2. Le seul inconvénient de ces relais : il n’y a pas de commande manuelle ; il faut donc les compléter par un interrupteur momentané, monté en parallèle avec la télécommande, en entrée du relai.

Curieusement ce changement a nettement amélioré le fonctionnement du passage à niveau. Les déplacements sont plus nets. De même les inverseurs 8947 ont été remplacés par un couple « Interrupteur momentané+relai HFD2 », qui fonctionne correctement.

D’où la question : peut-on se passer du courant alternatif ?

L’extension  du piano

Le rajout de relais bistables HFD2 et de relais temporisés a nécessité le rajout d’une extension au piano.

 

 Le point de départ : les relais bistables HFD2 sont soudés par paire sur un PCB50x70 avec deux rangées de borniers, plus un bornier central pour le conducteur jaune du courant alternatif. Ces relais peuvent servir d’inverseur ou être combinés avec un relai temporisé pour gérer les arrêts en gare. Comme ils sont tous montés de la même manière, ils sont interchangeables. Ils sont fixés sur une planchette venant en extension du piano. Les relais temporisés sont plus petits : 20x70, ce qui permet d’en loger deux entre deux PCB50x70.

 

La répartition des relais sur l’extension a été faite pour qu’ils se trouvent chaque fois que possible à proximité des PCB du piano proprement dit.

 

Le schéma ci-dessous montre de haut en bas : la répartition des commandes sur le bandeau avec au centre le futur TCO, puis les 25 PCB70x90 à raison de 5 par circuit, en fin les 25 emplacements de l’extension avec leur contenu.

Il y a quelques places libres. Seules les deux premières (Tc11, Tc112, Tc121 et Tc122) ont été mises en réserve pour une éventuelle automatisation du circuit bleu.

 

 

Cette disposition s’est doublée d’une réorganisation des 25 premiers PCB.

 

Le tableau de contrôle optique (TCO)

 

Il  n’a pas été installé, car le remplacement des relais 8945 et 8947 par des relais bistable implique une modification importante du projet initial.

 

Quoi de neuf pour 2017 ?

 

Les relais temporisés

 

Des relais temporisés ont été installés sur toutes les voies. En principe la temporisation est réglable, mais dans la pratique cela ne marche pas. on reste donc sur 9 secondes d’arrêt. A l’inverse certains relais basculent immédiatement, parfois de manière aléatoire. Finalement le seul avantage de ces relais est leur coût très faible.

 

 

Le mouvement pendulaire dansHanter Dro

 

Le mouvement pendulaire entre les voies V73 et V75 a été testé de deux manières :

 

1_ C’est le signal de la première télécommande, qui est utilisé. La temporisation est mise sur l’inversion du sens du courant et le train s’arrête sur la coupure avant les heurtoirs.

 

2_ En utilisant le signal de la seconde télécommande, la temporisation est alors placée sur l’alimentation du rail ; le train s’arrête sur la seconde télécommande ; .l’inversion de sens est immédiate et le train repart au bout de 9 secondes.

 

La première manière de procéder est techniquement plus satisfaisante car elle divise par deux le nombre de signaux à exploiter. Par contre elle nécessite d’avoir une longueur de rails après la coupure suffisante pour contenir un train avec ses wagons. La voie V3 est malheureusement trop courte.

 

C’est donc la seconde manière, qui a été retenue. En principe il est possible de faire circuler l’ICE avec  deux wagons, mais ils sont relativement instables. Il est alors préférable de se limiter à un wagon encadré par deux motrices pour une longueur totale de l’ordre de 300mm.

 

Un autre point important a été soulevé : il ne faut pas passer trop vite sur les rails de télécommande des relais bistables placés en amont des relais temporisés ; le signal transmis est alors trop faible pour faire basculer les relais bistables.

 

 

Le changement de voie _ la « cravate »

 

En l’absence de solution évidente pour gérer les aiguillages courbes, ce sont les deux aiguillages gauches, qui ont été sollicités pour réaliser la « cravate » : le train quitte l’une des têtes de ligne, passe par les voies V1 ou V2, passe par la voie V4, passe à nouveau par les voies V1 ou V2 et arrive enfin sur l’autre tête de ligne.

 

La fréquence élevée de changement de direction  ne semble pas provoquer d’échauffement notable des bobines des aiguillages. Ce résultat sera transféré sur le réseau An Dro.

 

AN DRO

 

On rentre désormais dans le domaine des modules et des protocoles (le software)

 

 

Les arrêts temporisés

 

 

Des relais temporisés ont été installés sur toutes les voies en gare du réseau AN DRO, en commençant par les deux têtes de ligne afin de faire fonctionner enfin le mouvement pendulaire « RER Z ». On rencontre ici le même problème de fiabilité des relais, que dans le cas du circuit Hanter Dro, mais il est probable, que cela vient des rails de télécommande, dont la réponse n’est pas toujours suffisante pour activer les relais. De plus il faut faire attention à réduire la vitesse des trains, quand ils passent sur les rails de télécommande. D’une manière générale il ne faut pas dépasser une tension de 7 à 8 volts dans les circuits.

