Le DIGITAL en modélisme ferroviaire

Emmanuel Bournez

Rail Miniature 25 – 12 avril 2008

L'exploitation d'un réseau de trains miniatures

Gestion des circulations : vitesse des trains, rattrapage, croisements, etc.

Gestion des appareils de voie : moteurs d'aiguilles, dételeurs

Gestion de la signalisation lumineuse ou mécanique

Animations diverses et variées

Les limites du système analogique

Impossibilité de faire rouler des trains à une allure différente sur une même voie

Disparition du courant à l'arrêt => pas d'éclairage

Absence d'animation à bord des trains

Principe des réalimentations/coupures => arrêt et démarrage brutaux

Câblage rapidement complexe !!!

Avantages du Digital

Simplicité du câblage (2 fils) Pilotage indépendant de plusieurs trains Couplage de locomotives Paramétrage de la vitesse des locos (inertie, compensation de charge) Fonctions diverses (éclairage, générateur de fumée, sons, dételeur, pantos motorisés, etc.) Eclairage constant des fanaux et des voitures

Inconvénients du Digital

Coût des décodeurs pour chaque locomotive et appareil de voie

Difficulté de réaliser des automatismes sans une gestion par ordinateur

Les normes du Digital

Norme DCC : édictée par le NMRA en 1994. Elle s'appuie sur le protocole Lenz. Utilisée par Lenz, Uhlenbrock, ESU, Zimo, Digitrax, Piko...

Le système Märklin (Motorola)

Le système Seletrix

Le système FMZ de Fleischmann aujourd'hui abandonné

Fonctionnement d'une commande Digital DCC

décodeur locos

décodeur accessoires

Centrale

Interface

16 / 22 V ~

Rétrosignalisation

Principe de transfert des informations

La voie est en permanence alimentée en courant alternatif (16 à 18 V en DCC et 22 V en Märklin/Motorola)

Le courant de traction est de forme carrée, modulé par des impulsions courtes ou longues que chaque décodeur interprête :

Décodage des informations

La centrale de contrôle envoie l'adresse du décodeur ciblé puis les informations sous forme

d'impulsions. Bit 0 (impulsion longue)/Bit 1 (impulsion courte)

Rôle du décodeur

Convertit le signal alternatif carré en courant continu pour le moteur et les accessoiresExécute les ordres envoyés par la centrale de contrôleAlimente les accessoires par des microinterrupteurs

Câblage d'un décodeur de loco

Réglage de la vitesse d'une loco

La puissance maxi est toujours disponible : à 2 % de la vitesse maxi, le moteur est parcouru pendant 2 % du temps par le courant maxi d'où un meilleur ralenti.

Les courbes d'accélération et de décélération peuvent être programmées.

La vitesse maximale peut être ajustée pour chaque engin conformément à la réalité.

Un asservissement de la vitesse permet de maintenir une vitesse constante quels que soient le profil de la voie et la charge remorquée.

Décodeurs d'accessoires

Le principe de fonctionnement est identique à celui des décodeurs de locomotives.

Tous les systèmes ne permettent pas de gérer les accessoires.

Les sorties n'ont que 2 valeurs possibles (on/off) ce qui est insuffisant pour gérer les signaux BAPR et BAL français. (à suivre le développement des signaux Models Arts Diffusion)

Autres modules en digital

Gestion des boucles de retournement

Passage d'un réseau digital à un réseau conventionnel

Arrêt progressif devant les signaux (générateur de freinage unique pour tout le réseau)

Détection pour le bus de rétrosignalisation

Les Bus

La centrale communique avec les décodeurs via les rails sans retour d'information possible. Les décodeurs n'échangent aucune information entre eux.

Les performances du bus se mesurent par :

Il n'existe aucune norme à ce sujet et le choix du fabricant est donc primordial.

la vitesse de transmissionla fiabilité et la capacité à évoluerle nombre maximal d'appareils que l'on peut connecterla topologie du bus

Les différents bus

Uhlenbrock, Roco, LGB : tous les appareils sont individuellement reliés à la centrale.

Uhlenbrock, Lenz, Märklin : tous les appareils sont reliés sur une chaîne ouverte. On peut facilement ajouter un appareil mais s'il est défectueux, le bus est paralysé.

Digitrax, Selectrix, Fleischmann, Zimo : tous les appareils peuvent être interconnectés. La fiabilité est accrue et le système est plus flexible et évolutif.

Configuration d'un décodeur

1ère étape : lire la documentation de la centrale de commande (le choix de l'interface est très important !)

2ème étape : installer le décodeur

3ème étape : lire la documentation du décodeur et prendre connaissance des variables de configuration (CV)

Variables de configuration (CV)

CV Valeur Signification3 0-255 Temporisation de démarrage4 0-255 Temporisation de freinage5 0-255 Vitesse maximale6 0-255 Vitesse moyenne

51 Configuration de freinage (pour distance constante)52 0-255 Longueur de la distance de freinage (si 51 activée)55 0-255 Intensité lumineuse (fil blanc et fil vert)56 0-255 Intensité lumineuse (fil jaune et fil violet)58 0-255 Mode manoeuvre (ralenti)62 0-255 Effets lumineux sur la sortie C (fil vert)

67 à 94 0-255 Courbe de montée en vitesse

Attention, d'un fabricant à un autre, les CV n'ont pas la même signification. Il faut toujours conserver la documentation fournie.

Petit tour d'horizon des décodeurs de loco

Fabricant Type Référence Prix (euros)Lenz Gold 10433 27Lenz Silver 10331 23Lenz Standard 10231 21Lenz 21 pins 10321 24Lenz LF100XF 10104 21Lenz Silver Mini 10310 29Lenz Silver Direct 10330 25Roco 10745 28Uhlenbrock Comfort 76320 25ESU Lokpilot Fx 52620 17ESU Lokpilot V3 52611 23ESU Loksound 52400 100CT Electronik NEM652 DCX74 34CT Electronik Sonore GE70 54Viessmann N (Y7100) 5242 30Viessmann HO 5246 33Zimo NEM652 MX63R 40Zimo 21 pins MX63T 43

Le digital : une nouvelle ère pour le train miniature ?

La miniaturisation des composants permet d'atteindre une finesse et une richesse inégalées dans les détails (LED CMS, motorisation, etc.)

Le son ajoute un réalisme saisissant (voir démo du Lokprogrammer).

Ya pluka ! A nous d'inventer les trains miniatures de demain !