Control de comando digital - Digital Command Control
El control de comando digital (DCC) es un estándar para un sistema para operar modelos ferroviarios de forma digital. Cuando está equipado con control de comando digital, las locomotoras en la misma sección eléctrica de la vía se pueden controlar de forma independiente.
El protocolo DCC está definido por el grupo de trabajo de control de comandos digitales de la Asociación Nacional de Ferrocarriles Modelo (NMRA). La NMRA ha registrado el término DCC, por lo que, si bien el término Control de comando digital a veces se usa para describir cualquier sistema de control ferroviario modelo digital, estrictamente hablando, se refiere a NMRA DCC.
Historia y Protocolos
Se desarrolló un sistema de control de comando digital (bajo contrato de Lenz Elektronik GmbH de Alemania) en la década de 1980 para dos fabricantes de modelos de trenes alemanes, Märklin y Arnold . Los primeros decodificadores digitales que Lenz produjo aparecieron en el mercado a principios de 1989 para Arnold (N) y mediados de 1990 para Märklin (Z, H0 y 1; Digital =). Märklin y Arnold salieron del acuerdo por cuestiones de patentes, pero Lenz continuó desarrollando el sistema. En 1992 Stan Ames, quien más tarde presidió el Grupo de Trabajo NMRA / DCC, investigó el sistema Märklin / Lenz como posible candidato para los estándares NMRA / DCC. Cuando el comité de control de comando de la NMRA solicitó a los fabricantes la presentación de su estándar de control de comando propuesto en la década de 1990, Märklin y Keller Engineering enviaron sus sistemas para su evaluación. El comité quedó impresionado con el sistema Märklin / Lenz y se decidió por lo digital al principio del proceso. La NMRA finalmente desarrolló su propio protocolo basado en el sistema Lenz y lo extendió aún más. Posteriormente, el sistema se denominó Control de comando digital. Los primeros sistemas comerciales construidos en el DCC de NMRA se demostraron en la Convención de la NMRA de 1993, cuando se anunció el estándar DCC propuesto. La norma propuesta se publicó en la edición de octubre de 1993 de la revista Model Railroader antes de su adopción.
El protocolo DCC es objeto de dos estándares publicados por la NMRA : S-9.1 especifica el estándar eléctrico y S-9.2 especifica el estándar de comunicaciones . También se encuentran disponibles varios documentos de prácticas recomendadas.
El protocolo DCC define niveles de señal y tiempos en la pista. DCC no especifica el protocolo utilizado entre la estación de comando DCC y otros componentes como aceleradores adicionales. Existe una variedad de estándares patentados y, en general, las estaciones de comando de un proveedor no son compatibles con los aceleradores de otro proveedor.
RailCom
En 2006, Lenz, junto con Kühn, Zimo y Tams, comenzaron a desarrollar una extensión del protocolo DCC para permitir un canal de retroalimentación desde los decodificadores a la estación de comando. Este canal de retroalimentación se puede usar típicamente para señalar qué tren ocupa una determinada sección, pero también para informar a la estación de comando de la velocidad real de un motor. Este canal de retroalimentación se conoce con el nombre de RailCom y se estandarizó en 2007 como NMRA RP 9.3.1.
Citando "Normas y prácticas recomendadas de la NMRA":
S-9.3 DCC Bi-Directional Communications Standard
S-9.3.1 (discontinued)
S-9.3.2 DCC Basic Decoder Transmission - (updated 12/20/2012) UNDER REVISION
Cómo funciona DCC
El sistema consta de fuentes de alimentación, estaciones de comando, amplificadores y decodificadores.
Una estación de comando DCC crea el paquete digital. Muchas estaciones de comando están integradas con un amplificador (booster) que, en combinación con su fuente de alimentación, modula el voltaje en la pista para codificar mensajes digitales mientras proporciona energía eléctrica. Para sistemas grandes, se pueden emplear amplificadores adicionales para proporcionar energía adicional.
El voltaje de la pista es una señal digital pura. La señal DCC no sigue una onda sinusoidal ya que no es una forma de onda de CA. La estación de comando / amplificador enciende y apaga rápidamente el voltaje en los rieles, lo que da como resultado una onda de pulso modulada . Un carril es siempre inverso al otro, con cada pulso de datos repetido. El período de tiempo que se aplica el voltaje proporciona el método para codificar datos. Para representar uno binario , el tiempo es corto (nominalmente 58 µs), mientras que un cero está representado por un período más largo (nominalmente al menos 100 µs). Como no hay polaridad, la dirección de desplazamiento es independiente de la fase del raíl.
