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Introduction au système DCC pour trains electriques                                         

Voici une brève description de la commande Digitale des TRAINS.

Je me contente ici de décrire le système DCC, même si d'autres systèmes existent (notamment Marklin)

Pour commencer, je signale que ce descriptif n'est pas un livre complet sur le DCC .Je décris ici le système pour qu'il soit compris par tout un chacun. Pour approfondir et pour une documentation technique, il y a de la littérature disponible pour cela.

Le système Analogique

Pour commencer, décrivons le système analogique, qui est très simple.

Une tension DC est appliquée sur les rails.

Cette tension se transmet au moteur de la locomotive par les roues et prises de courant. C’est de cette façon que la puissance est transmise à la locomotive.

Pour que la machine avance plus vite, on applique une tension plus grande.

Pour inverser le sens de circulation, il suffit d'inverser la tension appliquée sur les rails

Ce système est très simple, mais il se complique rapidement si on veut des accélérations et décélérations pilotés automatiquement, si on veut faire circuler plusieurs locomotives sur une seule voie, etc...En effet, dans ce système, si on met plusieurs locomotives sur la même voie, elles rouleront à peu près à la même vitesse et dans le même sens. Pour arriver à contrôler ces locomotives de façon distincte, il faudra créer des tronçons de voie séparés (alimentés de façon séparée)

C'est la que le système DIGITAL prend toute sa place.

Le système DIGITAL DCC

Dans ce système, tout élément qui peut être contrôlé est muni d'un organe de contrôle (Décodeur) et l'utilisateur possède une centrale de contrôle.

D'ou vient le DCC ?

Pour combler le manque de facilité de contrôle des systèmes analogiques, les fabricants ont proposé des solutions, mais ces systèmes n'étaient pas compatibles entre eux (du à la concurrence trop importantes des fabricants)

L'association américaine de modélisme ferroviaire (NMRA National Model Railroad Association) a alors décidé de créer un standard, en collaboration avec les fabricants. C'est ainsi qu'en né le DCC. Le standard défini les type de signal présent sur les voies, le protocole qui doit être utilisé, etc...

Pour être compatible avec le standard DCC, un décodeur doit passer un minimum de tests, mais ca ne veut pas dire que le décodeur reconnait toutes les fonctions de toutes les centrales. En effet il y a des fonctions optionnelles. Par exemple, tous les décodeurs n’émettent pas du son, mais tout décodeur sonorisé est capable de comprendre les ordres de toute centrale lui indiquant de faire avancer la locomotive.

Principe de fonctionnement du DCC

Dans un système à commande digitale (comme le DCC), la tension appliquée aux rails sert à apporter la puissance aux moteurs, mais aussi à transmettre de l’information aux organes de contrôle. La centrale envoie des données sur les voies chaque fois que l’utilisateur effectue une action sur la manette de contrôle. Le DCC est une norme aussi bien sur le câblage (Prises 6 et 8 broches, Prises 21MTC) que sur le protocole de communication des données. Le fait que ce soit une norme permet à un utilisateur d’utiliser des objets provenant de différents fabricants.

Les différents éléments présents dans un système DCC

Le système est composé de 5 éléments de base :

  • La centrale : c’est le cœur du système, elle est chargée de recevoir les ordres de l’utilisateur et de les transmettre à la locomotive
  • La manette : C’est par cet élément que l’utilisateur peut contrôler la centrale
  • Le booster : C’est l’organe de puissance, très souvent une centrale a un booster interne (de puissance limitée, mais suffisant pour un petit réseau)
  • L’alimentation : Transformateur permettant d’alimenter la centrale et le booster
  • Le décodeur : C’est l’élément qui comprend les ordres venant de la centrale, pour les transformer en commande de moteur, de feux, de sons, …dans la locomotive. Il en faut un par locomotive.

En général, lors de l’achat d’une centrale, la manette et l’alimentation sont fournis. La centrale étant munie en interne d’un booster. Il ne reste donc plus qu’à installer un décodeur dans la locomotive.


Choix de la centrale

La centrale étant le cœur du système, il faut accorder un minimum d’attention lors de l’achat de celle ci. A mon avis, pour un achat de départ, il faut se poser la question de ce qu’on veut faire de la centrale, non pas au départ (dans la phase d’apprentissage) mais dans un avenir relativement lointain. En effet, toutes les centrales ne se valent pas, elles n’ont pas toutes les mêmes fonctionnalités et les mêmes possibilités d’évolution.

Voici une liste (non exhaustive) des limites/possibilités :

  • Puissance, ajout possible de booster (il faut compter 400mA par locomotive). Le nombre maximum peut aussi être limité par la possibilité d’adressage de la centrale.
  • Nombre d’utilisateurs simultanés sur le réseau, nombre de manettes maximum.
  • Contrôle des aiguillages (un par un et/ou possibilité de créer une route complète d’un seul coup)
  • Contrôle du son dans les locomotives et/ou les bâtiments (il faut des fonctions allant parfois e + de 10 pour le contrôle de sons)
  • Connexion de la centrale à un ordinateur pour contrôle automatique du réseau
  • Possibilité pour la centrale de savoir ou est une loco (système de retro signalisation)
  • Contrôle de pont tournant
  • Contrôle d’UM
  • Prix d’achat et de revente si on veut une fonction supplémentaire

 

Les décodeurs DCC pour locomotives

De la même façon que pour la centrale, le choix d’un décodeur doit se faire en fonction de ce que l’on veut. Le prix d’un décodeur peut varier de 1X à 3X pour un décodeur de base et plus pour un décodeur avec son.

La fonction principale d’un décodeur est de lire le signal présent sur la voie et de transmettre les informations au moteur, aux éclairages, aux accessoires éventuels

Un décodeur peut avoir des fonctions qu’un autre n’a pas :

  • Contrôle de charge (backEMF) : le principe est d’évaluer la charge du moteur et de réagir si celle si varie (par exemple en pente la locomotive doit maintenir sa vitesse, sans que l’utilisateur n’ait à intervenir).
  • Programmation de l’accélération : Le but est de simuler un démarrage plus ou moins lent
  • Programmation de la décélération : Le but est de simuler un freinage plus ou moins lent
  • Contrôle d’accessoires, comme des phares supplémentaires, des clignotants,…
  • Une fonction influençant fortement le prix est la lecture possible de plusieurs protocoles, comme par exemple le DCC et aussi le Marklin, dans le cas ou vous voulez pouvoir placer votre locomotive sur un réseau régi par une centrale différente
  • Enfin, un critère de choix très important est la taille du décodeur, si votre locomotive est petite, c’est primordial. De même les capacités en courant pour le contrôle du moteur vont être essentielles pour une grosse machine.

 

Les décodeurs DCC pour aiguillages

Il peut être intéressant de contrôler les aiguillages pour la centrale. Surtout si la centrale permet de créer des routes complètes d’un seul bouton ou si le contrôle se fait automatiquement par ordinateur. Si ce n’est pas le cas, ca peut devenir très vite compliqué de contrôler manuellement une locomotive, et les aiguillages par la centrale.

Dans le cas d’un contrôle purement manuel, beaucoup de gens restent à la commande analogique par boutons dans des boitiers,  ce qui demande un effort important d’installation, mais est très simple et pratique à utiliser.

 

Les décodeurs d’aiguillages ont, comme les décodeurs de locomotives, des fonctions que d’autres n’ont pas. Par exemple, tous ne contrôlent pas les moteurs lent, tous ne contrôlent pas les moteur à solénoïde. Il y a des décodeurs DCC uniquement et des décodeurs multi-protocoles (DCC, Marklin,…)

 

 

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