Analýza modelu řízení železnice

Mendelova univerzita v Brně Provozně ekonomická fakulta

Analýza modelu řízení železnice Bakalářská práce

Vedoucí práce: Dr. Ing. Radovan Kukla

David Krénar

Brno 2014

Poděkování Tímto bych rád prvně poděkoval vedoucímu mé práce, panu Dr. Ing. Radovanu Kuklovi, za vstřícný přístup, odborné vedení a cenné rady při vypracování mé bakalářské práce. Dále bych rád poděkoval panu doc. Ing. Dr. Jiřímu Rybičkovi a Janu Horáčkovi za cenné rady a odborné konzultace ohledně tématu „modelu řízení železnice“.

Čestné prohlášení Prohlašuji, že jsem tuto práci: Analýza modelu řízení železnice vypracoval samostatně a veškeré použité prameny a informace jsou uvedeny v seznamu použité literatury. Souhlasím, aby moje práce byla zveřejněna v souladu s § 47b zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách ve znění pozdějších předpisů, a v souladu s platnou Směrnicí o zveřejňování vysokoškolských závěrečných prací. Jsem si vědom, že se na moji práci vztahuje zákon č. 121/2000 Sb., autorský zákon, a že Mendelova univerzita v Brně má právo na uzavření licenční smlouvy a užití této práce jako školního díla podle § 60 odst. 1 Autorského zákona. Dále se zavazuji, že před sepsáním licenční smlouvy o využití díla jinou osobou (subjektem) si vyžádám písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity, a zavazuji se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla, a to až do jejich skutečné výše. V Brně dne 5. ledna 2015

_______________________________

Abstract Krénar, D. Analysis of the management model railroad. Bachelor thesis. Brno: Mendel University, 2014. The text describes the management system model railroad. The work contains information on the technical management solutions, elements which are components of both the management and the model railroad. The work also contains information about the communication between these elements. The aim is to evaluate the current state management model railroad and propose any new technical or communication elements that could improve the model and create a simulation model railroad management in program Control Web 6.1. Keywords DCC, analogue, digital, decoder

Abstrakt Krénar, D. Analýza modelu řízení železnice. Bakalářská práce. Brno: Mendelova univerzita v Brně, 2014. V textu je popsán systém řízení modelu železnice. Práce obsahuje informace o technickém řešení řízení, prvcích, které jsou součástí, jak samotného řízení, tak i modelu železnice. Práce také obsahuje informace i o komunikaci mezi danými prvky. Cílem práce je zhodnocení stávajícího stavu řízení modelu železnice a navrhnout případné nové technické či komunikační prvky, které by mohly vylepšit model a vytvořit simulaci řízení modelu železnice v prostředí programu Control Web 6.1. Klíčová slova DCC, analog, digitál, dekodér, sběrnice

Obsah

5

Obsah 1

2

3

Úvod a cíl práce 1.1

Úvod....................................................................................................................................... 11

1.2

Cíl práce................................................................................................................................ 12

Současné způsoby řízení pro modely železnic

5

13

2.1

Analogový způsob řízení ............................................................................................... 13

2.2

Hybridní způsob řízení................................................................................................... 14

2.3

Digitální způsob řízení ................................................................................................... 15

2.4

Závěr kapitoly .................................................................................................................... 16

Způsoby komunikace mezi jednotlivými prvky modelu železnice

17

3.1

Sběrnice XpressNet.......................................................................................................... 18

3.2

Sběrnice LocoNet.............................................................................................................. 19

3.3

Sběrnice CAN bus ............................................................................................................. 19

3.4

DCC – popis řízení a komunikace ............................................................................... 20

3.4.1

Dekodéry ................................................................................................................... 20

3.4.2

Definice paketů ....................................................................................................... 21

3.5 4

11

Závěr kapitoly .................................................................................................................... 22

Technické prvky a zařízení modelu železnice

23

4.1

Kolejová vozidla ................................................................................................................ 23

4.2

Kolejivo................................................................................................................................. 24

4.3

Krajina .................................................................................................................................. 24

4.4

Stavby.................................................................................................................................... 24

4.5

Návěstidla a návěstí......................................................................................................... 25

4.6

Výhybky ............................................................................................................................... 25

4.7

Závěr kapitoly .................................................................................................................... 25

Jak stávající model funguje 5.1

26

Moduly MTB ....................................................................................................................... 27

5.1.1

Historie ....................................................................................................................... 27

Obsah

6

5.1.2

MTB-USB.................................................................................................................... 27

5.1.3

MTB-UNI .................................................................................................................... 28

5.1.4

S-com........................................................................................................................... 28

5.2

Uživatelské rozhraní pro ovládání kolejiště .......................................................... 29

5.3

Závěr kapitoly .................................................................................................................... 29

Metodika 6.1

Práce s programem Control Web 6.1 ........................................................................ 30 Přístroje ..................................................................................................................... 31

6.1.2

Události ...................................................................................................................... 31

Závěr kapitoly .................................................................................................................... 31

Vlastní práce 7.1

8

30

6.1.1 6.2 7

6

32

Grafická část simulace řízení modelu železnice ................................................... 32

7.1.1

Export kreseb z AutoCADu ................................................................................. 32

7.1.2

Import do CW........................................................................................................... 32

7.1.3

Tvorba modelu kolejiště v CW .......................................................................... 33

7.2

Programová část simulace řízení modelu železnice ........................................... 34

7.3

Grafické rozhraní aplikace ............................................................................................ 36

7.4

Závěr kapitoly .................................................................................................................... 36

Závěr

37

8.1

Shrnutí práce...................................................................................................................... 37

8.2

Zhodnocení výsledků ...................................................................................................... 37

8.3

Možná vylepšení řízení modelu kolejiště ................................................................ 38

8.4

Budoucí využití.................................................................................................................. 38

9

Literatura

39

A

Stanice Ždánice, Klobouky u Brna a zastávka Krumvíř

42

B

Grafické rozhraní aplikace

45

C

Ukázka spuštění simulace

46

D

Přiložené CD

48

Seznam obrázků

7

Seznam obrázků Obr. 1

Mapa tratě číslo 256 Čejč-Ždánice

11

Obr. 2 Rovná napájecí kolej modelové velikosti TT firmy Tillig Zdroj: http://www.tillig.com/Produkte/produktinfo-83143.html

13

Obr. 3 Systémy napájení modelové železnice. Dvojkolejný (vlevo) a trojkolejný (vpravo).

14

Obr. 4 Dekodér lokomotivy zasunutý do konektoru Zdroj: Martin Pinta, 2008

16

Obr. 5 Schéma digitálního řízení Zdroj: https://en.wikipedia.org/wiki/Digital_Command_Control

17

Obr. 6 Vodiče XpressNet zapojení Zdroj: http://www.lenzusa.com/1newsite1/Manuals/xpressnet.pdf

18

Obr. 7 Digitální ovladač jízdy lokomotiv multiMaus od firmy Roco Zdroj: http://www.roco.cc/en/product/5215-0-0-0-0-0-0004001/products.html

18

Obr. 8 Digitální ovladač FRED od firmy Uhlenbrock Zdroj: http://www.uhlenbrock.de/intern/produkte/steuplt/I5663970001.htm!ArcEntryInfo=0007.0.I5663970

19

Obr. 9 Digitální ovladač MX32 firmy Zimo Zdroj: http://www.zimo.at/web2010/products/ErstinfoMX32.htm

20

Obr. 10 Ukázka DCC signálu s kódovaným bitovým tokem Zdroj: https://en.wikipedia.org/wiki/Digital_Command_Control

20

Obr. 11 Blokové schéma dekodéru Zdroj: http://www.mtbbus.cz/dcc/dcc_doc.htm

21

Obr. 12 Příklad přenášeného paketu Zdroj: http://www.mtbbus.cz/dcc/dcc_doc.htm

21

Obr. 13

26

Blokové schéma řízení kolejiště

Obr. 14 Modul MTB-USB Zdroj: http://mtb.kmzbrno.cz/modul_usb.htm

27

Seznam obrázků

8

Obr. 15 Základní zapojení S-com Zdroj: http://www.mtbbus.cz/scom/scom_popis.pdf

28

Obr. 16 Paket komunikace S-com Zdroj: http://www.mtbbus.cz/scom/scom_popis.pdf

28

Obr. 17 Uživatelské rozhraní aplikace pro ovládání modelového kolejiště Zdroj: Jiří Rybička, 2014

29

Obr. 18

38

Blokové schéma možného vylepšení řízení kolejiště

Obr. 19 Vyexportovaný rastrový obrázek stanice Ždánice z programu AutoCAD

42

Obr. 20

42

Model stanice Ždánice v programu Control Web 6.1

Obr. 21 Vyexportovaný rastrový obrázek stanice Klobouky u Brna z programu AutoCAD