Cada locomotora está equipada con un decodificador DCC multifunción que toma las señales de la vía y, después de la rectificación , enruta la energía al motor eléctrico según lo solicitado. A cada decodificador se le asigna un número de ejecución único ( dirección ) para el diseño, y no actuará sobre los comandos destinados a un decodificador diferente, proporcionando así un control independiente de las locomotoras en cualquier lugar del diseño, sin requisitos especiales de cableado. La energía también puede dirigirse a luces, generadores de humo y generadores de sonido. Estas funciones adicionales se pueden operar de forma remota desde el controlador DCC. Los decodificadores estacionarios también pueden recibir comandos del controlador de manera similar para permitir el control de desvíos, desacopladores, otros accesorios operativos (como anuncios de estaciones) y luces.
En un segmento de vía accionada por DCC, es posible alimentar una única locomotora de modelo analógico por sí misma (o además de los motores equipados con DCC), dependiendo de la elección de los sistemas básicos disponibles comercialmente. La técnica se conoce como estiramiento cero . El pulso alto o bajo de los bits cero se puede extender para hacer que el voltaje promedio (y por lo tanto la corriente) sea hacia adelante o hacia atrás. Sin embargo, debido a que la potencia bruta contiene un gran componente armónico, los motores de CC se calientan mucho más rápido de lo que lo harían con la potencia de CC, y algunos tipos de motores (particularmente los motores eléctricos sin núcleo ) pueden resultar dañados por una señal de CC .
Ventajas sobre el control analógico
La gran ventaja del control digital es el control individual de las locomotoras en cualquier lugar del trazado. Con el control analógico, operar más de una locomotora de forma independiente requiere que la vía esté cableada en "bloques" separados, cada uno de los cuales tiene interruptores para seleccionar el controlador. Mediante el control digital, las locomotoras pueden controlarse dondequiera que se encuentren.
Los decodificadores de locomotoras digitales a menudo incluyen simulación de "inercia", donde la locomotora aumentará o disminuirá gradualmente la velocidad de una manera realista. Muchos decodificadores también ajustarán constantemente la potencia del motor para mantener una velocidad constante . La mayoría de los controladores digitales permiten que un operador establezca la velocidad de una locomotora y luego seleccione otra locomotora para controlar su velocidad mientras la locomotora anterior mantiene su velocidad.
Los desarrollos recientes incluyen módulos de sonido de a bordo para locomotoras tan pequeños como escala N .
Los requisitos de cableado generalmente se reducen en comparación con un diseño convencional alimentado por CC. Con el control digital de los accesorios, el cableado se distribuye a los decodificadores de accesorios en lugar de conectarse individualmente a un panel de control central. Para diseños portátiles, esto puede reducir en gran medida la cantidad de conexiones entre placas; solo la señal digital y cualquier fuente de alimentación auxiliar necesitan uniones cruzadas de placa base.
Esquemas de ejemplo
Sistemas competidores
Hay dos alternativas europeas principales: Selectrix , un estándar abierto Normen Europäischer Modellbahnen (NEM), y el sistema patentado de Märklin Digital . El sistema US Rail-Lynx proporciona energía con un voltaje fijo a los rieles mientras que los comandos se envían digitalmente mediante luz infrarroja .
Otros sistemas incluyen el Sistema de comando digital y el Control de comando Trainmaster .
Varios fabricantes importantes (incluidos Märklin , Roco , Hornby y Bachmann ) han entrado en el mercado de DCC junto con los fabricantes que se especializan en él (incluidos Lenz, Digitrax, ESU, ZIMO, Kühn, Tams, North Coast Engineering (NCE), Digikeijs y CVP Productos EasyDCC, Sound Traxx, Lok Sound, sistemas de control de trenes y ZTC). La mayoría de las unidades centrales Selectrix son unidades multiprotocolo que admiten DCC total o parcialmente (por ejemplo, Rautenhaus, Stärz y MTTM).
Ver también
Referencias
- ^ Werner Kraus. (1991). Modellbahn Digital Praxis: Aufbau, Betrieb und Selbstbau. Düsseldorf: Alba. ISBN 3-87094-567-2
- ^ Página de inicio de DCC " Página de inicio de DCC" , NMRA.org , consultado el 19 de diciembre de 2010.
- ^ Página de inicio de DCC "S-9.3.1 (descontinuado)" , NMRA.org , consultado el 23 de noviembre de 2018.