Jeseník - ovládání modelového provozu
©Vláďa+MC
Křižování Sp1972 s Os3428 v Jeseníku
V tomto článku bychom vás chtěli seznámit s námi navrženým a provedeným řešením ovládání stanice Jeseník modulového kolejiště Ostramo. Tímto navazujeme na článek popisující vznik stanice a dále fotoreportáže modelového provedení kolejiště, krajiny i budov v této stanici.
Při úvahách na téma ovládání stanice jsme vycházeli z předlohy, tedy skutečné stanice Jeseník, a zkušeností s modulovým provozem, který přece jen klade poněkud jiné požadavky na řízení provozu než skutečnost.
Ve skutečné stanici Jeseník je v provozu elektromechanické staniční zabezpečovací zařízení vzor 5007 se závislými stavědly 2.kategorie - se závislostmi mezi návěstidly a výhybkami, ovšem bez kontroly volnosti vlakové cesty. Jako předloha byl použit stav stanice ze 70tých let 20. století, kdy byla stanice osazena mechanickými návěstidly, závorami a mechanickými přestavníky výměn. Po modernizaci jsou v současnosti tyto prvky nahrazeny motorickými přestavníky, světelnými návěstidly AŽD vzor 71. a přejezdovými zařízeními VÚD a AŽD.
Postupně se tedy podíváme na všechna použitá řešení ve stanici a podělíme se ze zkušenostmi s jednotlivými prvky v provozu. Snad vám tento popis nastíní složitou cestu od velkorysých návrhů až po komplikovaná řešení jednotlivých problémů.

1. Vnější prvky kolejiště stanice

1.1. Použité kolejivo a výhybky

Jako u všech stavěných modulů kolejiště Ostramo jsou i ve stanici Jeseník použity kolejnice a výhybky Peco s výškou kolejnicového profilu 2,5 mm. Výhybky byly použity s poloměrem odbočení 914 mm pro hlavní koleje a 610 mm pro koleje manipulační - v obou případech je úhel odbočení na srdcovce 12°. Celkem je ve stanici 9 výhybek rozdělených do dvou zhlaví, vytvářejících kolejiště s dopravními kolejemi 1. - 3. a manipulačními kolejemi 4.,5. a 5 kusá.
Výhybky byly před pokládkou upraveny pro použití motorických přestavníků ke stavění výměn. Původní aretační mechanismus byl z výhybek demontován, přebytečné nálitky odfrézovány a první tři pražce výhybky ze strany hrotu jazyku nahrazeny pražci flexi kolejiva. Po stránce elektrické byly na výhybkové části napájeny propojky trakčního proudu do oblasti spojek mezi výhybkami, použití nevodivých srdcovek nevyžadovalo dalších úprav. Dále byla provedena úprava pražců na vnější straně výměny, aby zde bylo možno usadit modely mechanických přestavníků a závorníku a vznikl prostor pro umístění výměnových návěstidel. Před montáží výhybek byl v prostoru přestavné tyče výměny vyfrézován oválný otvor pro průchod táhla přestavníku. Táhlo je vsunuto do původního otvoru uprostřed přestavné tyče a nevyžaduje další zajištění.
V provozu výhybek jsem doposud nezaznamenali vážnější problémy, předpokladem spolehlivého provozu je časté čištění kolejnic, což ovšem není pro většinu modelářů žádná novinka.

Pohled do Jeseníku od Lipové Lázně
1.2. Přestavníky výměn
Při dřívějších pracech na kolejišti Ostrama jsem ověřili funkčnost magnetických přestavníku Peco. V zastávce Horní Heřmanice plní spolehlivě svou funkci, přestože jejich ovládání je s ohledem na absenci koncového vypínaní složitější. Trend ovšem nezadržitelně spěje k použití přestavníků motorických s jejich modelovým chodem. I my jsem tomuto trendu podlehli a vydali se na trnitou cestu hledání ideálního motorického přestavníku. Dle zkušenosti mnoha modelářů ovšem nic takového zatím neexistuje, takže se ,,taktizuje" mezi nasazením Fulgurexů, Tilligů a jiných vlastnoručních výrobků. My jsem měli situaci ulehčenu skutečností, že jeden z našich členů vlastnil hromádku přestavníků Bemo a byl ochoten je investovat do naší práce.