43

Obr. 22

43

Model stanice Klobouky u Brna v programu Control Web 6.1

Obr. 23 Vyexportovaný rastrový obrázek zastávky Krumvíř z programu AutoCAD

44

Obr. 24

Model zastávky Krumvíř v programu Control Web 6.1

44

Obr. 25


45

Obr. 26

Výchozí stav po spuštění

46

Obr. 27

Ukázka signalizace na přejezdu

46

Obr. 28

Ukázka obsazení kolejí vlaky ve stanici Ždánice

47

Obr. 29

Ukázka běhu aplikace s vybranými vlaky na trasách

47

Seznam tabulek

9

Seznam tabulek Tab. 1

Příklad paketu dekodéru lokomotivy

22

Tab. 2

Příklad nulovacího paketu

22

Tab. 3

Příklad neaktivního paketu

22

Seznam zkratek

10

Seznam zkratek CAN (Controller Area Network) – sériová datová sběrnici vyvinutá firmou Robert Bosch DCC (Digital Command Control) – standart pro systém pro řízení kolejiště Ex (expresní vlak) – vlak osobní přepravy k nejrychlejší přepravě cestujících na dlouhé vzdálenosti s minimálním počtem zastavení (dnes jsou většinou nahrazeny vlaky IC a EC) GVD (grafikon vlakové dopravy) – grafické znázornění vlakových spojů po trase, tedy grafická forma jízdního řádu JOP (Jednotné obslužné pracoviště) – pracoviště odkud se ovládá staniční či traťová zabezpečovací zařízení jedné nebo více stanic pomocí PC. Mos (motorový osobní vlak) NEM (Normen Europäischer Modellbahnen) – evropský standard pro modelovou železnici NMRA (National Model Railroad Assiciation) – Národní asociace modelových železnic – americká asociace, která definovala systémový standard DCC pro ovládání digitálního modelu železnice Os (osobní vlak) – vlak osobní přepravy k přepravě cestujících na krátké či střední vzdálenosti, zastavuje zpravidla ve všech stanicích i zastávkách PWM (Pulse Width Modulation) – pulzně šířková modulace – diskrétní modulace pro přenos analogového signálu pomocí dvouhodnotového signálu (proud, napětí, světelný tok). Signál je přenášem pomocí střídy – poměr mezi zapnuto/vypnuto R (rychlík) – vlak osobní přepravy k rychlé přepravě cestujících na dlouhé vzdálenosti zastavující zpravidla ve velkých stanicích a přestupních stanicích RC (Radio Controlled) – rádiem řízený – využívání rádiových signálů pro řízení zařízení na dálku Sp (spěšný vlak) – vlak osobní přepravy s omezeným počtem zastavení TT (table top) – modelové měřítko 1 : 120 s rozchodem kolejí 12 mm Vn (vyrovnávkový vlak) – nákladní vlak přepravující prázdné nákladní vozy do míst hromadné nakládky (nejčastěji ucelené soupravy výsypných vozů na uhlí, štěrk nebo písek, soupravy vozů na cement či na auta)

Úvod a cíl práce

11

1 Úvod a cíl práce 1.1

Úvod

Předlohou pro tvorbu modulového kolejiště je trať číslo 256 Čejč-Ždánice, která se začala stavět v roce 1906 a od roku 1908 sloužila jako jednoúčelová trať pro přepravu řepky cukrovky do Ždánického cukrovaru. Z tohoto je patrné, že trať nebyla uzpůsobena pro osobní přepravu. Zastávky byly daleko od obcí, což se stalo osudné pro trať. Trať sloužila pro přepravu cukrovky celých 17 let, poté došlo ke zrušení ždánického cukrovaru a význam tratě poklesl. V 70. letech byla trať opět více používána pro rozvoj průmyslu za dob socialismu. Během této doby však docházelo k sesuvům půdy a poškození tratě. Osobní přeprava byla na této trati zrušena v roce 1998 a trať již sloužila poté pouze nákladní dopravě pro přepravu surové ropy v cisternových vozech, která byla ukončena v roce 2007, z důvodu napojení ložisek na ropovod Družba.

Obr. 1

Mapa tratě číslo 256 Čejč-Ždánice

Úvod a cíl práce

1.2

12

Cíl práce

Cílem tohoto dokumentu je seznámit čtenáře a uživatele s modulovým kolejištěm v měřítku TT, se současnými způsoby řízení modelů železnic. Seznámit s prvky, které jsou součástí modelu železnice a s prvky, které se používají při jeho řízení. Zhodnocení stávajícího stavu modelu kolejiště a navrhnout nové prvky, které by mohly vylepšit stávající model železnice. Úkolem je vytvořit simulaci řízení stávajícího modelu železnice v prostředí programu Control Web 6.1. Tato simulace řízení bude zobrazovat jízdu vlaků po kolejích mezi danými stanicemi na trati a umožňovat ovládání výhybek, tak aby se vlaky nesrazily.


13

2 Současné způsoby řízení pro modely železnic V současnosti se ve světě používají dva základní způsoby řízení pro modely železnic. Prvním je analogový způsob a druhým je digitální způsob, přičemž analogový princip se používá déle na rozdíl od digitálního. V obou těchto případech se však musí do kolejiště přivést trakční napětí ze zdroje. Tímto zdrojem může být buď napájecí kolej, nebo napájecí spojky mezi dvěma díly kolejí s napájecím vedením. Lze použít i několik napájecích míst a předejít tak možnosti, že v části tratě nebude vinou špatného spojení kolejnic proud (Stárek, 2013, s. 67).

Obr. 2 Rovná napájecí kolej modelové velikosti TT firmy Tillig Zdroj: http://www.tillig.com/Produkte/produktinfo-83143.html

2.1

Analogový způsob řízení

Tento způsob řízení modelového kolejiště je založen na změně napětí a polarity v kolejích. Tzn., že čím je větší napětí v kolejích, tím se lokomotiva po kolejišti rychleji pohybuje. A naopak, čím je napětí menší, tím se pohybuje pomaleji. Lokomotiva se pohybuje dopředu (z pohledu lokomotivy) pokud je na pravou kolejnici přivedeno kladné napětí. Pokud je přivedeno na kolejnici napětí záporné, tak se lokomotivy pohybuje vzad. Od určitého napětí už však jízda vlaků není plynulá, vlak se začne cukat a poté zastaví vinou mechanického odporu. K jeho překonání při rozjezdu je potřeba dosáhnout určitého minimálního napětí, aby se vlak rozjel. Na tomto napětí je závislý točivý moment motorku lokomotivy. Lokomotiva se však nerozjede plynule, ale s určitým skokem na začátku. Vylepšením tohoto systému řízení je použití pulzní šířkové regulace (PWM) motoru lokomotivy. Tento typ regulace poskytuje lepší točivý moment při nízkých otáčkách (Pinta, 2014). Analogový způsob řízení vlaku na kolejišti má řadu nevýhod. Mezi nejvýznamnější lze zařadit složitost ovládání kolejiště. Pro samotné zapojení a řízení aktivních prvků kolejiště je zapotřebí tyto prvky připojit k ovládacímu pultu dvěma či třemi vodiči, tzn. zapojení a vedení až kilometrů vodičů u složitějších modelů kolejišť. Další nevýhodou analogového principu řízení kolejiště je nemožnost řízení dvou vlaků zároveň na kolejišti v dvojkolejném systému napájení (kolejnice jsou navzájem izolovány) stejnosměrným proudem. Tuto nevýhodu částečně vyřešila firma Trix, která zavedla trojkolejný systém napájení, kde jsou kolejnice navzájem


14

izolované, a umožňují tak souběžný provoz dvou vlaků v analogovém systému na stejné koleji v kolejišti (Stárek, 2013, s. 47).

Obr. 3

Systémy napájení modelové železnice. Dvojkolejný (vlevo) a trojkolejný (vpravo).

Jiným řešením tohoto problému je rozdělení modelového kolejiště na několik jednotlivých elektrických traťových úseků, tzv. blokové ovládání, na nichž lze ovládat jednu soupravu, protože se napájí pouze určité traťové úseky kolejiště. Toto řešení umožňuje odděleně ovládat jednotlivé lokomotivy na daném napájeném úseku. Pro ovládání jednotlivých vlaků je použit ovladač a pole přepínačů, které přepojují jednotlivé úseky kolejiště. Dalším řešením je použití takzvané progresivní blokové ovládání. Toto řešení využívá automatického posouvání propojeného úseku mezi ovladačem a úsekem pomocí relé na další úsek a uvolnění současného úseku pro použití následujícím vlakem (Fučík, 2011). Tyto typy lze využit především u malých kolejišť, kdy je blokové řízení jednoduché. Další nevýhodou analogového způsobu řízení modelu železnice je, že nelze automatizovat ovládání některých prvků modelu bez použití dalších vodičů, např. spouštění závor. Jak bylo uvedeno na začátku kapitoly analogový princip je starší než digitální a je hojně využíván především na malých modelech kolejišť a v modelářských klubech, kde se může více lidí zapojit do řízení modelu kolejiště. Tento způsob řízení modelu železnice se také hojně používá u starších modelů železnic, neboť předělání daného modelu na digitální způsob řízení by bylo finančně náročné a časově zdlouhavé. Se zvyšující funkcionalitou analogového způsobu řízení jsou nutné i pokročilejší znalosti elektrotechniky. Komponenty je nutno vyrábět svépomoci (nikdo už danou komponentu nevyrábí). Z tohoto tedy vyplývá, že ne vždy je lepší, jednodušší a levnější analogový princip.

2.2

Hybridní způsob řízení

U tohoto typu systému lze zaměnit některé prvky analogového způsobu za digitální a těžit pak z jeho výhod. Nejčastější kombinací bývá analogové příslušenství, tedy především výhybky a návěstidla, ale digitální vlaky. Popřípadě naopak (Pinta, 2014). Výhodou tohoto řešení je, že ovládání a jízdní vlastnosti digitálně řízených vlaků je lepší a jednodušší než u analogového principu. Největší výhodou však je, že na kolejišti může stát více vlaků najednou, ale pojedou jen ty, kterým dáme povel pomocí ovladače, tzn., nejsou zde vypínané úseky, všechny jsou pod napětím.


15

Hybridní způsob řízení modelu železnice je vhodný pro stávající analogové ovládání kolejiště, případně při jeho postupné digitalizaci (Pinta, 2014).

