Vaškova zahradní železnice

Zahradní železnice

Regner Betty Ovládání Koncepce

Provoz živé parní lokomotivy v kopcovitém profilu tratě nutně vyžaduje řízení výkonu parního stroje. Pro jízdu do kopce je potřeba otevřít parní ventil podle stoupání a záteže. Naopak pro jízdu s kopce je nutné parní ventil maximálně priškrtit, aby lokomotiva nenabrala nebezpečně vysokou rychlost. Toto se bez dálkového ovládání neobejde.

První otázkou je způsob přenosu řídicích signálů. Při soubežném provozu s elektricky řízenými lokomotivami se jako možné řešení nabízí přenos DCC povelů společně s napájecím napětím po kolejnicích. Hlavní výhody tohoto rešení jsou ve využití již existující DCC centrály, použití jednoho navigátoru pro oba druhy provozu a odpadá problém zdroje proudu v lokomotivě. Nevýhodou je nutnost do lokomotivy zabudovat odběr proudu, například sběrné kontakty, což bude mírně snižovat výkon lokomotivy. Toto řešení je vhodné pro kombinovaný provoz na domácím kolejišti. Pri provozu na cizím kolejišti ale nemusí být k dispozici centrála s navigátorem.

Druhou variantou je rádiový přenos řidicích signálů. Výhodou je možnost provozu na libovolném kolejišti, nezávisle na centrále. Nevýhodou je nutnost vyřešit rádiový přenos signálů a zdroj proudu pro lokomotivu. Pro rádiové řízení se obvykle používají klasické RC soupravy. Pokud není RC souprava k dispozici, znamená to nemalou prvotní investici. Ale pro rádiový přenos se nabízejí i jiné varianty, například přenos digitálních signálů RF 434/868 MHz, Bluetooth nebo WiFi. Dokonce by se i dalo realizovat i řešení kompatibilní s DCC ovládáním bezdrátovým navigátorem.

Řídicí jednotka Betty

Nejdříve si proberme, jaké funkce budeme potřebovat pro řízení lokomotivy. V první řadě to je mechanické ovládání ventilů:

parní venil
plynový ventil
reverzní ventil
píšťala

Tyto funkce se ovládají pomocí servomotorků. U prvních dvou je požadováno vícepolohové řízení, druhé dvě funkce vystačí s dvěma nebo třemi polohami.

Jako možné rozšíření by se daly realizovat další funkce, například:

elektronické zapalování
osvětlení

Pro tyto funkce stačí řízení logickými úrovněmi 0/1. Příjemným bonusem by bylo:

snímání tlaku páry
snímání teploty a stavu vody v kotli
automatická regulace plynového ventilu podle tlaku

Ovladač Betty, navigátor

Klasický DCC navigátor obvykle poskytuje plynulé řízení rychlosti a dvoustavové řízení směru, osvětlení a většího množství dalších funkcí. Ovládání rychlosti se nabízí použít pro řízení parního ventilu. Reverzní ventil bude ovládán směrem jízdy, píšťala a případné další funkce se spojí se standardními funkcemi. Zůstává pouze otázka ovládání plynového ventilu. Dvouúrovňový funkční výstup zajistí pouze zavření/otevření. Pro ovládání míry otevření ventilu by bylo vhodné použít nějakou automatiku provázanou s měřením tlaku v kotli.

Pokud by se realizoval vlastní ovladač, měl by mít tyto funkce:

plynulé řízení parního ventilu
plynulé řízení plynového ventilu (pokud nebude automatika)
třístavové řízení reverzního ventilu
dvoustavové řízení plynového ventilu s automatikou
dvoustavové řízení dalších funkcí (píšťala, zapalování...)

Zajímavým doplňkem by bylo zobrazení stavových informací lokomotivy na ovladači. Zejména tlak páry a teplota a stav vody v kotli.

Realizace

V následujících článcích se pokusím o návrh a realizaci konkrétních řešení dálkového ovládání. Pokusím se postavit řídicí jednotku lokomotivy schopnou přijímat povely, ovládat 4 serva a nějaké další funkce. A také by mohla umět snímat tlak a teplotu, na tyto hodnoty reagovat a odesílat stav lokomotivy do ovladače. Jako ovladač předpokládám postavit jednoduchý vlastní. Časem by pak bylo možné dopnit řízení nějakým mobilním Bluetooth zařízením a standardním DCC navigátorem.