Samotné provedení přestavníku vám přiblížíme obrázky včetně montáže na výhybce, takto si snadněji uděláte obrázek o jeho provedení. Přestavník je složen převážně z plastových dílů - základová deska, přestavná tyč a kryt přestavníku. Převod mezi motorem a přestavníkem je tvořen mosazným ozubeným kolem a posuvovým šroubem, který je upevněn do přestavné tyče. V základové desce je dále upevněna deska plošného spoje, která vytváří kontaktní pole pro dva koncové vypínače přestavníku a dále čtyři přepínací kontakty přestavníku - toto zatím jiný přestavník nenabízí. Přestavná tyč vystupuje z krytu přestavníku na obě strany, takže lze polohu přestavníku vůči výhybce zvolit ze čtyř možností - zprava, zleva, po hrotech, proti hrotu.
Přestavník BEMO s namontovanou úhlovou pákou
To dává značnou šanci namontovat přestavník pod kolejiště složitého zhlaví i v případě, že si tvůrce dřevěné kostry modulu s montáží přestavníků hlavu nelámal. Mezi přestavnou tyč přestavníku a výměny je pak vložen tvarový drát z pružinové oceli přizpůsobený tloušťce desky a štěrkového lože kolejiště. Drát je tvaru ,,L,, a vytváří úhlovou páku, kterou je převáděn podélný posuv přestavníku na příčný pohyb výměny. Otočný bod páky je součástí základové desky přestavníku. Pružnost páky pak umožňuje nastavit dostatečný přítlak jazyků na opornice v obou koncových polohách, samozřejmě v závislosti na délce chodu přestavníku.
Druhý pohled na přestavník BEMO s namontovanou úhlovou pákou
Právě velikost přestavné dráhy je u tohoto přestavníku otázkou velikosti napájecího napětí a nastavení koncových vypínačů motoru. Změnit toto nastavení je u tohoto přestavníku velký problém, protože je možné jen přihnutím vodivých pásků přestavné tyče, ovšem při úplné demontáži přestavníků. Proto je seřizováni chodu poměrně časově náročné a vyžaduje značnou trpělivost. Po správném seřízení se již nastavení nemění a v provozu se závady neobjevují. Taktéž velikost napětí je poměrně důležitá. Provoz zkušebního přestavníku na jmenovité napění 12 V vyvolal u členů klubu značné rozčarování, protože pohyb jazyků byl velmi rychlý a neodpovídal jejich představě. Proto jsem napájecí napětí snížil až na nejnižší možnou hodnotu 7V, kdy je chod motoru ještě stabilní a spolehlivost přestavování dostatečná - samozřejmě za souhlasného pokyvování členů klubu, protože chod výměn se téměř dvakrát zpomalil. Napájení přestavníku tak nízkým napětím ovšem předpokládá použití napěťových stabilizátorů, které jsou svou rychlou reakcí schopny pokrýt počáteční odběr motoru při záběrovém momentu, kdy by se při běžném napájení již přestavník nerozběhnul. Stabilizátor je použit jeden pro celou stanici a s maximálním proudem 2A umožňuje stavění několika výměn najednou - i když toto nelze běžně doporučit, především z modelových důvodů.
Zkušenosti s provozem přestavníku jsou zatím překvapivě pozitivní. Po počátečních problémech se seřízením přestavníku tyto již pracují spolehlivě. Samozřejmostí je občasné čištění od prachu a mazání posuvového šroubu, šnekového převodu a ložisek motoru.
1.3. Mechanická návěstidla
Skutečná i modelová stanice je osazena dvěmi mechanickými vjezdovými dvouramennými návěstidly s předvěstmi a dvěmi jednoramennými skupinovými návěstidly odjezdovými. V případě modelu padla volba na osvědčeného výrobce návěstidel rakouského vzoru - firmu Viesmann. Její modely 4513 a 4506 plně naplnily představy autorů stanice, i když finanční představy byly jistě zcela jiné. Jiná situace nastala u předvěstí, kdy model 4509 neodpovídá u nás použitým předvěstem, takže pořízení vhodných předvěstí je otázkou použití pohynu návěstidel Viesmann a stavby modelu vlastními silami s pomocí leptů. Tato oblast je zatím v řešení.