2.3

Digitální způsob řízení

Oproti analogovému principu, kde jsme potřebovaly trojkolejný systém pro souběžný provoz dvou vlaků, je možno v kompletně řízených digitálních systémech vést všechny vlaky nezávisle i bez trojkolejných systémů koleje. Digitální způsob řízení modelového kolejiště má oproti analogovému způsobu výhodu ve své jednoduchosti ovládání. Kolejiště je možno ovládat pouze jedním člověkem a při stavbě kolejiště je použita asi jenom pětina vodičů oproti analogově řízenému modelu (Šimík, 2008, s. 13). V digitálním způsobu řízení se do kolejí kolejiště přivádí trakční napětí, tak jako u analogového způsobu, ale toto napětí je doplněno o signály (povely) pro řízení. Tyto signály a napětí vysílá tzv. digitální centrála1. Toto napětí dodávaného proudu má obdélníkový tvar. Tento způsob řízení obsahuje vždy řídící jednotku (centrálu), dekodér, který přijme instrukce a pak je začne vykonávat na jednotlivých prvcích kolejiště (např. rozjezd lokomotivy, přestavění výhybky, atd.). Pro správné fungování je nutné tyto aktivní prvky připojit na napájecí výstup centrály. V dnešní době je dekodér téměř vždy realizovaný jako jednočipový mikropočítač s pár periferními součástkami (Partyk, 2011). Každá lokomotiva má svůj vlastní digitální dekodér (přijímač), který vyhodnocuje, zda jsou řídící povely určeny pro danou lokomotivu. Takto je zajištěno, že na povely reaguje pouze ta správná lokomotiva a tento typ řízení kolejiště dovoluje ovládat v jednom okamžiku více lokomotiv. Dekodér slouží k „rozkódování“ informací, které jsou z řídící jednotky poslány do modelu, a model se poté danými pokyny začne řídit. To také znamená, že každý prvek modelového kolejiště (např. lokomotivy, výhybky atd.) s platnou přihlašovací adresou mohou být nezávisle paralelně ovládány celou řadou dekodérů bez toho, aby byly od sebe izolovány. Tudíž se nemusí vytvářet izolované úseky, jako u analogového způsobu, aby se určilo, ke kterému prvky modelu železnice daný příkaz patří. Toto je hlavní výhoda digitálního způsobu řízení modelu železnice.

Centrála (angl. Command Station) – často se tak označuje „černá skříňka“, která se připojuje mezi zdroj a koleje. U některých systémů tato skříňka obsahuje pouze usměrňovač a modulátor, který z napájecího napětí tvaruje digitální signál. V tom případě to není centrála, ale zesilovač (angl. booster). Samotný signál DCC se však velmi často vytváří už v ovladači. Pokud za centrálu budeme považovat elektronické zařízení, ve kterém vzniká DCC signál, je to u některých sestav ovladač. Např. Roco multiMaus (Obr. 7) – je ovladač a v něm je integrovaná centrála. V případě ovládání pomocí PC vzniká v počítači signál pro sériový port (RS-232 nebo RS-488) anebo USB. Přes obvod rozhraní se dále vede do centrály. V centrále (tentokrát již nestačí jednoduchá centrála typu multiMaus) se převádí na DCC signál a ten se poté také zesílí (Partyk, 2011). 1


16

Řídící jednotka je spojena s dekodéry pomocí sběrnice, přičemž jako sběrnice se používá samotné kolejiště modelu. Tím dochází ke značnému zkrácení vodičů potřebných k ovládání celého modelu (Šimík, 2008, s. 13).

Obr. 4 Dekodér lokomotivy zasunutý do konektoru Zdroj: Martin Pinta, 2008

Ovládače pro ovládání kolejiště mohou být s centrálou propojeny kabelem nebo pomocí RC bezdrátového přenosu. Místo připojení ovládače k centrále, lze také centrálu připojit k počítači a pak pomocí příslušného programu ovládat celý model kolejiště. Pro určování polohy jednotlivých vlaků, vytváření jízdních řádů, apod. se používají prvky zpětného hlášení. Tento digitální způsob řízení je také někdy označován jako systém s napájecí centrálou. Jedná se o nejpopulárnější a nejběžnější systém ať už u jednotlivců doma, či v modelových klubech. Systémy s centrálou nabízí cela řada firem po světě, např. Roco, Lenz, LGB, Uhlenbrock, Massoth, Zimo, atd. (DRAH-servis). Jiným typem systému je systém bez centrály. Ten se od předchozího typu liší v tom, že dekodéry lokomotiv jsou ovládány vysílačkou a napájení kolejí je pod stálým napětím. Výhodou tohoto systému je jeho nižší finanční stránka, ale neumožňuje řízení modelu kolejiště pomocí počítače a ani ovládání jiných nevozidlových prvků. Jedna vysílačka umožňuje však pouze ovládání omezeného počtu prvků (modelů) s adresami. Systém je možno také napájet z akumulátoru místo z napájecí kolejnice. Tento systém nabízí americká firma Aristo Craft (DRAH-servis).

2.4

Závěr kapitoly

V této kapitole jsme se seznámili se dvěma základními způsoby řízení modelů železnic, které se v dnešní době používají a jedním způsobem, který je prostředníkem mezi těmito dvěma hlavními způsoby. Také jsme se seznámili s jejich výhodami či nevýhodami a místy, kde je lze provozovat.


17

3 Způsoby komunikace mezi jednotlivými prvky modelu železnice Při vývoji digitálních systémů pro ovládání modelové železnice si jednotlivý výrobci vytvářeli vlastní standardy pro komunikaci mezi dekodéry v lokomotivách a dekodéry v ostatních prvcích. Tento stav měl za následek špatnou kompatibilitu jednotlivých systémů mezi sebou či vůbec žádnou kompatibilitu. Americká národní modelářská asociace železnic (NMRA) definovala standard DCC, který se stal nejrozšířenějším po světě a je převzat evropskou normou NEM. DCC standard slouží

Obr. 5 Schéma digitálního řízení Zdroj: https://en.wikipedia.org/wiki/Digital_Command_Control

ke komunikaci mezi centrálou systému modelové železnice, případně zesilovačem, a dekodéry v hnacích vozidlech a je používán většinou výrobců (Merhaut, 2012). Ve světě existuje spousta firem, která se zabývá výrobou a prodejem digitálních systémů se standardem DCC/NMRA. U těchto systémů je do kolejí přiváděn


18

z centrály DCC signál (modré a červené vodiče na Obr. 5) a lze tudíž ovládat jakákoli hnací vozidla a jiné modelové prvky, které mají dekodéry a splňují tento standard DCC. Avšak rozdíly mezi těmito systémy jsou v komunikaci mezi centrálou a ovladači a mezi centrálou a dekodéry jednotlivých prvky na modelu (lokomotivy, výhybky, atd.). Na současném trhu jsou nejběžnější tři DCC systémy, které se od sebe liší použitou sběrnici pro komunikaci mezi prvky modelového kolejiště. Tyto sběrnice nejsou kompatibilní, tzn., že není možné používat ovladače jednoho systému k jinému. Důvodem je, že standard DCC nezahrnuje přenos signálů z kolejiště zpět do centrály. Konstrukce zpětné vazby navrhují sami výrobci (Báňa, 1999-2008).

3.1

Sběrnice XpressNet

V roce 1993 německá firma Lenz vyvinula protokol X-Bus a postupem let a jeho vylepšováním přišly s verzí 3.0, která však nesla nové jméno XpressNet (specifikace je dostupná na jejích stránkách). Sběrnici lze zapojit jak do sběrnicové tak i do stromové struktury, ale nesmí však být spojena do kruhu (kružnicová topologie). XpressNet a předchůdce X-Bus jsou založeny na sériové sběrnici RS-485. Na základě definice může být připojeno až 31 zařízení spojených dohromady pomocí čtyř vodičů.

Obr. 6 Vodiče XpressNet zapojení Zdroj: http://www.lenzusa.com/1newsite1/Manuals/xpressnet.pdf

Tento typ sběrnice využívají další firmy, např. Atlas, Roco, ZTC, ESU, Hornby. Pro ovládání centrály Lenz lze použít ovladač od firmy Roco (locoMaus II, lo-

Obr. 7 Digitální ovladač jízdy lokomotiv multiMaus od firmy Roco Zdroj: http://www.roco.cc/en/product/5215-0-0-0-0-0-0-004001/products.html

coMaus III, multiMaus), a naopak ovladačem od firmy Lenz lze ovládat centrálu Roco (Merhaut, 2012).


3.2

19

Sběrnice LocoNet

Byla vyvinuta pro komunikaci s komponentami americkou firmou Digitrax. U tohoto systému se veškerá komunikace s ovladači i komponentami, včetně zpětného hlášení, realizuje po jediném šestižilovém kabelu, opatřeném konektory RJ12 (po dvou z těchto vodičů je veden DCC signál, odpadá tak nutnost spojení komponent připojených k tomuto rozvodu s „kolejovým“ výstupem centrály). To instalaci zjednodušuje a zpřehledňuje – v kterémkoli místě lze k této sběrnici připojit ovladače, dekodéry i detektory zpětného hlášení. Sběrnice LocoNet byla původně chráněna proti používání jinými výrobci, později Digitrax protokol zveřejnil a umožnil tak její používání dalším výrobcům. Nyní LocoNet používají také centrály firem Uhlenbrock a Piko (Merhaut, 2012). LocoNet se stal také standardem mezinárodní modelářské organizace FREMO a její české členské organizace Zababov. V rámci těchto organizací jsou pro ovládání jízdy lokomotiv používány jednoduché ovladače FREDi. Výhodou těchto ovladačů, především pro klubový provoz, je jejich jednoduchost; adresu ovládané lokomotivy je nutné do něj (jednoduchým postupem) předem naprogramovat, je tak vyloučeno, že by někdo mohl omylem zvolit adresu lokomotivy nacházející se na druhém konci layoutu a způsobit tak nehodu (Merhaut, 2012). Ke sběrnici LocoNet lze připojit libovolné množství ovladačů, záleží pouze na možnostech centrály. Sběrnici lze konfigurovat stromově, sběrnicově i do kruhu.