 

Fin 2017 seuls les Relais des Gares de HOUILLES et de LIVILLIERS ont pu être raccordés. A cette occasion le PCB10 a été modifié : des borniers ont été installés. Le résultat est mitigé car il y a trop de conducteurs à raccorder. Il sera nécessaire de reprendre toute la distribution  des conducteurs entre le TCO et les équipements répartis sur le réseau.

 

La traversée T289

 

A partir de l’expérience acquise sur le circuit Hanter Dro les aiguillages encadrant la voie V289 ont été reliés aux 4 télécommandes situées sur les 4 voies, qui y aboutissent : V22, V25, V28 et V29. Cela a permis de créer une traversée virtuelle. Les trains peuvent ainsi circuler sur le niveau haut ou le niveau bas ou passer d’un niveau à l’autre.

 

 

La passerelle

 

 

Dorian a fait remarquer fort justement, que les trains ne passent désormais plus par le grand viaduc (V31), qui a d’ailleurs failli être démonté. Hugo a proposé de relier les deux circuits vert et jaune par une passerelle puisque les voies V289 et V3 étaient très proches l’une de l’autre. C’est ce qui été fait immédiatement. Un train venant du circuit vert a désormais 4 possibilités au lieu de 2, du moins, quand il circule en sens positif. Toutefois la traversée T6 n’est pas gérée automatiquement. En sens négatif le train n’a pas accès au circuit jaune et reste dans le cadre de la traversée T289. Un train venant du circuit jaune en sens négatif a désormais 3 possibilités : V22, V28 ou V32. L’automatisation de la traversée T6 étant, pour le moment, exclue, la gestion de ces trois directions ne peut pas être envisagée.

 

 

Cela pose cependant un problème, si on veut utiliser les avantages de la traversée virtuelle T289. En effet le train ne peut  atteindre les voies V25 ou V29, que si l’aiguillage AD12 est en position  droite. Il faut donc l’asservir. Pour cela il a été nécessaire de rajouter des télécommandes supplémentaires sur les voies V22 et V28 afin de ne pas perturber le fonctionnement du module T289.

 

En fait il vaut mieux limiter le nombre de trajets possibles car cela conduit à des monstres au niveau gestion.

 

Le Dorian Express

 

Une fois la passerelle installée, une question  s’est posée immédiatement: que faut-il faire pour que le train passe successivement par les 3 viaducs ?

 

Il faut revenir au circuit Hanter Dro avec ses deux boucles, le tronc commun (V4), les aiguillages, qui l’encadrent et qui sont  commandés par des télécommandes placées en dehors du tronc commun. Peut-on retrouver dans le réseau An Dro une structure de ce type ?

 

En fait c’est assez simple : le tronc commun est constitué par une sorte de « S » encadré par AD8 et AD13 ; un arrêt temporisé est possible voie V26  en gare de HOUILLES. L’une des boucles passe par les viaducs n°1 (V22) et n°3 (V31).  L’autre boucle passe par la gare de RENNES (V30) et le viaduc n°2 (V36). Pour atteindre la voie V30 le train doit parcourir le circuit bleu. Une variante est possible entre la voie V24 et la voie V21 : le train passe par le voie V23 et s’arrête temporairement en gare de LIVILLIERS, ce qui permet de traverser les 3 viaducs et de s’arrêter dans 3 gares.

 

 

On peut aller encore un peu plus loin et demander de passer aussi par la boucle 4 et la gare d’ACHERES. C’est la version « XXL ». Il suffit de mobiliser deux aiguillages supplémentaires : AG11 et AD15. On traverse alors 4 gares. Ces deux aiguillages ont été câblés pour effectuer le trajet dans un certain ordre, ce qui peut se révéler un problème, comme on le verra ci-dessous.

 

Dernier itinéraire testé : le passage par la cinquième gare : TRAPPES, ce qui nécessite d’introduire un changement de sens, soit au niveau de la boucle 4, soit par la voie V38. L’idéal est de passer par la voie V38 en arrivant par  la voie V34 car cela conduit directement sur la voie V35 et l’aiguillage AG12, qui conduit à la gare de TRAPPES. Seul problème : Il faut changer la position  de l’aiguillage AD10, qui est situé  à l’intérieur du tronc commun.

 

 

Mais d’autres itinéraires peuvent être également envisagés : une inversion de sens en gare d’ACHERES par la voie V44 au lieu de la voie V42, ce qui ramène au RER Z, mouvement pendulaire entre les voies V44 et V52, mais en plus compliqué.

 

En fait on a ouvert avec le « Dorian Express » tout un ensemble de possibilités selon le nombre d’aiguillages impliqués. 

On en pourra pas tout faire; il faudra choisir et "choisir, c'est se priver".

 

 

D’autres itinéraires sont possibles

 

Le « Dorian Express » n’utilise, que la moitié du réseau ; que faut-il faire pour utiliser l’autre moitié ?

 

Peut-on faire circuler deux trains en utilisant les sections, qui encadrent la gare de RENNES ?

 

Des essais préliminaires ont montré, que cela était possible.

 

Il est indispensable de faire un inventaire des différents itinéraires, puis de les valider. Ce sera la base du programme 2018.