Umístění odjezdových návěstidel v kolejišti stanice nepředstavuje zásadních problémů, jisté úpravy prodělala pata návěstidla s ohledem na umístění maket kanálů drátových táhel. U vjezdových návěstidel je již situace složitější. Protože pokládáme dodržení základních rozměrových proporcí stanice za svaté a záhlaví je pro nás stejně důležité jako délka staničních kolejí, používáme v klubu návěstních modulů. Je to stavební modul trati o délce 150 mm, na kterém je kromě koleje umístěno návěstidlo. Řešení je to poměrně drahé, ovšem zatím jsme lepší řešení pro modelové umístění návěstidel do terénu neobjevili. Ke stanici Jeseník tak přísluší dva návěstní moduly vjezdových návěstidel a dva moduly předvěstí, vše provedeno dle norem Fremo s možností zabudování do libovolného místa na modulovém kolejišti.
Výstupní konektory pro návěstní moduly na krajním dílu Jeseníku
V souvislosti s umístěním návěstidel jsme museli řešit problém elektrického zapojení návěstidel do obvodů řízení stanice. Zvolili jsme osvědčené řešení s telefonními kabely a konektory RJ 12. Standardní zapojení využívá 6 vodičů kabelu, pro napájení předvěstí používáme kabely pouze 4 žilové. Zapojení návěstidel máme řešeno vnitřní normou klubu, aby byla zajištěna jejich zaměnitelnost, a to včetně návěstidel světelných. Každý návěstní modul je osazen svorkovnicí SN 1 s připojením konektorem RJ 12, stejné svorkovnice obsahují i vnější čela modulů stanice.
Provoz návěstidel je bezproblémový, pouze jsme upravili obvod osvětlení návěstidel odporem s větší ohmickou hodnotou, protože svítivost návěstních svítilen byla příliš vysoká a ohřev návěstidla žárovkou nebezpečný.
Návěstní modul s vjezdovým návěstidlem
1.4. Mechanické závory
Skutečná stanice obsahuje dva zabezpečené přejezdy, jeden přes zhlaví stanice a jeden přes záhlaví na západní straně. I v tomto případě jsme sáhli pro osvědčené výrobky firmy Viesmann - model 5100 odpovídá použití na českém kolejišti a zapojení odpovídá zapojení návěstidel. Přes investování značných finančních prostředků náš čekalo v souvislosti s přejezdy asi největší zklamání, které jsme u modulů zažili. Prvním překvapením byla skutečnost, že jsme zakoupili závory od dvou prodejců a každé měly jiný pohon, dalším pak úplné zkolabování obou při provozu na kolejišti. S ohledem na martýria s těmito výrobky jsme se rozhodli, že sepíšeme o tomto samostatný článek a budeme rádi za zkušenosti a názory dalších modelářů. Modeláři z KŽM Přerov nám již potvrdili stejné problémy, což je na pováženou.
2. Ovládací panel
Při návrhu systému ovládání stanice Jeseník jsme řešili několik problémů, které vyplývají z modulového řešení stanice. Především je to zajištění vazby mezi čtyřmi moduly stanice, čtyřmi návěstními moduly a jedním ovládacím panelem, kde je potřeba zajistit spolehlivé elektrické spojení značného počtu vodičů, rychlou rozebíratelnost spojení a taktéž snadnou přepravitelnost jednotlivých dílů kolejiště.