Obr. 8 Digitální ovladač FRED od firmy Uhlenbrock Zdroj: http://www.uhlenbrock.de/intern/produkte/steuplt/I5663970001.htm!ArcEntryInfo=0007.0.I5663970

3.3

Sběrnice CAN bus

Sběrnici CAN bus vyvinula firma Robert Bosch původně pro vnitřní komunikaci senzorů a funkčních jednotek v automobilu. Poté se tato sběrnice začala používat i v průmyslové automatizaci. Jedná se o sériovou datovou sběrnici s maximální teoretickou rychlostí přenosu až 1 Mb/s. V modelové železnici se jako sběrnice LocoNet používá jak pro komunikaci mezi centrálou a ovladači, tak i mezi centrálou a dekodéry příslušenství. Firma Zimo společně s anglickou skupinou MERG tuto sběrnici adaptovala a používá ji. Z „kolejového“ výstupu centrály lze ovládat veškeré dekodéry příslušenství různých výrobců, avšak musí být ovládány DCC signálem (Merhaut, 2012).


20

Obr. 9 Digitální ovladač MX32 firmy Zimo Zdroj: http://www.zimo.at/web2010/products/ErstinfoMX32.htm

Pro ovládání lze využít digitální ovladač firmy Zimo, který má na rozdíl od dvou výše uvedených ovladačů řadu funkcí, které jiné nemají, např. zobrazení jména a obrázek zvolené lokomotivy, rychloměr v km/h, grafické symboly pro ovládané funkce (Merhaut, 2012).

3.4

DCC – popis řízení a komunikace

DCC je založeno na topologii jedné řídící stanice a více dekodérů, které jsou umístěny v každé lokomotivě (Báňa, 1999-2008). Řídící stanice vysílá kódovaný signál, který je ve výkonových zesilovačích transformován na obdélníkové střídavé napětí pro napájení kolejí. Na rozdíl od blokového řízení jsou zde všechny koleje napájeny (Báňa, 1999-2008). Signál v kolejích má amplitudu typ. 10-16V, mimo přenos dat se využívá i k napájení motorů a příslušenství (Báňa, 1999-2008).

Obr. 10 Ukázka DCC signálu s kódovaným bitovým tokem Zdroj: https://en.wikipedia.org/wiki/Digital_Command_Control

3.4.1

Dekodéry

Základní částí dekodéru je usměrňovač, mikroprocesor a výkonové ovládání motorku. Chod motorku je ovládán z mikroprocesoru, nezávisle na velikosti usměrněného napětí. Mikroprocesor je řízen příkazy zakódovanými v napájecím signálu z kolejí. Mimo vlastní motor může dekodér lokomotivy ovládat i přídavné spínače


21

(tranzistory) – spínání světel, spřáhel atd. Tento princip dovoluje společný provoz více lokomotiv na jedné koleji a zároveň napájení celého kolejiště společným signálem. Zakódované příkazy jsou adresovány vždy jen jednomu dekodéru, ostatní dekodéry na daný příkaz nereagují (Báňa, 1999-2008).

Obr. 11 Blokové schéma dekodéru Zdroj: http://www.mtbbus.cz/dcc/dcc_doc.htm

3.4.2

Definice paketů

Pro přenos příkazů je však potřeba i definice paketů, tj. jakým způsobem se z jednotlivých bitů bude skládat příkaz. DCC zavádí formát paketu sestávajícího z částí:  Záhlaví (preamble) – nejméně 10 bitů log. 1  Start bit (log. 0)  Adresový byte – (první přenášený byte) definuje adresu dekodéru, kterému je paket určen  Datový byte – 8 bitů, nejvyšší bit je přenášen první  Kontrolní byte – (poslední byte) slouží k ověření správnosti přenosu. Vypočítán jako výsledek logické operace XOR.  Stop bit (log. 1)

Obr. 12 Příklad přenášeného paketu Zdroj: http://www.mtbbus.cz/dcc/dcc_doc.htm

Paket slouží pro základní ovládání rychlosti a směru jízdy. Základní rozsah adres dekodéru v lokomotivě nabývá hodnot 1-127 (Báňa, 1999-2008).

Způsoby komunikace mezi jednotlivými prvky modelu železnice Tab. 1

22

Příklad paketu dekodéru lokomotivy

Záhlaví …1111111111

Adresový byte 0aaaaaaa

Datový byte 01DUSSSS

Kontrolní byte XOR

Zdroj: http://www.mtbbus.cz/dcc/dcc_doc.htm

Nulovací paket (RESET) slouží pro nulování dekodérů a nastavení do počátečního stavu. Typicky se vysílá po zapnutí napájení, zahájení provozu kolejiště atd. (Báňa, 1999-2008). Tab. 2

Příklad nulovacího paketu

Záhlaví …1111111111

Adresový byte 00000000

Datový byte 00000000

Kontrolní byte 00000000


Neaktivní paket (IDLE) nepřenáší žádné informace. Typicky se vysílá po zapnutí napájení a RESET paketu, indikuje zahájení provozu. Rovněž slouží pro prázdné vysílání tzv. komunikační refresh (Báňa, 1999-2008). Tab. 3

Příklad neaktivního paketu

Záhlaví …1111111111

Adresový byte 11111111

Datový byte 00000000

Kontrolní byte 11111111


3.5

Závěr kapitoly

V této kapitole jsme se seznámili se standardem DCC/NMRA, který zajišťuje komunikaci mezi centrálou a dekodéry příslušenství modelového kolejiště. Uvedli jsme tři nejběžnější DCC systémy s příslušnými sběrnicemi, dále popis a komunikaci DCC signálu, který je hlavním prvkem komunikace mezi prvky kolejiště.


23

4 Technické prvky a zařízení modelu železnice Jak už bylo zmíněno v úvodu práce, popisovaný model železnice je reprezentací části tratě Čejč-Ždánice (postupem vznikají další části tratě), který staví Klub modelářů železnic Brno I (dále jen KMZB). Model je vytvořen podle dobových materiálů a podle skutečnosti, tak jak to bylo vybudováno v 70. letech minulého století. Jedná se o modulové kolejiště velikosti TT, což znamená, že vzhledem ke skutečnosti je v poměru 1 : 120 a rozchod kolejí je 12 mm. Pojem modulové kolejiště znamená, že model kolejiště se skládá z většího množství modulů, které lze různě mezi sebou kombinovat a vytvářet tak nejrůznější modely železničních tratí nebo lze některé moduly vynechat (např. při výstavách, kdy se celkový model nemusí vlézt do místnosti). Modulové kolejiště lze ovládat buď pomocí ovladače (multiMaus od firmy Roco) nebo pomocí počítače. Ovládání pomocí počítače umožňuje uživateli provádět úkony dispečera (stavění jízdních cest, ovládání JOP). V současnosti jsou hotové stanice Ždánice, Klobouky u Brna a zastávka Krumvíř s nákladištěm.

4.1

Kolejová vozidla

Po modelovém kolejišti jezdí vlaky, tak jako po skutečném. Ani zde však nemohou jezdit náhodně, musí jezdit podle jízdního řádu (grafikonu vlakové dopravy), abychom se vyhnuly jejich srážkám. Existují dva základní typy:  Hnací vozidla – lokomotivy, motorové vozy  Přípojná vozidla – vagóny Tyto dva typy vozidel tvoří vlak. Vlakem také je samotné hnací vozidlo – lokomotiva, drezína (Kučera, 2007). Každý vlak je označen předepsanými návěstmi a jede podle jízdního řádu pod určitým číslem (Kučera, 2007). Tak jako ve skutečnosti se po kolejišti pohybují různé typy vlaků, které se rozdělují podle jejich účelu a použití. Dělení vlaků podle pravidelnosti:  Pravidelné – jejich jízdní řád je obsažen v GVD a jezdí pravidelně aspoň 1× týdně  Mimořádné – mohou být také uvedeny v GVD a jezdí podle potřeby (zkratka „pp“) nebo v GVD nejsou uvedené, např. zvláštní vlaky. Dělení vlaků podle určení:  Osobní – osobní vlaky, rychlíky, expresy, IC, EC, apod.


24

 Nákladní – průběžné, rychlíky, expresy, manipulační, vyrovnávkové, spěšné, apod.  Služební – pomocné, montážní, požární, nehodové, apod. Vlak je označen zkratkou svého druhu (Ex – expresní; R – rychlík; atd.) a číslem. Čím je číslo vlaku nižší, tím je důležitější. Expresní vlaky mají čísla dvojmístná, rychlíky trojmístná, spěšné vlaky čtyřmístná, a pomalejší vlaky (Os, Mos, Mn, Pn, Vn) pětimístná. Čísla vlaku dále rozlišujeme na sudá a lichá. Sudá čísla mají vlaky jedoucí od začátku tratě ke konci a lichá jedoucí od konce trati na začátek (Kučera, 2007). Dělení a číslování vlaků má smysl, pokud chceme na modelovém kolejišti provozovat více vlaků, tak jako na skutečné železnici a musíme vědět odkud, kam jedou a jakého typu jsou.

4.2

Kolejivo

Koleje, výhybky a křižovatky v modelu železnice jsou tvořeny flexi kolejivem od firmy Tillig s dřevěnými pražci. Připevnění kolejiva k podloží je pomocí černých hřebíčků a poté fixované štěrkem. Přívodní vodiče ke kolejím se pájí zespodu. Černý vodič se používá pro detekovanou kolejnici, hnědý vodič pro společnou kolejnici a bílý vodič pro všechny vývody na výhybce (Horáček, 2014).

