O Controle Digital das Nossas Maquetas

 

 

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Dada a importância do tema, neste momento cada vez mais central no Modelismo Ferroviário, decidi criar um site autónomo onde vou procurar abordar as questões envolventes do Sistema de Controlo Digital.

O Site destina-se a todos os modelistas; para aqueles que já possuindo um layout ou colecção analógica pretendam descobrir ou enveredar pelos meandros do Digital e para os iniciados, ou em vias disso, que sem conhecerem as características de cada sistema pretendam elucidar-se para melhor decidirem.

Dado ser um "fan" da Marklin e nessa marca ter já investido longas horas de experimentação e descoberta o meu site está centrado nos sistemas que a Marklin comercializa.

Quaisquer colaborações, críticas (construtivas) ou questões serão bem vindas. As colaborações serão sempre identificadas.

 

  Tópicos do Tema Digital  

 

  1. Em que consiste O Controlo Digital?

 

  2. Breve Historial do Digital

 

  3. O Sistema Clássico Analógico Vs Digital

 

  4. Migração do Analógico para o Digital

 

  Notícias do Digital  

  Locomotivas C-Sinus c/ Loksound

  BOOSTERS MFX

   ECOS C/ MFX - F5 - F8

   ECOS C/ MFX  MODO AUTOMÁTICO

 

 

  Os Diversos Sistemas de Controlo Digital  

 

  O Antigo Sistema Marklin DELTA

 

  O Antigo Sistema Marklin (6021)

 

  O Novo Marklin System

 

  A Mobile Station Marklin (60652)

 

  O Sistema Multiprotocolo ESU ECOS

 

 

1. O SISTEMA DE CONTROLO DIGITAL

O Sistema de Controlo Digital, internacionalmente conhecido por DCC (Digital Comand Control) permite o controle e operação, independente e simultânea de diversas locomotivas, respectivas funções, sinais, agulhas e demais acessórios. A cada elemento operativo (ex: locomotiva) é atribuído um código (endereço) que fica memorizado e residente no seu Decoder (descodificador).

O sistema emite comandos digitais, conduzidos pelo carril, que só são executados pelo elemento destinatário. O destinatário embora receba e interprete todos os comandos só executa aqueles que lhe são destinados. Os comandos executados podem revestir naturezas tão diversas como controlo de movimento, de velocidade, de direcção, sons, luzes, fumo, etc.

O sistema digital básico consiste de uma Central Unit (um sistema de computação que interpreta os comandos e feedbacks de linha e os transforma em corrente de pulse - 16V alterna e informação digital), e para comandar a Central Unit outros acessórios periféricos tais como o Keyboard (comando de teclas que formata comandos para agulhas e sinais), a Control Unit (comando de teclas e botão rotativo que formata comandos para locomotivas) e a Memory (que memoriza sucessões de comandos - até 25 em cada tecla - e as envia à Control Unit quando se prime a respectiva tecla).
Este esquema é o esquema básico do sistema, mas o sistema permite ainda que todos os periféricos possam ser substituídos por um só, o Interface (que permite ligar o sistema à porta série RS232 dum computador que devidamente carregado com um software adequado passa a ser ele a formatar as mensagens de comando para o sistema. Para quem tem um computador de preferencia um sistema portátil, este é o processo mais barato de comandar um layout digital (Uma Central Unit e um interface mais os respectivos descodificadores e codificadores do layout e Voilá, temos um sistema completo).

BREVÍSSIMO HISTORIAL

Os amantes deste hobby certamente se lembram dos Kms e quilos de fios e dezenas de caixas de comando que a instalação dum layout convencional analógico acarretava. Um simples cálculo ajudará certamente a visualizar a dimensão dessas epopeias de montagem: 20 agulhas e 10 sinais geravam, no mínimo 60 cabos condutores de sinais entre estes solenóides e as respectivas caixas de comando (30 comandos duplos - sessenta botões), mais trinta condutores de massa.

Numa fase intermédia ainda se assistiu ao tímido aparecimento dos sistemas de multiplexagem, que permitiam assegurar no mesmo condutor o accionamento de alguns solenóides (3 ou 4), mas tratava-se de sistemas complexos, falíveis e onerosos.

Finalmente em meados dos anos oitenta começou a generalizar-se a utilização dos sistemas digitais que na sua expressão mais redutora necessitam de apenas dois condutores, que podem ser muito bem os carris da linha, para transmitir a todos os solenóides e máquinas os respectivos comandos de accionamento. O sinal de comando encontra-se codificado para o respectivo destinatário, pelo que nenhum outro actua.

O SISTEMA CLÁSSICO VERSUS SISTEMA DIGITAL

Partindo do pressuposto que já temos uma ideia do sistema clássico (no meu caso Marklin corrente alterna de 16V), na sua expressão mais simples podemos reduzi-lo ao seguinte modelo: Quando é injectada uma corrente de 0V a 16V num circuito, todas as máquinas que se aí se encontrem começam a rolar. 