Myšlenka maximálního napodobení činnosti skutečného zabezpečovacího zařízení vzala rychle za své, protože modelovat elektromechanické zabezpečovací zařízení je téměř nemožné. Taktéž je pro provoz kolejiště třeba zabezpečit určitou rychlost ovládání stanice, kterou složité závislosti skutečného ZZ značně zpomalují. Proto padla logická volba na uspořádání ovládacího panelu do podoby reliéfu stanice se situováním ovládacích prvků do ,,fiktivního" elektromechanického zařízení jejich rozdělením do stavědel. Nutné závislosti mezi návěstidly zabezpečuje řídící přístroj. S ohledem na jednoduchost ovládání a jeho přehlednost pak byla zvolena varianta s řadičí výměn umístěnými do kolejového reliéfu, protože rozdělení do stavědel by značně komplikovalo obsluhu stanice bez ,,zácviku".
Tři pohledy na ovládací pult stanice Jeseník
Ovládací pult stanice tvoří skříň ze tří segmentů, v nichž je osazen reliéf kolejiště v podobě desek z plefiskla, které jsou osazeny příslušnými ovládacími prvky. Horní deska plexiskla tvoří ochranu reliéfu kolejiště proti opotřebení, spodní deska pak nese jednotlivé spínače a řadiče výhybek. Mezi těmito deskami je vložen reliéf kolejiště, vytvořený v programu Corel, plotrovaný na tvrdý papír a zalaminovaný proti působení slunečního světla na tisk. Skutečné provedení reliéfu je přiloženo níže. Na zadní stěně jednotlivých segmentů panelu jsou pak umístěny konektory pro kabelové spojení pultu s moduly. S ohledem na počty vodičů jsou použity pro každý modul stanice dva standardní kabely Canon s 25ti piny pro ovládání napájení kolejí a návěstidel a 15ti piny pro ovládání výhybek. Kromě konektorů jsou pak na zadním panelu indikátory činnosti zdrojové soustavy pultu pro snadnou identifikaci závady v napájení.
Připojení kabelů v jednotlivých dílech Jeseníku
Ovládací prvky tvoří dvou a trojpolohové přepínače podle funkce, přepínače imitující činnost návěstních pák skutečného ZZ jsou opatřeny červenými páčkami. Pro ovládání napájení jednotlivých úseků stanice jsou v reliéfu použity třípolohové přepínače, umožňující ve střední poloze odpojení úseků, v některé z krajních poloh pak připojení trakčního napětí k 1. nebo 2. ovládači dle principů napájení Fremo, který je popsán na našich stránkách. Dalšími přepínači v pravém horním rohu pultu se zřizují závislosti se sousedními stanicemi, kdy je možno připojit ke kolejišti stanice Jeseník ovládač stanice sousední a ovládat jízdu vlaku v celém úseku mezi stanicemi. Ovládače Bazmek a kompatibilní se připojují na bok modulu C do příslušných konektorů DIN 5Z.
Přepojovač digitál-analog
Bez větších komplikací je možno provést připojení stanice do kolejiště s digitálním ovládáním. Jednotlivé moduly stanice obsahují přepojovače, které v poloze ,,digital,, propojují všechny kolejové úseky trvale a vyřazují příslušné přepínače v pultu z činnosti. Druhou variantou je ponechání činnosti pultu i pro digitální signál s možností odpojení jednotlivých úseků od digitálního signálu. Takto lze jednoduše ve stanici zřídit programovací kolej pro lokomotivy bez složitých změn zapojení. Aplikace digitálního ovládání dále předpokládá vybavení stanice zesilovačem signálu - boosterem a rozvodem sítě Loconet s připojovacími konektory pro ovladače lokomotiv.
Pohled na zadní stranu ovládacího pultu
Ovládání výhybek je řešeno pomocí řadičů výměn, které jsme pro jednoduchost a přehlednost ovládání umístili do reliéfu kolejiště. Viditelnou částí řadiče je ovládací páčka, kterou se provádí přestavení výměna a jejíž poloha ukazuje skutečnou polohu výměny. Páčka je aretována v koncových polohách. Pohyb páčky se přenáší na přepínač pod deskou kolejiště, který reverzuje elektromotor přestavníku a aretuje páčku. Pro ovládání výhybek je zřízena funkce závěru výměn ze skutečného elektromechanického zařízení, která znemožňuje přestavování výměn v postavené vlakové cestě, aby nedošlo k podhození výměny pod projíždějícím vozidlem. Za tímto účelem jsou v pultu zřízená závěrová relé stavědla 1. a 2., která při uvolněném závěru výměn přivádějí napětí 7V pro řadiče, které umožňují přestavování výměn. Po postavení vlakové cesty hlavním návěstidlem se vytváří závěr výměn, závěrové relé odpadá a přerušuje napájení řadičů a přestavníků. Pod závěrem jsou pak výměny příslušného stavědla, v jehož obvodu je postavená vlaková cesta. Rušení závěru výměn se provádí přestavením návěstidla do polohy stůj, ovšem až po projetí celého vlaku úsekem vlakové cesty a zjištěním, že vlak dojel celý. Postup tedy v míře nutného zjednodušení respektuje řízení stanice elektromechanickým ZZ.