4.3

Krajina

Krajinu modelu tvoří základní polep korkem, který je poté polepený toaletním papírem, tupovaným štětcem, namočeným v zředěném lepidle. Případné nerovnosti jsou vyrobeny jako zmuchlaný toaletní papír, přetažený další vrstvou. Posypy jsou již tradičně kombinace statické trávy a různých hlín, prachů a štěrků (Veselý, 2008).

4.4

Stavby

Stavby modelu jsou vyráběny většinou ručně, z papíru, lepenky, 1mm polystyrenu, a natřeny barevným latexem či primalexem (oprýskaná omítka). Nebo jsou některé vytvořeny použitím prefabrikátů (Veselý, 2008). Dělení staveb:  Železniční budovy – budovy stanic, zastávek, hlásek, hradel, stavědel, strážní a výhybkářské domy, depa, remízy, skladiště  Traťové stavby – mosty, propustě, tunely, nadjezdy, náspy, výkopy  Provozní stavby – rampy, točny, přesuvníky


4.5

25

Návěstidla a návěstí

Technická zařízení, která signalizují (předávají pokyny) strojvedoucímu, či jinému zaměstnanci, návěstí. Dělení návěstidel:  Proměnná – mohou dávat různé návěsti  Neproměnná – dávají trvale jednu návěst

4.6

Výhybky

Technické zařízení v místě, kde se koleje rozcházejí nebo sbíhají. Výhybka umožňuje jízdu do příslušného směru (Veselý, 2008). Výhybky lze dělit podle směru (jednoduchá, oblouková, trojitá, vícenásobná) a funkce (vlečná, samovratná, ručně či dálkově ovládaná). K výhybkám se přivádí 5 vodičů bílé barvy o průřezu 0,5 mm2:  2× opornice (oporná kolejnice) – část kolejnice, o kterou se opírá jazyk  2× jazyky – pohyblivé části kolejnic, které jsou ovládány automatickým přestavníkem (mohou být ovládány i ručním)  1× srdcovka – část výhybky, kde se křižují kolejnicové pásy hlavní a vedlejší větve výhybky (Vlasák, 1983) Při stavbě modelu jsou použity výhybky Tillig EW 2 15° délky 165 mm a EW 3 12° délky 207 mm.

4.7

Závěr kapitoly

V této kapitole jsme se seznámili se základními prvky a technickými zařízeními, které jsou součástí modelového kolejiště. Uvedli jsme v jakém měřítku je model vytvářen, a jak jej lze ovládat.

Jak stávající model funguje

26

5 Jak stávající model funguje Vzhledem k tomu, že model kolejiště má všechny prvky s ovladači v digitální podobě, tak se dá řídit pomocí ovladače nebo počítače. Komunikace mezi počítačem a centrálou je ekvivalentní komunikaci mezi ovladačem a centrálou. Mezi centrálou a ovladačem (resp. PC) se využívá komunikační protokol XpressNet (viz. 3.1), který implementuje centrála NanoX. Tato centrála je vlastní výroby klubu.

Obr. 13

Blokové schéma řízení kolejiště

Jak bylo zmíněno ve 4. kapitole, pro ovládání lze využívat ovladače multiMaus (od firmy Roco). KMZB si momentálně vyvíjí vlastní ovládač, který bude nabízet více funkcí než stávající ovladač firmy Roco. DCC signál generovaný centrálou jde nejprve přes zesilovače SPAX (opět vlastní výroby klubu) poté putuje přes detektory obsazení do kolejí a nakonec do dekodéru v mašince. Detektory obsazení jsou zařízení, která umožňují detekovat, zda je kolej obsazena a to i malým proudem procházejícím přes odporovou nápravu (Trávník, 2010). Každá mašinka má minimálně jeden dekodér, který zajišťuje převod digitální informace z koleje do motoru a funkce. Zvukové dekodéry v mašince umožňují, aby mašinka vydávala zvuky jako reálná, a tyto zvuky se zapínají přes právě zmíněné funkce. XpressNet podporuje jak okamžité tak i stálé zapnuto/vypnuto funkce. Na ovladači či PC se zmáčkne tlačítko, do centrály se odešle po XpressNetu příkaz (zpráva) a centrála zakóduje do DCC signálu, že má mašinka zapnout funkci s příslušným číslem, což zvukový dekodér v mašince interpretuje jako příkaz pro spuštění určitého zvuku. Např. pokud má lokomotiva přiřazeno k F5 příkaz „zahoukat“ a F5 je definována jako okamžitá funkce, pak XpressNet vyšle příkaz „zapni“, když je tlačítko F5 stlačeno a příkaz „vypni“, když je tlačítko uvolněno.


27

XpressNet má omezení na pouhých 12 funkcí, což se v dnešní době ukazuje jako málo, a tak si firmy, které dělají centrály i ovladače, upravují protokol tak, aby šlo ovládat více funkcí. V DCC signálu je dostatek místa pro tyto funkce proto není třeba jej v současnosti nějak upravovat.

5.1 5.1.1

Moduly MTB Historie

KMZB se v roce 2000 rozhodl pro řízení provozu kolejiště začít využívat systém MTB, jehož autorem je Vít Báňa. Výchozím prvkem byla deska MTB-UNI v1 a MTBPC (ISA karta do starších PC). Po úspěšných pokusech a odzkoušení se KMZB rozhodl systém podpořit. Na základě požadavků vznikly nové moduly MTB-UNI, MTBTTL, MTB-REG, MTB-POT a S-com. Systém MTB se tak stal základem pro celý zabezpečovací systém kolejiště. Je schopen sbírat informace z kolejiště (detektory obsazení, IR snímače pro brždění vlaku, polohy přestavníků, …) a ovládat jednotlivé prvky (přestavníky, návěstidla, závory atd.) (Trávník, 2007). Výhodou modulů MTB je možnost jejich dalšího vylepšení podle potřeb a výhodná cena jednotlivých modulů oproti komerčním produktům. Původní řídící program MTB byl koncipován pro operační systém DOS a nebylo možné v něm tedy rozchodit síťovou komunikaci. Tudíž se přešlo na operační systém Windows, ale nastal problém mezi rozhraním PC a sběrnicí MTB. Deska MTB-PC byla navržena pro slot ISA, který v novějších PC již není. Jako komunikační port bylo zvoleno rozhraní USB a tak vznikl nový modul MTB-USB v1, který byl schopen komunikovat až se 30 moduly MTB-UNI a MTB-TTL. Poté vznikla novější verze MTB-USB, která podporovala moduly MTB-REG a MTB-POT (Trávník, 2007). 5.1.2

MTB-USB

Hlavní řídící modul, ke kterému jsou připojeny sběrnicí ostatní moduly. Komuniku-

Obr. 14 Modul MTB-USB Zdroj: http://mtb.kmz-brno.cz/modul_usb.htm

je s moduly a předává data mezi řídícím počítačem a moduly. Tímto způsobem se dostanou data z kolejiště do počítače a po zpracování zase zpět do kolejiště k přestavníkům, návěstidlům apod. (Trávník, 2010).


5.1.3

28

MTB-UNI

Nejuniverzálnější a nejpoužívanější modul, který má 16 vstupů a 16 výstupů. Na 16i výstupech umí ovládat až 16 návěstidel, kde každý vstup je použit jako datový výstup pro S-com signál. 5.1.4

S-com

Digitální přenos S-com používá pro digitální přenos signálu sériovým kódem pouze jeden signálový vodič. Základní koncepce systému je naznačena na obr. 15. Řídicí elektronika (PC, nebo ovládací panel) vyhodnocuje požadavky obsluhy (např. stisk tlačítka pro postavení cesty, pro nastavení návěsti, atd. Kódy posílá po S-com signálových vodičích přijímacím modulům v návěstidlech, které je dekódují a zajišťují zobrazování požadovaných návěstí.

Obr. 15 Základní zapojení S-com Zdroj: http://www.mtbbus.cz/scom/scom_popis.pdf

Popis komunikace Základní jednotkou komunikace S-com je paket, který se skládá z 10i bitů. Perioda bitu může být v rozsahu (4 až 30) ms, avšak u všech bitů v paketu musí být stejná. Přenos S-com je účelově navržen jako pomalý přenos (viz uvedené časování), protože se tím snižují nároky na SW při generování signálu. V modelovém provozu návěstidla reagují se zpožděním 0,5-0,7 sekundy, takže při zadání vlakové cesty na ovládacím panelu je možné vzápětí pozorovat změnu návěsti v modelu.

Obr. 16 Paket komunikace S-com Zdroj: http://www.mtbbus.cz/scom/scom_popis.pdf

Detekce typu návěstí Přijímače S-com mají schopnost detekovat typ připojené světelné návěsti. Základní typ přijímače umožňuje ovládání pěti světelného návěstidla (žlutá – zelená – červená – bílá – dolní žlutá), a muže být použit na téměř všechny cestové a seřaďovací návěstidla. Schopnost autodetekce dovoluje rozpoznat hlavní návěstidlo od předvěstí či opakovacího návěstidla. Protože přijímače S-com mají mikroprocesor, je umožněno realizovat i funkci plynulého dosvitu a rozsvícení světel. Tato funkce je realizována pomocí PWM mo-


29

dulace, a je efektní během návěstí s blikajícími světly, nebo při přechodu na nový návěstní kód (viz. popis S-com).

5.2

Uživatelské rozhraní pro ovládání kolejiště

Pro ovládání kolejiště si KMZB vyvinul vlastní uživatelskou aplikaci (inspirována aplikací JOP, která se používá v současnosti na skutečné železnici) pomocí programovacího jazyka Delphi 7 od firmy Borland. Součástí aplikace je editor, kde se vytvářejí tratě.

