Beveiliging techniek

11-11-11 Update, Het blijkt maar weer dat niet alles wat je bedenkt ook werkt zoals je zou willen dat het werkt. De oplettende lezer zal merken dat we de technische invulling van de beveiliging drastisch hebben moeten omgooien.

De initiëel door ons bedachte schakelingen: Hall elementen in de baan => Samenvoegen in paren van 16 op 6 multiplexers onder de baan => Hoofdprint => Computer, bleek in de praktijk toch niet zo te werken als wij hadden gehoopt. De gekozen oplossing had een aantal problemen welke we met de gemaakte keuze niet makkelijk konden oplossen, met als gevolg dat we een heel nieuw concept hebben moeten bedenken om de beveiliging toch werkend te krijgen. Printplaten naar de prullenbak, uithuilen en opnieuw beginnen.

Voor de technisch geïnteresseerden, waar zijn we tegen aangelopen:

– Het scannen van de 106 hall elementen, wissels, opstelsporen en rijrichtingen door de parallelpoort van de computer gaat zo snel dat de achterliggende elektronica het niet bij kon houden, met als gevolg dat verkeerde waarden gemeten worden, bijv.: actie Lees wissel 1, en krijg reactie van wissel 2.
Dit probleem is redelijk eenvoudig de wereld uit geholpen door in de computer applicatie een pauze van enkele CPU kloktikken in te bouwen na het zetten van de uitgangen op parallelpoort. Hierdoor krijgt de elektronica voldoende tijd zich in de juiste stand te zetten en de benodigde signalen door te sturen.

– Door het inbouwen van bovenstaande ontstond een tweede probleem. Na metingen met een scope (onmisbaar instrument!!) bleek dat wanneer een trein met volle snelheid over een hall element rijdt, de pulstijd ongeveer 10 ms is. Doordat de computer ruim 180 metingen per cyclus moet doen ontstond het probleem dat dit niet binnen 10 ms afgehandeld kon worden en er dus missers ontstaan. Gevolg dat de computerapplicatie niet meer weet waar de trein daadwerkelijk rijdt.
Oplossing, dit is een zeer ingrijpende oplossing geworden. ALLE 106 hall elementen worden door middel van een Schmitt Trigger en een vertragende RC schakeling enkele milliseconden gebufferd zodat het korte signaal van een passerende trein wat langer vast gehouden wordt.

– Door de enorm lange kabels (Het laatste hall element zit qua kabel lengte ruim 15 meter verderop) ontstond er looptijdvertraging (condensatorwerking in de kabels) en verstoring van de signalen in de aderparen van de UTP kabel.
Oplossing: Ook deze valt onder de ingrijpende oplossingen. De Schmitt Trigger in bovenstaande oplossing heeft een tweede positief effect, de verstoorde signalen worden door de Schmitt Trigger opgepakt en weer tot strakke pulsen omgezet. De looptijdvertraging oplossen door de multiplexers onder de tafel verplaatsen naar een locatie zo dicht mogelijk op de hoofdprint. Gevolg nog meer kabels naar de hall elementen, elk hall element moet per stuk naar de mulitplexer print gevoerd worden. Echter hierdoor zijn wel alle looptijdvertragingen en kabel verstoringen verdwenen.

Hieronder de vernieuwde oplossing:

Het schema links toont een “vereenvoudigde” weergave van de elektronische componenten met daarbij de diverse koppelingen tussen de componenten.
Centraal in het schema de baanbeveiliging print. Nagenoeg vanuit alle componenten wordt de print voorzien van informatie.

 

 

 

Per onderdeel een beschrijving