Este sistema tem como inconveniente o facto de não podermos controlar individualmente cada uma das máquinas que se encontram no mesmo circuito. No esquema clássico, o hábito é o de dividir o layout em subcircuitos, cada um controlado por um transformador (controlador).

No sistema digital o layout encontra-se, em princípio, todo ligado no mesmo circuito e permanentemente em carga de 16V alternos. As máquinas encontram-se equipadas com um descodificador. Cada descodificador pode ser endereçado de 1 a 80 o que permite a coexistência de 80 locomotivas no mesmo circuito. O interessante do sistema reside no facto de apenas a locomotiva a cujo endereço se destina um comando, actuar esse mesmo comando. As locomotivas encontram-se sempre em carga mas só actuam se o comando se lhes destinar.

O Esquema anexo ajuda a compreender o funcionamento deste Sistema. 

A MIGRAÇÃO DO SISTEMA CLÁSSICO PARA O SISTEMA DIGITAL

Para se evoluir dum sistema clássico para um sistema digital, é necessário os seguintes equipamentos:
- para as locomotivas: um descodificador para cada locomotiva;
- Para as agulhas e sinais: um descodificador para cada 4 agulhas e/ou sinais (este descodificador encontra-se duplicado por mim e é assim muitas vezes mais barato que o da Marklin.
- Para receber feedbacks de via (sinais de aviso da passagem duma composição: um codificador.
- Os restantes elementos do sistema: O Transformador, a Central Unit, o Interface, e, se necessário, Keyboards, Control Units e Memórias.
Estes elementos do comando central encaixam-se lateralmente uns nos outros através dumas portas laterais que mais não representam que o BUS do sistema.

A CONSTRUÇÃO PRÓPRIA / BRICOLAGE

DECODER 6083   Os meus Decoders K83 para a Marklin são todos fabricados por mim, sendo assim muito mais baratos (cerca de 1/4 do preço). Estou ainda a preparar-me para fabricar outros decoders e encoders (K80 e K88 por exemplo), pelo que quando atingir esse objectivo anunciarei nestas páginas. 

BOOSTER 6015    O meu actual projecto é o de conseguir duplicar o Booster 6015 da Marklin, essencial para quem dispõe de um layout extenso e pretende a circulação de mais de quatro máquinas em simultâneo. Realização prática: Booster - 6015

A Control Unit 6021 debita +- 50 W, cada máquina consome +- 8 W + 2W das lâmpadas, pelo que o número máximo de locomotivas a suportar pela Control Unit será de 5/6.

A DIGITALIZAÇÃO DE LOCOMOTIVAS

Existe sempre a possibilidade de se adaptar máquinas de corrente contínua ou alterna convencionais ao sistema digital. Esse é inclusivamente um dos meus hobbys tendo já "digitalizado" algumas dezenas de máquinas.

No sistema contínuo cada uma das linhas é um condutor, uma com voltagem positiva e outra neutro ( a diferença de voltagem entre um e outro pode ir de 0 a +- 16 Volts.

Linha   ---------------------- 0 - 16V =

Linha   ---------------------- 0

No sistema alterno as duas linhas constituem a massa e um condutor central (picotado no meio das linhas) a fase

linha   ---------------------- massa
central ...................... fase 0 - 16V alternos
linha   ---------------------- massa

A alteração de máquinas de corrente contínua para corrente alterna implica, para além de se ter de rectificar as correntes que chegam ao motor, ser necessário também proceder à alteração da captação de corrente, introduzindo um elemento de captação novo denominado o patim.

Posteriormente para "digitalizar" as máquinas é necessário introduzir um sistema electrónico digital: o descodificador.

ATENÇÃO:

As máquinas analógicas (convencionais) podem circular no sistema digital, sem modificações, a uma velocidade média constante, não sendo passíveis de controlo nem a direcção nem a velocidade.

No caso das máquinas digitais, estas só podem circular em sistemas convencionais (analógicos) no caso de terem todos os seus "Dipswitch" colocados na posição de "OFF". Quando circulam nos sistemas convencionais estas máquinas perdem a capacidade de efectuar as suas funções especiais (ex: sons, fumos, etc) ficando limitadas ao controle de velocidade e de direcção e às luzes.

Se as máquinas digitais circularem num sistema convencional (analógico), com um enderesso codificado (ou seja com um ou mais "dipswicht" na posição de "ON"), o respectivo Decoder corre grave risco de se danificar e a sua substituição é algo onerosa (1/3 - 1/2 do valor da máquina).  Recentemente surgiram novos decoders que já fazem o controlo do sistema, detectam se a corrente presente na linha é analógica ou digital, não sendo, para estes casos, necessário alterar o enderessamento dos "Dip Switchs" do decoder. Neste caso está o Decoder Marklin Delta 66032.

Com as reservas atrás expostas, embora as máquinas digitais possam circular nos sistemas convencionais, constitui um são princípio não as sujeitar a tal situação.

Como se costuma dizer, cada macaco no seu galho, o que no nosso caso quer dizer:

- Máquinas convencionais (analógicas) em sistemas convencionais (analógicos);

- Máquinas digitais em sistemas digitais.


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Revised: 27 Março, 2010

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