Obr. 17 Uživatelské rozhraní aplikace pro ovládání modelového kolejiště Zdroj: Jiří Rybička, 2014

5.3

Závěr kapitoly

V této kapitole jsme si ukázali blokové schéma řízení našeho kolejiště a rozhraní aplikace pro jeho ovládání. Vysvětlili jsme si, jak a čím lze kolejiště ovládat a seznámili jsme se s moduly MTB, které jsou používány pro komunikaci.

Metodika

30

6 Metodika Pro tvorbu simulace řízení modelu železnice bude použito objektové programování v jazyce v prostředí programu Control Web 6.1.

6.1

Práce s programem Control Web 6.1

Control Web (dále jen CW) je univerzální nástroj pro vývoj a nasazování vizualizačních a řídících aplikací, aplikací sběru, ukládání a vyhodnocování dat, aplikací rozhraní člověk-stroj. Systém s objektově orientovanou komponentovou architekturou zajišťující nejširší rozsah nasazení od prostých časově nenáročných vizualizací až po řídící aplikace v reálném čase (Bílý, 2010). Z pohledu programátora se systém skládá ze tří základních částí:  Textový editor – v této části lze nalézt celý zdrojový kód aplikace s kódy jednotlivých přístrojů.  Datové inspektory – v této části jsou uvedeny všechny definované globální proměnné, tzn., že jsou zde proměnné, které mohou využívat přístroje a předávat si díky nim potřebná data. Nalézají se zde: globální konstanty a proměnné, kanály, výrazy, plánované datové elementy, archivované datové elementy, sledované datové elementy a archivované a sledované datové elementy. Je zde možné nastavit parametry pro chod aplikace, prioritu, zálohování dat, způsob vykreslování.  Grafický editor – tvoří jej plocha editoru a Paleta přístrojů. Do plochy editoru programátor vkládá z Palety přístrojů tzv. přístroje, což jsou předdefinované části programu s definovanou strukturou a funkcemi, a po vložení do plochy editoru se přepíší do spustitelného kódu (více v 6.1.1). Grafický editor poskytuje vizuální zobrazení, jak bude výsledná aplikace vypadat. Všechny tyto tři části jsou mezi sebou provázány a vytváří tzv. dvojcestné programování. Toto programování obsahuje textové (psaní zdrojového kódu) a grafické (umisťování grafických reprezentací kódu) programování. Přechod mezi těmito jednotlivými režimy je nazýván překlápění. Tento proces je snadný a není nijak omezen ani velikostí aplikace ani fází jejího vývoje. Popsaná dualita přístupů k tvorbě úlohy umožňuje podle momentální potřeby vybrat přesně takový postup, který nejlépe vyhovuje (Bílý, 2010). Textová podoba programu je brána jako základní. Textový soubor totiž umožňuje snadnou manipulaci a je udržovatelný nejrůznějšími prostředky (navíc je tak starý jako počítače samy, a tudíž je již zaručeně prověřen). Automaticky je tím dána vysoká bezpečnost a robustnost skladování aplikací. Textová data se totiž dají velmi snadno rozeznat a případně rekonstruovat. Textová podoba aplikace je tedy jediná, kterou CW používá pro ukládání (Bílý, 2010).

Metodika

6.1.1

31

Přístroje

Všechny přístroje, které Control Web nabízí, jsou umístěny v nabídce Paleta přístrojů. Každý přístroj má své vlastní nativní procedury, které slouží pro jeho ovládání. Programátor má samozřejmě možnost nadefinovat vlastní, uživatelské procedury. Grafické znázornění přístroje může mít několik podob, podle toho jak je který přístroj připraven. Změny parametrů se provádí v inspektoru přístroje nebo v textovém editoru editací nebo dopsáním příslušného kódu. Pokud se bavíme o přístrojích, nemusíme mít vždy na mysli přístroje viditelné s grafickou podobou. V CW existují přístroje označované jako neviditelné, které slouží jako pomocné stavební kameny při návrhu aplikace. Typickým neviditelným přístrojem je například file používaný pro práci se soubory na disku. Takovýto přístroj nepotřebuje grafickou reprezentaci, je jen funkčním prvkem využitým pro jiné další účely (Bílý, 2010). 6.1.2

Události

V programu Control Web neexistuje „hlavní program“, celý běh systému je řízen tzv. událostmi. Systém vyvolává bloky kódu a události jej poté zpracovávají. Události neexistují samostatně, musí patřit k nějakému přístroji. Z tohoto důvodu jsou i procedury vždy spojeny s konkrétním virtuálním přístrojem (Bílý, 2010).

6.2

Závěr kapitoly

V této kapitole jsme se seznámili s prací a se základními částmi programu Control Web, který bude využit při realizaci simulace modelu řízení železnice. K vlastnostem, které Control Web nabízí, s výhodou využijeme grafický editor pro rozložení grafických prvků a vytvoření grafického rozhraní aplikace a textový editor pro zapsání programového kódu řízení modelu železnice.

Vlastní práce

32

7 Vlastní práce V této kapitole je popsáno praktické řešení úkolu tvorby simulace v CW. Tato simulace se skládá z grafického rozhraní aplikace, grafického návrhu jednotlivých stanic modelu železnice a programového kódu pro simulaci řízení modelu.

7.1

Grafická část simulace řízení modelu železnice

První části tvorby simulace je tvorba grafického modelu, který vychází z kreseb vytvořených v programu AutoCAD, které vznikly z dobových výkresů jednotlivých stanic železnice. Výhodou využití těchto kreseb je, že jsou vytvořeny v programu, který se používá pro tvorbu návrhů, projektování a konstruování. Využívají jej architekti, projektanti i konstruktéři. A kresby jsou tudíž přesné. Model simulace se skládá pouze z tratí, které má KMZB již dokončeny, tj. stanice Ždánice, Klobouky u Brna a zastávka Krumvíř, a modulu se silnicí a železničním přejezdem se závorami (další moduly, jako modul s potokem, atd., nejsou součástí simulace, neboť v rámci řízení modelu nijak neovlivňují jeho chod a tudíž nejsou v simulaci nutné – výsledná aplikace by také zaujímala větší obrazovku, což by bylo nepřehledné, proto jsou tyto moduly vynechány). 7.1.1

Export kreseb z AutoCADu

Poté co jsou dokončeny kresby jednotlivých stanic, je třeba tyto výkresy exportovat z programu AutoCAD v takovém formátu, který je CW schopen rozpoznat a importovat jej. Nestačí pouhé uložení výkresu, neboť tento výkres má koncovku souboru *.dwg, který program CW nezná. Vhodným způsobem exportu výkresu je File > Export > Other Formats a vybrat *.bmp soubor. Tento vyexportovaný soubor je tzv. rastrový obrázek, který je možné naimportovat do CW (viz příloha A Obr. 19). 7.1.2

Import do CW

Abychom mohli importovat výkresy do CW, musíme nejprve mít projekt, do kterého je bude importovat. Projekt založíme jako Soubor > Nový a vybereme Vytvořit novou aplikaci. Jelikož se jedná o vizualizační aplikaci s určitými operacemi, které bude možné provádět, tak dále vybereme možnost Aplikace volně běžící v závislosti na změnách dat, zadáme jméno projektu, místo uložení, styl aplikace a v možnosti Konfigurace panelů v aplikaci vybereme možnost Aplikace s jedním panelem, neboť pro výsledný model kolejiště stačí jeden panel, ve kterém budeme model tvořit. Tím se nám vytvoří prázdný panel aplikace, do kterého budeme vkládat virtuální přístroje z Palety přístrojů, které budou reprezentovat fyzické prvky kolejiště. Prvním přístrojem bude přístroj s názvem image, nacházející se v kategorii Ploché přístroje, kterému zadáme v Inspektoru přístroje cestu k našemu výkresu dané stanice. Na konci tento přístroj z projektu vymažeme. Zbytečně by zabíral

Vlastní práce

33

místo a není nutný pro výslednou simulaci, slouží pouze jako podklad pro tvorbu stanic. 7.1.3

Tvorba modelu kolejiště v CW

Pro tvorbu kolejí a vlaku jedoucím po nich využijeme přístroj s názvem pipe (česky potrubí) z kategorie Ploché přístroje, který je schopen uchovávat dva stavy, true a false. Tyto stavy budou reprezentovat detekci vlaku na koleji. Přičemž, tak jako skutečné kolejiště se skládá z mnoha kolejí, tak samotné modelové kolejiště budeme skládat z těchto potrubí a každé toto potrubí bude reprezentovat kolej v kolejišti, viz příloha A Obr. 20. Pro modely výhybek v modelu použijeme přístroj s názvem valve (česky ventil) z kategorie Ploché přístroje, který umožňuje vyhodnocovat výraz, který je mu předán. Tento výraz budeme muset prvně nadefinovat v části Datové inspektory (viz 6.1). Jedná se prvek, který bude pracovat pouze s dvěma hodnotami, tudíž ho budeme definovat jako datový typ boolean s výchozí hodnotou false, která bude značit, že výhybka je nastavena, aby vlak jel v přímém směru, pokud jej budeme chtít odklonit na vedlejší kolej, tak do přístroje vyšleme příkaz na změnu hodnoty na true a výhybka se přehodí. Některé výhybky se přehazují během jízdy vlaku automaticky do požadované polohy, aby vlak mohl po dané trase projet. Avšak u některých výhybek je požadováno jejich manuální ovládání uživatelem. Toto ovládání se může hodit, pokud chce uživatel (vlakový dispečer) odklonit vlak na vedlejší kolej (pokud tak lze učinit), aby se umožnilo projetí po hlavní koleji jinému vlaku. Toto ovládání výhybek je tvořeno přístroji s názvem switch z kategorie Ploché přístroje s nastaveným typem přístroje na text_button. Půdorysy budov jsou reprezentovány přístrojem box z kategorie Ploché přístroje. U těchto přístrojů jsou nastaveny jejich rozměry a barva je nastavena na žlutou (odlišení od zbytku přístrojů v modelu). Popisky u jednotlivých budov jsou tvořeny přístrojem label. Je u nich nastavena průhlednost pozadí na hodnotu false a barva jejich pozadí je nastavena také na žlutou, jako u budov, aby tyto popisky mohly být umístěny na či přes budovy pro snadnější orientaci a lepší čitelnost. V projektu je seznam jednotlivých tratí, po kterých mohou vlaky jezdit. Tento seznam je vytvořen pomocí přístroje multi_switch, z kategorie Ploché přístroje, jemuž nastavíme typ na check_box. Tento typ nám umožňuje pomocí jednoduchého zaklikávání vybírat příslušné tratě. Názvy tratí v modelu nazveme podle stanic, ze kterých vlaky vyjíždí a kde končí:  Krumvíř – smyčka  Krumvíř – Klobouky u Brna  Krumvíř – Ždánice  Klobouky u Brna – Krumvíř  Klobouky u Brna – Ždánice  Ždánice – Klobouky u Brna

