Elektroniczny sterownik sygnalizacji przejazdowej

Sygnalizacja przejazdowa

UWAGA! Opisany poniżej schemat jest prototypem. W warunkach laboratoryjnych działał prawidłowo, ale podczas ruchu pociągów zdażało się, że układ ulegał samoczynnemu wzbudzeniu. Dlatego należałoby usprawnić go blokując styki czujników monolitycznymi kondensatorami, oraz stosując ekranowanie. Schemat ten należy traktować nie jako gotowe rozwiązanie, ale jako materiał wyjściowy do przemyśleń i dalszych udoskonaleń.

Zasada działania

Układ ma za zadanie włączyć sygnalizację świetlną (i ewentualnie dźwiękową) gdy do miejsca skrzyżowania drogi kołowej z jednotorową linią kolejową zbliża się pociąg, oraz wyłączyć sygnalizację gdy pociąg minie przejazd, niezależnie od kierunku z którego zbliża się pociąg.
    Układ współpracuje z trzema czujnikami punktowymi, rozmieszczonymi (patrząc w kierunku rosnącego kilomatrażu):
  1. daleko od przejazdu (np. 2 m),
  2. w miejscu gdzie jest przejazd,
  3. daleko za przejazdem (np. 2 m)
Czujniki te mogą byc dowolnego rodzaju: styki szynowe, czujniki naciskowe, bariera optoelektroniczna.
Ważne jest, aby dawały one informację o tym, że pociąg przejeżdża przez czujnik.
W prototypie zastosowałem czujnik naciskowy - niewielki włącznik astabilny (typu reset) umieściłem pod torem, który na pewnym odcinku nie był przymocowany do podsypki.
Wymagało to pewnych eksperymentów - przycisk powinien się włąćzyć pod wpływem ciężaru lokomotywy, i wyłączyć po jej zjechaniu (najlepiej po zjechaniu całego pociągu, ale to jest trudne do uzyskania). W tym celu należy dobrać pewne wstępne naprężenie toru naciskającego na przycisk (podkładając pod przycisk i tor kawałki kartoników).

Czujniki w czasie przejazdu pociągu mogą dawać jeden długi impuls, lub ciąg krótkich impulsów. Nie ma to znaczenia, ponieważ układ 74123 formuje właściwy impuls o czasie trwania nie mniejszym niż np. 4 s (podtrzymywanym przez impulsy na wejściu).

Pierwsze zbocze impulsu z wejść 1 lub 3 wyzwalają przerzutnik 7474 (U4A).
Stan 0 na zanegowanym wyjściu tego przerzutnika odblokowywuje przebieg prostokątny z generatora U2A oraz jego inwersję - czyli diody LED migają naprzemiennie.

Drugie zbocze impulsu z wejścia 2 powoduje reset drugiego przerzutnika (U4B) który kasuje pierwszy (wyłącza sygnalizację).

Gdy pociąg dojeżdża do trzeciego czujnika, zbocze impulsu nie może wyzwolić przerzutnika U4A ponieważ jest jego wejście C jest ciągle blokowane wysokim poziomem z wyjścia przerzutnika U4B.
Przerzutnik U4B jest resetowany przez ten sam impuls, ale z pewnym małym opóźnieniem wymuszonym przez bramkę U3B.
W ten sposób układ powraca do stanu początkowego.
Ponizej pokazano animację ilustrującą powyższy tekst (zielona strzałka oznacza jazdę pociągu):

Schemat sygnalizacji przejazdowej

Powyższy rysunek jest linkiem do powiększenia schematu (można też ściągnąć schemat w Protelu).
Opracował: McZapkie

JTZ - przejazd

Do głównej strony JTZ/obwody/elektroniczne