ELETTRONICA per FERMODELLISTI

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Elettronica per il fermodellista: il Blocco Automatico


	Il blocco automatico è sempre un argomento attuale: ecco uno schema originale per un sistema che gestisce anche un raddoppio con binario di precedenza.


	Per ragioni di spazio, o magari perché si preferisce un plastico "passerella", spesso si tende a costruire plastici configurati ad anello chiuso, dal percorso più o meno tortuoso, dove vorremmo circolassero senza raggiungersi e tamponarsi i nostri convogli. Esiste la possibilità, senza eccessiva spesa e con l'impiego di un limitato numero di elementi, di gestire automaticamente il traffico di tre convogli circolanti nello stesso senso di marcia. Il dispositivo illustrato in questa pagina consente a due convogli di circolare liberamente mentre un altro treno sosta nel binario di precedenza (oppure anche in quello di corretto tracciato), e tutto questo senza mai raggiungersi in quanto l'anello è suddiviso in tre sezioni principali la cui occupazione inibisce la marcia nella tratta che la precede.

Inoltre è possibile intervenire manualmente per alternare le soste e le partenze dai due binari di precedenza tenendo presente che l'entrata in stazione viene autorizzata soltanto se lo scambio conduce il convoglio verso il binario non occupato: in poche parole si crea una sorta di protezione automatica dell'ingesso.
Nel progettare il circuito è stato previsto anche l'uso dei segnali luminosi, che possono essere comandati usando il secondo deviatore di cui sono dotati i relé a due scambi, quindi quando le tratte predisposte per l'arresto sono alimentate dalla chiusura del contatto del relé, il segnale (gestito con un circuito separato) cambia il suo stato dal verde al rosso.
Nella figura è indicato il tracciato ad anello con il binario di corretto tracciato (binario A) e quello di precedenza (binario B). Le tratte 2 e 3 sono controllate automaticamente mentre la tratte 1A e 1B possono ricevere anche un controllo manuale per consentire la sosta dei convogli.

Occorre precisare che il blocco automatico funziona soltanto nel senso indicato dalle frecce; in ogni modo è possibile ogni tipo di manovra, anche in senso opposto, ma con controllo a vista. La parte elettronica non presenta alcun problema in quanto è gestita interamente da una scheda di piccole dimensioni (circa 16 x 10 cm) la cui costruzione, specie se si usa la fotoincisione del circuito stampato, richiede soltanto un po' di attenzione nell'inserimento e nella saldatura dei componenti. Maggiore cura è invece richiesta nell'esecuzione dei sezionamenti delle rotaie e nei collegamenti periferici. Bisogna controllare infatti che la rotaia esterna comune (colorata in rosso nello schema) sia collegata elettricamente in tutti i suoi punti e, se il tracciato è particolarmente esteso, questa dovrà essere alimentata in più punti, indicativamente una volta ogni tre metri. Gli scambi previsti nello schema sono i Peco Electrofrog (o simili, come Pilz Elite) e la parte colorata in verde (telaio mobile e cuore) assumerà la polarità definita dalla posizione degli aghi (confrontare i1 numero 1 di TTM) ma è importante mantenere isolato l'innesto della rotaia al cuore dello scambio con due giunzioni isolanti in plastica, le stesse giunzioni che si dovranno usare per l'isolamento delle tratte e delle sezioni nei punti indicati nel disegno del tracciato, indicate con un rettangolino arancione. Per quanto riguarda lo schema, occorre premettere che i relè a riposo (non eccitati) forniscono alimentazione alle tratte. Solo se si pongono in condizione di lavoro (elettromagneti eccitati), tolgono l'alimentazione alle tratte.