Vlastní práce

34

 Ždánice – Krumvíř  Ždánice – smyčka Názvy těchto jednotlivých tratí tvoří položky seznamu přístroje, ze kterých vystupuje signál pojmenovaný input_trat_1 až input_trat_8. V projektu se nalézá i úsek železniční tratě se silnicí, závorami a dvěma světelnými signalizačními zařízeními u silnic na každé straně železničního přejezdu. Silnice je tvořena přístrojem box z kategorie Ploché přístroje, jako půdorysy budov, ale s nastavenou barvou na šedou. U přístroje je nastaven bublinový popis jako text nápovědy s hodnotou „Silnice se dvěma železničními závorami a světelnými signalizačními zařízeními“. Závory jsou vytvořeny přístrojem pipe (jako koleje – kategorie Ploché přístroje), ale s nastavenou barvou na šedou jakou má silnice. Toto nastavení vizuálně indikuje, že se závory nalézají nahoře a auta mohou přes přejezd volně přejíždět. Avšak jsou-li závory spuštěny dolů, auta nemohou přes přejezd přejíždět, a závory vizuálně vypadají jako „zebra“ – střídání šedé a červené barvy. Světelná signalizační zařízení jsou tvořena dvěma přístroji názvu indicator, z kategorie Ploché přístroje, s nastavenými výrazy, které vyhodnocují, na výchozí hodnotu false, jež indikuje, že signalizace je vypnutá. Změnou tohoto výrazu na hodnotu true se přístroje „rozsvítí“, což vizuálně signalizuje, že jsou světelná signalizační zařízení zapnutá a přes přejezd přejíždí vlak. Ukázka signalizace na přejezdu viz příloha E Obr. 27.

7.2

Programová část simulace řízení modelu železnice

V předchozí části jsme si probrali prvky modelu železnice a přístroji, které je reprezentují v projektu simulace řízení modelu železnice. Tyto přístroje tvoří část, jež je v CW označena jako Nečasové přístroje a bez programového kódu nic nedělají. Aby přístroje začaly vykonávat nějakou práci (změna stavu – rozsvícení, atd.), musíme do projektu vložit z Palety přístrojů přístroj s názvem program, nalézající se v kategorii Výkonné přístroje, do části označené jako Časové přístroje s nastavenou periodou aktivace přístroje. Do projektu vložíme osm těchto přístrojů, přičemž každý bude reprezentovat samostatnou trať kolejiště, po které se bude vlak pohybovat. Jelikož se jedná pouze o jednotlivé koleje, které jsou součástí celého kolejiště, po kterých se v danou chvíli vlak pohybuje, zjistíme, že pro pohyb vlaku vpřed se použijí stejné vlastnosti na všech těchto tratích kolejiště. Otestování:  Zda byl přiveden signál do daného úseku tratě  Zda je kolej volná, a tudíž se vlak může na ní posunout  Zda je výhybka přehozena do požadovaného směru jízdy vlaku Z těchto podobných vlastností je patrné, že pro pohyb vlaku po jeho trase je možné tyto vlastnosti aplikovat na všechny koleje na trati. Využitím vlastností systému, vytvoříme pro každou vlakovou trasu její přesnou cestu skrz model kolejiště, s možností jednoduchého řízení, např. přehození

Vlastní práce

35

výhybky a odklonění vlaku na vedlejší kolej (pokud tak lze učinit), atd. K tomuto řízení simulace využijeme nativní proceduru OnActive(). procedure OnActivate(); begin if input_trat_1 then krumvir_kolej_01_05.SetValue( false ); if krumvir_kolej_01_05.GetValue() = false then krumvir_kolej_01_05.SetValue( true ); pause Period; if input_trat_1 = false then stop; end; krumvir_kolej_01_05.SetValue( false ); … Jelikož se v obecném pojetí jedná o automatizovaný model, není možné některé prvky kolejiště ovládat uživatelem, např. spouštění závor, rozsvěcení světelných signalizačních zařízení, atd. Tyto prvky jsou automatizované a reagují na pozici vlaku, zda se nachází v jejich blízkosti, a je tedy nutné vykonat danou vlastnost prvku (např. spustit či zvednout závory na přejezdu, atd.). Jak bylo uvedeno výše a je z ukázky zdrojového kódu patrné, je nutné v části Datové inspektory definovat globální proměnné pro některé přístroje v modelu a nastavit periodu časování. Nadefinovanou globální proměnnou pro periodu časování proto zcela jasně nazveme period a bude reálného datového typu o počáteční hodnotě 1. Tato proměnná udává, jak dlouho bude možné vidět vlak na dané koleji tratě a za jak dlouho se objeví na další koleji. Dále je potřeba pro každou výhybku mít danou proměnnou, aby bylo možné výhybky přehazovat mezi kolejemi a měnit tak trasu vlaku, pokud to bude žádoucí. Proto nadefinuje dvacet tři proměnných s názvy vyh_01 až vyh_23 datového typu boolean a počáteční hodnotou false. Pro přístroje světelného signalizačního zařízení a pro závory nadefinuje globální proměnné také datového typu boolean s počáteční hodnotou false a nazveme je indicator_blink a zavora_run. Tyto globální proměnné jsou v přístroji uvedeny v parametru expression jako výrazy, které jsou daným přístrojem vyhodnocovány. Pro signál, který je přiveden z položek seznamu tratí (z přístroje multi_switch – viz 7.1.3) jsou definovány globální proměnné input_trat_1 až input_trat_8, datového typu boolean s výchozí hodnotou false, což znamená, že žádný signál kolejemi neprochází v daném momentě. Po výběru příslušné tratě (zakliknutí – přivedení signálu) se hodnota změní na true (signál je již přiveden) a do pohybu se tedy uvede vlak.

Vlastní práce

7.3

36


Základním prvkem grafického rozhraní v programu CW je tzv. panel. Jedná se o přístroj, který je jakousi plochou, na kterou lze umisťovat další přístroje z Palety přístrojů. Po vytvoření celé aplikace tvoří tento panel okno celé aplikace se standardními možnostmi program minimalizovat, maximalizovat či jej ukončit. Avšak aby tak panel vypadal, musí se mu nastavit odpovídající vlastnosti. Velikost panelu a výsledného okna aplikace byla zvolena, tak aby se do panelu vešly všechny prvky modelového kolejiště (přístroje z CW) bez použití posuvníků při rozlišení monitoru 1920×1280 bodů. Při spuštění aplikace na monitoru o menším rozlišení jsou k dispozici posuvníky v okně aplikace. Ovládání vlaku na jednotlivých tratích se nalévá po levé straně aplikace a je řešeno pomocí výběrového políčka (přístroj multi_switch). Při výběru tratě se jiné tratě deaktivují, aby se předešlo srážce na trati. Po celém panelu jsou umístěny přepínače výhybek (přístroje switch), které umožňují manuální ovládání výhybek a výhybky (přístroje valve), které indikují stavy dané výhybky. Celkový vzhled aplikace viz příloha B.

7.4

Závěr kapitoly

V této kapitole bylo popsáno praktické řešení úlohy. Přičemž základním bodem bylo exportování výkresů jednotlivých železničních stanic z programu AutoCAD do bitmapových obrázků, které byl poté schopen systém CW dále zpracovat. Jako formát byl zvolen BMP pro jednoduchý export z programu AutoCAD pomocí základního nastavení. Tyto obrázky byly poté importovány do systému CW a sloužily jako předlohy pro modely stanic. Samotná aplikace byla navržena pomocí událostního řízení. Vysláním signálu do jednotlivých tratí je spuštěn příslušný programový kód, který plní funkce detekce vlaku, změnu stavu výhybek a detekce přejezdu se světelnými signalizačními zařízeními. Požadovaný signál je předáván parametrem a nevhodné tratě jsou deaktivovány, aby nedošlo ke srážkám na tratích. Při každém pohybu vlaku na dané trati je kontrolován stav přiváděného signálu a obsazení kolejí. Základní ovládání je manuálně řešeno – výběr trati. Manuálně je i řešena změna stavů některých výhybek. Zbylé výhybky jsou ovládány automaticky v rámci předdefinované trati vlaku. Položky seznamu tratí jsou uspořádány logicky podle jednotlivých tratí a cest, které lze z dané stanice vykonat. Tak jsou i umístěny jednotlivé stanice v panelu (oknu) aplikace. Díky těmto jednotlivým úkonům bylo možné vytvořit výslednou aplikaci.