Taktéž ovládání návěstidel je v maximální míře převzato ze skutečného zařízení. Ovládání je provedeno přepínači s červenými páčkami pro jednotlivá návěstidla vjezdová, odjezdová a předvěsti. V rámci ovládání vjezdových návěstidel je zřízená funkce stavění přímo - odbočky podle polohy výměn ve vlakové cestě. Pokud je vlaková cesta postavená přímo na 1.staniční kolej, je přitaženo ,,rychlostní" relé a návěstidlo se postaví do polohy volno s jedním ramenem šikmo. Zároveň je uvolněno ovládání příslušné předvěsti, kterou je možno taktéž postavit do polohy volno. Při postavení vlakové cesty na koleje 2. nebo 3. relé odpadá, návěstidlo se postaví do polohy vjezd odbočkou se dvěmi rameny šikmo a ovládání předvěsti bude blokováno v poloze výstraha. Aby existovaly závislosti i mezi návěstidly ve stanice, je zřízeno ovládání řídícím přístrojem, na kterém výpravčí zvolí vlakovou cestu ,,od/do stanice A", ,,od/do stanice B" příslušnými přepínači, čímž provede výběr vlakové cesty a uvolní signalistovi na stavědle jen příslušné návěstidlo, ostatní zůstanou uzavřena v poloze stůj. Řídící přístroj tak připouští následující kombinace vlakových cest:
· Vjezd do stanice od A
· Vjezd do stanice od B
· Odjezd do stanice A
· Odjezd do stanice B
· Současný odjezd do stanice A i B
· Průjezd od A do B
· Průjezd od B do A

Obdobně jako některá provedení skutečného ZZ, tak i v Jeseníku není možno stavět současný vjezd dvou vlaků do stanice, což je promítnuto i do modelu. Tímto řešením lze odstranit přehmaty obsluhy, jako je postavení vjezdového a odjezdového návěstidla na jednom zhlaví, nepřestavení návěstidla do polohy stůj po ukončení jízdy vlaku (nelze přestavovat výhybky) a podobně. Na zhlaví se závorami je zřízena taktéž závislost, které neumožňuje ovládat hlavní návěstidla při otevřeném přejezdu. Proto představuje stavění vlakové cesty určitý sled nacvičených postupů, stejně jako ve skutečnosti.

Reliéf pultu vytvořený v Corelu
Tímto řešením se snažíme přiblížit modelový provoz skutečnost. Je ale pravdou, že obsluha stanice musí mít základní znalosti řízení železničního provozu a jistou zručnost v ovládání této stanice. To ale považujeme za jistý přínos, protože provoz na modulovém kolejišti by měl v míře možné simulovat všechny provozní činnosti, se kterými se můžeme u skutečné železnice setkat.
Stanici Jeseník jsme stavěli jako naší první v modulovém pojetí kolejiště, zkušenosti s provozem jsou však veskrze pozitivní. Pro další naše projekty počítáme z mírnými úpravami ovládání a řešení panelu, protože toto je potřeba přizpůsobit konkrétní stanici. I tak ale uvítáme podněty a řešení Vás, modulářů, aby se ovládání modulových kolejišť dostalo na úroveň, která odpovídá snaze kterou jsem si všichni stanovili při jeho stavbě - reálně modelovat skutečnou železnici.
Oživování pultu
Pohled do Jeseníku od Písečné