Occorre precisare che il blocco automatico funziona Esaminiamo ora il funzionamento del blocco rapportato agli eventi più comuni che si possono verificare sul tracciato. Un mezzo che impegna la sezione 3 attiva il sensore SP3 che eccita il relè 1 togliendo l'alimentazione alla tratta 2, mentre l'occupazione della Sezione 3 porta all'eccitazione, tramite SP2, sia il relè 2 che il relè 3, non aprendo i contatti che portano la corrente alle tratte 1A e 1B, cosa che impedirà ai treni presenti in stazione di partire. La gestione della tratta 3, da considerarsi come una protezione per l'entrata in stazione, è un po' più complessa, perché deve tenere conto dell'occupazione dei binario A e/o B e confrontarla con la posizione assunta dagli aghi dello scambio (dritta o rovescia). Il circuito autorizzerà l'alimentazione della tratta 3 solo se la sezione 1 non è impegnata e contemporaneamente lo scambio è disposto per l'itinerario verso il binario libero. In caso contrario, oppure se entrambi i binari 1A e 1B risultano occupati, la tratta 3 sarà priva di alimentazione e il treno non potrà fare altro che fermarsi in attesa che si liberi uno dei binari di stazione.
Per eseguire questa operazione si è scelto di usare le "porte logiche" che provvedono ad analizzare i segnali di occupazione e della posizione degli aghi e a fornire in uscita lo stato logico conseguente (0 oppure 1).
Le porte logiche possono risultare utili in tante altre situazioni fermodellistiche, e non sono difficili da usare: contiamo di tornare sull'argomento nei prossimi numeri. Nel caso presentato in queste pagine è stato usato l'integrato tipo C-Mos siglato CD4001 che contiene quattro porte logiche indipendenti di tipo NOR (OR negato) le quali presentano uno stato logico 1 in uscita soltanto se le due entrate hanno contemporaneamente uno stato logico 0.
Per consentire l'arresto, con comando manuale, si usano i deviatori S1 e S2 che controllano le tratte 1A e 1B e vengono definiti ON-OFF-ON in quanto hanno 3 posizioni con lo 0 al centro. Quando il deviatore è posto sullo 0 centrale per effettuare manovre in stazione, l'automatismo è escluso e la tratta 1/A (oppure 1/B, dipende dal deviatore comandato) è permanentemente alimentata. In tal caso la tratta 2 non risulta protetta quindi sarebbe possibile lanciare un convoglio verso la tratta 2, dove potrebbe essere in marcia un convoglio più lento con disastrose conseguenze: per questo occorre fare molta attenzione quando si mettono i deviatori S1 o S2 in posizione Off. Per ottenere una sosta forzata basta spostare la levetta del deviatore in modo da collegare il relè al positivo: l'automatismo di protezione sarà ancora attivo, ma la tratta sarà priva di alimentazione. Spostando di nuovo la levetta dalla parte opposta, il circuito riprenderà a funzionare normalmente


	Per consentire al circuito di riconoscere la posizione dello scambio è necessario collegarlo a un deviatore elettrico unipolare accoppiato al motore (lento o a doppia bobina) dello scambio. Se il motore ne è sprovvisto (per esempio i motori Peco PL10) occorre dotarlo del deviatore (per i Peco serve un PL13 oppure un PL15) facilmente reperibile presso i negozi di fermodellismo. A titolo unicamente indicativo, il costo del materiale per la realizzazione del progetto non dovrebbe superare le 60.000 lire, di cui ben 36.000 per i relè ed i deviatori. Per quanto riguarda la costruzione della scheda non resta che ripetere le consuete raccomandazioni. Utilizzare una piastra ramata da un solo lato di 16 x 10 cm e se siete già pratici di fotoincisione è sufficiente fare attenzione a disporre la matrice nel verso giusto e ben aderente al rame. Se si preferisce non usare la fotoincisione è ugualmente possibile raggiungere lo scopo servendosi di una lastra non sensibilizzata, ricopiando a ricalco il contorno delle tracce, marcando con un punzone i fori necessari per l'inserimento dei componenti e riempiendo in seguito le tracce con l'inchiostro coprente di una matita speciale, normalmente reperibile nei negozi di elettronica. L'inserimento dei componenti va fatto curando l'orientamento dei diodi, dei LED e dei condensatori elettrolitici, visibile nel disegno. Per la saldatura evitare la cosiddetta "pasta salda", usare invece lo stagno speciale per circuiti. Nella lista dei componenti sono stati indicati fra gli elementi opzionali i connettori e le barrette per terminali che rendono l'aspetto delle schede più professionale ma possono essere sostituiti da un semplice foro sulla scheda dove verrà fatto passare il cavo elettrico da saldare sulla traccia in rame

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