Závěr

37

8 Závěr V této kapitole zhodnotíme výsledky práce a dosažených cílů.

8.1

Shrnutí práce

V práci bylo řešeno vytvoření simulace řízení modelu železnice v programu Control Web 6.1. Pro analýzu principů současných způsobů řízení pro modely železnic jsme se seznámili se dvěma základními způsoby ovládání kolejišť a uvedly si jejich výhody a nevýhody. Pro analýzu způsobů komunikace mezi jednotlivými prvky modelu železnice jsme se seznámili s pojmem DCC signál, s jeho popisem řízení a komunikací. Obeznámili jsme se s technickými prvky a zařízeními, které se nalézají na modelu železnice, a rozdělili jsme si je do patřičných skupin. Vzhledem k řešené úloze vztahující se ke konkrétnímu modelovému kolejišti jsem se seznámil s jeho technickými parametry a vlastnostmi. Vysvětlili jsme si, jak stávající model kolejiště funguje, a ukázali jsme si některé prvky, které používá, a rozhraní aplikace, kterou lze modelové kolejiště ovládat. Z hlediska metodiky byly vysvětleny principy práce v programu CW a zhodnoceno, že pro tvorbu simulace řízení bude využito grafického editoru pro návrh grafických prvků aplikace a psaní kódu v textovém editoru pro programování. Kapitola Vlastní práce ilustrovala způsob, jakým byla aplikace simulace řízení modelu železnice postupně vytvořena v programu CW. Základním kamenem byly výkresy stanic, které se importovaly do CW, rozmístily v panelu aplikace a vytvořily se modely jednotlivých stanic pomocí virtuálních přístrojů obsažených v CW. Jelikož se vlaky po kolejích pohybují podle nějakého řádu, tak bylo pro jejich ovládání vytvořeno jednoduché výběrové pole a vytvořen jednoduchý algoritmus tak, aby se předešlo nechtěným srážkám na tratích. Avšak zůstala ponechána možnost volby ovládání některých výhybek v kolejišti pro snadnější odklon vlaku z hlavní na některou z vedlejších kolejí.

8.2

Zhodnocení výsledků

Pokud se chceme zaměřit na zhodnocení výsledků práce, musíme vzít v potaz cíle, které byly stanoveny na začátku. Výsledná aplikace simulace řízení modelu železnice měla zprostředkovávat vizuální podobu modelového kolejiště spolu s daným ovládáním prvků kolejiště. Ovládání spočívá v určení tratě po kolejích, případně přestavbu výhybek pro odklon vlaku na vedlejší kolej. Aplikace, potažmo simulace řízení modelu kolejiště, byla navržena a vytvořena tak, aby byla co nejjednodušší a sloužila k prvnímu seznámení se s řízením modelového kolejiště. Shrnu-li stav splněných cílů, můžeme je všechny považovat za splněné.

Závěr

8.3

38

Možná vylepšení řízení modelu kolejiště

Jedno z možných vylepšení by se týkalo využití bezdrátové technologie, jako je bluetooth, wifi, pro přenos řídících informací, kde přenosovým prostředím je vzduch. Ve všech případech by se ke komunikaci mezi zařízeními využívalo vymezeného kmitočtového pásma. Nevýhodou bezdrátového přenosu je však možnost vzniku zkreslení přenášeného signálu interferencí. Dalším možným vylepšením je rozšíření ovládání kolejiště pomocí smartfonu nebo tabletu. Vytvoření mobilní aplikace pro daná zařízení a jejich připojení pomocí výše zmíněných bezdrátových technologií.

Obr. 18

8.4

Blokové schéma možného vylepšení řízení kolejiště

Budoucí využití

Pokud budeme hledat uplatnění pro tuto vytvořenou aplikaci simulaci řízení modelu železnice, zjistíme, že existují dvě možnosti. Prvně může aplikace sloužit jen k seznámení se s prvky a možnostmi řízení modelového kolejiště bez nutnosti mít dané fyzické kolejiště. Aplikace by se dále dala rozšířit o lepší model jízdy vlaků na trati (zadávání rychlosti vlaku, atd.). Dalším možným využitím a rozšířením aplikace by mohlo být rozšíření o komunikaci s reálnými prvky skutečného kolejiště a vytvořit tak aplikaci k jeho ovládání.

Literatura

39

9 Literatura BÁŇA, VÍT. Základní popis řízení a komunikace DCC standardu. Modelová železnice a digitální řízení [online]. 1999-2008 [cit. 2014-12-11]. Dostupné z: http://www.mtbbus.cz/dcc/dcc_doc.htm BÍLÝ, RADEK, ET AL. Dokumentace Control Web. [s.l.]: Moravian Instruments, 2010. 506 s. DRAH-SERVIS SPOL. S. R. O. Princip digitálního ovládání. DRAH-servis [online]. [cit. 2014-12-14]. Dostupné z: http://www.drahservis.cz/detail.php?typ=lgb_dig_princip FUČÍK, JINDŘICH. Jemný úvod do DCC. Honzíkovy vláčky: aneb, stejně je to zábava pro dědy a táty [online]. 2011 [cit. 2014-12-14]. Dostupné z: http://www.honzikovyvlacky.cz/wpcontent/uploads/2011/11/Jemn%C3%BD-%C3%BAvod-do-DCC2.pdf HORÁČEK, JAN. Stavba stanice Uhřice II: Podkládka kolejí. Klub modelářů železnice Brno I [online]. 2014 [cit. 2014-12-14]. Dostupné z: http://www.kmzbrno.cz/view.php?cisloclanku=2014050001 KUČERA, IVO. Druhy vlaků na modelovém kolejišti. Klub modelářů železnic Brno I [online]. 28. 12. 2007 [cit. 2014-11-29]. Dostupné z: http://www.kmzbrno.cz/view.php?cisloclanku=2007120002 MERHAUT, JAN. Digitál – ano, ale jaký?. Honzíkovy vláčky: aneb, stejně je to zábava pro dědy a táty [online]. 2012 [cit. 2014-12-08]. Dostupné z: http://www.honzikovyvlacky.cz/2012/05/06/digital-%E2%80%93-ano-alejaky/ NATIONAL MODEL RAILROAD ASSOCIATION, INC. DCC RPs & Standards: DCC Standards & Recommended Practices Index. Nmra.org: your portal to more fun in scale model railroading [online]. 2004 [cit. 2014-12-30]. Dostupné z: http://www.nmra.org/dcc-rps-standards PARTYK, BOHUSLAV. Analog versus Digital. Masinky.info [online]. 2011, [cit. 2014-1208]. Dostupné z: http://www.masinky.info/2011/01/analog-versus-digital/ PINTA, MARTIN. Digitál - základy. LokoPin [online]. 2008, 15. 5. 2013 [cit. 2014-1214]. Dostupné z: http://lokopin.wz.cz/digital/digital_zaklad.htm PINTA, M., PARTYK, B. Analog × Digitál. LokoPin [online]. 2014 [cit. 2014-12-11]. Dostupné z: http://lokopin.wz.cz/digital/analog_digital.htm STÁREK, ZBYNĚK. Modelová železnice: od historie modelů po digitální ovládání kolejiště. 1. vyd. Brno: CPress, 2013, 220 s. ISBN 978-80-251-2199-3. ŠIMÍK, VLADISLAV. Řízení laboratorního modelu kolejiště [online]. Brno, 2008 [cit. 2014-12-07]. Dostupné z: https://www.vutbr.cz/www_base/zav_prace_soubor_verejne.php?file_id=5329. Diplomová práce. Vysoké učení technické v Brně. Vedoucí práce Prof. Ing. František Zezulka, CSc.

Literatura

40

TILLIG MODELLBAHNEN GMBH & CO. KG. TT-Katalog. Nürnberg: Fahner Druck GmbH, 2010. ISBN 401-25-0109-589-4. TRÁVNÍK, PETR. Řízení kolejiště KMŽ Brno. Klub modelářů železnic Brno I [online]. 2010 [cit. 2014-12-14]. Dostupné z: http://www.kmzbrno.cz/view.php?cisloclanku=2010120001 TRÁVNÍK, PETR. Systém řízení kolejiště MTB. Klub modelářů železnice Brno I [online]. 2007 [cit. 2014-12-14]. Dostupné z: http://www.kmzbrno.cz/view.php?cisloclanku=2007100007/ VLASÁK, JAROSLAV. Výhybky a výhybková spojení, 1. Vyd. Praha: Nadas, 1983, 317 s. ISBN 31-050-83-05-92. XpressNet Specification. 2003. Dostupné z: http://www.lenzusa.com/1newsite1/Manuals/xpressnet.pdf

Přílohy

41

Přílohy


A Stanice Ždánice, Klobouky u Brna a zastávka Krumvíř

Obr. 19

Vyexportovaný rastrový obrázek stanice Ždánice z programu AutoCAD

Obr. 20

Model stanice Ždánice v programu Control Web 6.1

42


Obr. 21

Vyexportovaný rastrový obrázek stanice Klobouky u Brna z programu AutoCAD

Obr. 22

Model stanice Klobouky u Brna v programu Control Web 6.1

43


Obr. 23

Vyexportovaný rastrový obrázek zastávky Krumvíř z programu AutoCAD

Obr. 24

Model zastávky Krumvíř v programu Control Web 6.1

44


B Grafické rozhraní aplikace

Obr. 25


45


C Ukázka spuštění simulace

Obr. 26

Výchozí stav po spuštění

Obr. 27

Ukázka signalizace na přejezdu

46


Obr. 28

Ukázka obsazení kolejí vlaky ve stanici Ždánice

Obr. 29

Ukázka běhu aplikace s vybranými vlaky na trasách

47

Přiložené CD

D Přiložené CD Přiložené CD obsahuje:  Zdrojové soubory aplikace  Výkresy jednotlivých stanic v programu AutoCAD ve formátu DWG  Rastrové obrázky jednotlivých stanic ve formátu BMP  Práci v elektronické podobě

48

Analýza modelu řízení železnice

Recommend Documents