Réseau « Le RE.CO.NU. »

Le réseau « RE.CO.NU. » (Réseau à Commande Numérique) est un réseau d'essai qui a été spécifiquement construit pour tester et valider des solutions de commande numérique DCC par un ordinateur... Le début de sa réalisation date du printemps 2009 pour servir à l'évaluation de différents logiciels de pilotage (Rocrail, Train Controller, etc.) par un groupe de projets d'élèves-ingénieurs de l'Ecole Centrale de Lyon.

Ce réseau est utilisé comme support à un projet de poste de conduite réalisé par des étudiants de BTS Systèmes Numériques Informatique et Réseaux du lycée Edouard Branly de Lyon dans le cadre d'un partenariat (voir ci-dessous le logiciel réalisé).

Son plan de voie n'est pas réaliste mais cherche à présenter tous les cas pouvant se présenter sur un réseau : voies doubles, voies uniques, voies de garage, bretelles, TJD, boucles de retournement, etc.

Présentation générale du réseau

 Le réseau est piloté par un ordinateur avec un logiciel de gestion de réseau, Rocrail, ou Train Controller, qui permet une commande manuelle  ou automatique, et assure la sécurité du trafic.

L'interface entre l’ordinateur et le réseau est fait par une centrale numérique DCC Lenz (LVZ 100 + LI 101F)

Les aiguilles sont commandées par des décodeurs Lenz (LS 150)

Le réseau est découpé en 15 cantons, (plus 4 inutilisés pour la croix centrale). Les trains sont détectés par consommation de courant par des détecteurs maison. L’information est transmise à la centrale par un bus Lenz à l'aide de modules de détection Lenz (LR 101).

Un module pour boucle de retournement Lenz (LK 100) est également prévu pour gérer la croix centrale (inutilisée dans l'exploitation actuelle).

A l’extrémité de chaque canton, nous avons implanté un signal de construction simple (Leds de 3mm soudées sur un petit morceau de circuit imprimé fixé sur un tube laiton), le but n’est pas le réalisme :

• 2 carrés violet  aux sorties des zones de garage
• 6 carrés devant les zones d’aiguilles
• 6 sémaphores

Ces signaux ne sont pas fonctionnels. La commande des trains (arrêt, ralentissement) est faite uniquement par les commandes envoyées à la loco par le logiciel.

Commande des signaux par un microcontrôleur ARDUINO

Cette commande des signaux est originale puisqu'elle utilise un microcontrôleur ARDUINO, un bus I2C et des convertisseurs série parallèle MCP23017.

Chaque signal a une ou plusieurs adresses DCC en fonction de sa complexité.

Les commandes des signaux sont générés par le logiciel de supervision du réseau  (Rocrail par défaut ou également RRTC).

Il les transmet à la centrale DCC Lenz qui les transforme en trames DCC et les envoie avec les autres commandes destinées aux locomotives et aux aiguillages sur sa sortie DCC (envoyés aux rails)

Le décodeur des signaux (qui capte ses ordres sur les rails) est constitué d’un micro contrôleur « ARDUINO ». Celui-ci est programmable très simplement à partir d’un PC en utilisant un langage facile d’approche (C++), et en utilisant les nombreuses biblitothèques disponibles sur Internet .

La partie « décodeur » de ce programme fait usage d’une bibliothèque spécialisé DCC développée par Kevin Snow (www.mynabay.com)

Pour transmettre facilement l’informations à tous les signaux, on utilise un bus simple de type I2C. Ce bus d’usage courant, qui nécessite 4 fils (données, horloge, + et -), parcourt tout le réseau et dessert tous les signaux.

Le logiciel Arduino de pilotage du bus est issu d’une bibliothèque dédiée (Adafruit_MCP23017)  dans le programme Arduino.

Près de chaque signal est implanté un convertisseur série parallèle MCP23017 qui décode les données transmises par le bus, et possède 16 sorties pour commander directement les divers LED des signaux à travers des résistances de limitation de courant.

Logiciel de poste de conduite

Dans le cadre d'un partenariat avec le BTS Systèmes Numériques Informatique et Réseaux du lycée Edouard Branly de Lyon, trois étudiants (Kévin Islan, Charles Paphassarang et Erwan Schaeffner), supervisés par M. Delbosc, ont réalisé au printemps 2014 pour leur travail de fin d'études un logiciel de poste de conduite numérique de train. Ce poste est composé d'une tablette pour les commandes principales et d'un écran de visualisation incorporant la vidéo de la voie filmée par une caméra sans-fil embarquée sur le train (Cf. les 2 photos).