PILOTAG E COMPLET PAR ORDINATEUR:
LOCALISATION DES TRAINS SUR LE RESEAU

LOCALISATION DES TRAINS: RETRO-SIGNALISATION

PRINCIPE DE LA DETECTION / RETRO-SIGNALISATION

LES PRINCIPAUX SYSTEMES DE RETRO-SIGNALISATION

• RS LENZ

• S88/S88N

• LOCONET

LOCALISATION DES TRAINS: RETRO-SIGNALISATION

Le pilotage des trains par logiciel est le stade ultime du "digital".
Mais pour y parvenir, il est nécessaire de se donner les moyens de connaître la position des trains à chaque instant,
de façon à pouvoir assurer la sécurité, en particulier arrêter un train devant une aiguille en mauvaise position,
ou avant un canton occupé.

Mais connaître la position des trains suppose qu'on renvoie une information vers la centrale, alors que le
protocole DCC ne fonctionne que dans le sens "centrale" vers "rails", pour contrôler la vitesse des locos, ou
la position des aiguillages. L'extension "Railcom" du DCC, introduite par Lenz, est une tentative pour permettre
la remontée d'information vers la centrale, mais cette extension n'est pas universellement acceptée.

Le retour de l'information de position suppose donc qu'on rajoute aux deux bus déjà vus (le bus "rails" DCC, et
le bus contrôle, pour les manettes) un bus supplémentaire:
le bus de rétrosignalisation.

C'est donc autour de l'ensemble des trois bus suivants que se construit un réseau digital:

• Le bus "rails" DCC,

• le bus contrôle,

• Le bus de rétrosignalisation.

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PRINCIPE DE LA DETECTION / RETROSIGNALISATION

Ce principe est illustré par la figure suivante.

L'approche standard consiste à détecter l'extrémité du train (loco si on est en marche avant) sur deux zones
de détection situées aux deux extrémités de chaque canton (souvent appelées "zones d'arrêt").
Et la façon la plus classique de le faire, consiste à isoler des tronçons sur une des deux files de rail de la voie
(par des coupures représentées en rouge ci-dessous, ou des éclisses isolantes).
Lorsque la loco arrive sur un de ces tronçons, le courant passe par la section de rail isolée de sa voisine, et peut
donc être détecté par un circuit électronique: le module de détection.

Les zones de détection ont une longueur de l'ordre de 45-50cm en HO. Il reste donc en général un troisième zone,
entre les deux zones de détection: la zone neutre. Cette zone neutre, n'est pas reliée à un circuit de détection, mais
directement au "feeder" DCC (... enfin... presque: voir note 1 en fin de cette section).

Dès qu'un "évènement" (consommation de courant de la loco ou disparition de consommation) est détecté, le
module de rétrosignalisation le mémorise, et envoie une information vers la centrale, par le bus de rétrosignalisation
(représenté en vert sur la figure).

NOTE IMPORTANTE:

Bien qu'électriquement, seuls les fils (rouges sur la figure) reliés aux sections sur la file de rail à coupures,
doivent être reliés au module de détection, il est très fortement recommandé de tirer les deux fils (rouge et bleu
sur la figure) en paire torsadée, pour limiter le parasitage électromagnétique. Le soin apporté au câblage en
amont, est un gage de bon fonctionnement du réseau.

Note 1: bien que ça dépase le cadre de cette introduction, les zones neutres ne sont pas reliées directement au
"feeder" DCC. La file de rail sur laquelle se trouvent les coupures de rail doit être reliée au fil correspondant
du feeder par l'intermédiaire d'un circuit de compensation très simple (en général 4 diodes), pour compenser
la chute de tension sur les circuits de détection auxquels sont reliées les zones détectées.

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LES PRINCIPAUX SYSTEMES DE RETRO-SIGNALISATION

Il y a 3 principaux systèmes de rétrosignalisation:

• le système RS de Lenz

• le système S88 / S88N

• le système LOCONET

RS LENZ

Le bus de rétrosignalisation RS Lenz est spécifique à Lenz. Contrairement au bus contrôle Xpressnet, que Lenz
a ouvert, et pour lequel on trouve beaucoup de matériel compatible, le bus RS est fermé, et donc quasiment
restreint au matériel Lenz.
Il consiste en deux fils "R" et "S". Tous les modules de rétrosignalisation se branchent en parallèle sur ces deux fils.

La liaison PC <-> centrale n'est pas montrée sur la figure ci-dessus.

LDT Littfinski est des rares fournisseurs a proposer du matériel compatible avec ce standard.

La photo suivante, extraite du site LDT, montre le LDT RS-8, module de 8 zones de détection compatible RS.

• En haut, on voit la série de borniers de connexion aux 8 zones (2 fils par zones).

• En bas à gauche, les 4 bornes sont:

  • deux bornes RS

  • deux bornes pour l'alimentation 16 Vac

Noter aussi les 8 x 4 diodes, près des borniers, qui sont la base des circuits de détection.

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S88 / S88N

A l'origine, il n'y avait que le bus S88, bus à 6 fils, facilement parasitable, qui avait la réputation d'être très
peu fiable. Puis est apparu le S88N, basé sur des connexions par câbles standard Ethernet blindés, avec des
connecteurs RJ45.

Contrairement au S88, le S88N a un fonctionnement très correct. Des réseaux de clubs avec une quinzaine de
modules, reliés par au total environ 30m de câbles, fonctionnent plusieurs heures d'affilée, en exposition (donc
en ambiance parasitée), sans le moindre problème.

La figure suivante montre le principe de connexion.

Chaque module est pourvu de deux embases femelles RJ45:

• Une connexion de sortie dans la direction de la centrale,

• Une connexion d'entrée dans l'autre direction.

Les câbles sont des câbles Ethernet standard blindés (STP5 , STP6, FTP5, FTP6) , peu coûteux, et facile à acquérir,
car très répandus.

Cette approche présente les quatre avantages suivants:

• Montage / démontage plus facile, ce qui est très appréciable pour les réseaux modulaires de clubs, lorsqu'on
  les monte et démonte pour des expositions, par exemple.

• Modules un peu moins chers à l'achat "montés".

• Schéma simple, qui permet aux bricoleurs de fabriquer leur circuits eux-mêmes (pour un coût nettement moindre).

• Diagnostic plus facile en cas de panne.

La liaison PC <-> centrale n'est pas montrée sur la figure ci-dessus.

LDT Littfinski propose aussi le LDT-RM-GB-8-N, module de 8 zones de détection compatible S88N.

Sur la photo suivante, extraite du site LDT, on voit que ce module a exactement la même structure que le RS-8,
présenté précédemment. Et on voit les deux embases RJ45 pour connexions S88N

Les deux figures suivantes montrent l'adaptation à la rétrosignalisation S88, dans deux cas particuliers:

• Le cas où la centrale n'est pas compatible S88/S88N, mais compatible Xpressnet
  (centrales Lenz, Roco Multimaux et Z21).
  L'interface XIS88 permet de gérer la rétrosignalisation S88N, et fait l'interface Xpressnet avec la centrale.

• Le cas où la centrale n'est compatible ni avec Xpressnet, ni avec le S88/S88N.
  C'est le cas du SPROG, qui n'a pas d'interface de rétrosignalisation, mais aussi de l'ECOS ESU, dont
  l'interface S88 ne fonctionne pas correctement sur beaucoup de versions de logiciel.
  Dans ce cas, on peut compléter la centrale par un deuxième module qui ne fait que la gestion S88/S88N.
  Et donc, il y a dans ce cas deux liaisons avec le PC.
  
  Deux produits sont capables de remplir cette fonction:

  • Le LDT HSI88

  • Le FIS88 (Feedback Interface S88)
    

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LOCONET

Le bus Loconet est le bus de Digitrax, leader du DCC aux USA.
On a déjà vu que le bus Loconet sert de bus de contrôle (pour raccorder des manettes de contrôle, par exemple).
Ce même bus Loconet peut donc aussi servir comme bus de rétrosignalisation, pour remonter vers la centrale
les évènements de détection.

Loconet était très peu utilisé en Europe jusqu'à il y a 5 ans. Mais les centrales les plus récentes (Roco Z21,
Uhlenbrock Intellibox2, ..) intègrent maintenant ce bus, qui a donc des chances de s'étendre de plus en plus
dans l'avenir.

L'assemblage des modules Loconet est très semblable à celui des modules S88N (voir figure ci-dessous).
Les câbles Ethernet RJ45 sont remplacés par des câbles plats 6 fils avec connectique RJ12 (qui ressemblent aux
câbles plats des téléphones fixes qui sont, eux, à 4 fils).

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