Stefano, una bella FPGA, no?

NO !
L' avevo scritta, sai, la FPGA. Poi, rileggendo l' ho tolta, pensando che nessuno avrebbe saputo cos' è.
Non si presta ad essere spiegata frà le cose elementari.
Venti anni fà avevo programmato delle PLD.
Avevo anche dato un' occhiata a VHDL, ma come successivamente anni dopo mi è successo per Phyton, non l' ho trovato adatto alla mia logica personale, e l' ho lasciato perdere.

Tornando al sistema con le levette di Marcello, o con altre similari in commercio, avrete notato la mancanza di tenerezza verso Arduino.
E' dovuta al grande numero di di ingressi ed uscite necessari, che taglia fuori le schede con processori piccoli. Facciamo due conti :
- deviatoio : 4 ingressi (2 per il microswitch, 2 per la leva), 5 uscite (2 per gli elettromagneti, 2 per le spie di ordinanza, 1 per la spia rossa ausiliaria)
- leva itinerario : 2 ingressi (per la leva), 3 uscite (2 per le spie di ordinanza, 1 per la spia rossa ausiliaria)
- leva da segnale di avviso : 2 ingressi (per la leva), 5 uscite (2 per le spie di ordinanza, 1 per la spia rossa ausiliaria, 1 per il relè del verde della vela superiore, 1 per il relè del verde della vela inferiore)
- leva da segnale di protezione o partenza : 2 ingressi (per la leva), 9 uscite (2 per le spie di ordinanza, 1 per la spia rossa ausiliaria, 1 per il relè del giallo della vela superiore, 1 per il relè del verde della vela superiore, 1 per il relè del giallo della vela inferiore, 1 per il relè del verde di partenza bin I, 1 per il relè del verde di partenza bin II, 1 per il relè del verde di partenza bin III)
- circuito di binario : 1 ingresso (circuito di occupazione), 2 uscite (1 per le spie di occupazione, 1 per la spia del pedale)
- tasto di liberazione : 1 ingresso

con l' apparato a 3 binari avremo :
- leva avviso sx 2 in, 4 out
- leva segnale protezione o partenza 2 in, 9 out
- circuito di binario 1 in, 2 out
- tasto di liberazione 1 in
- leva itinerario A - I 2 in, 3 out
- leva itinerario A - II 2 in, 3 out
- leva itinerario A - III 2 in, 3 out
- leva deviatoio 1 4 in, 5 out
- leva deviatoio 2 4 in, 5 out
- leva deviatoio 3 4 in, 5 out (accesso allo scalo merci)
- leva deviatoio 4 4 in, 5 out
- leva deviatoio 5 4 in, 5 out
- leva itinerario B - I 2 in, 3 out
- leva itinerario B - II 2 in, 3 out
- leva itinerario B - III 2 in, 3 out
- tasto di liberazione 1 in
- circuito di binario 1 in, 2 out
- leva segnale protezione o partenza 2 in, 9 out
- leva avviso dx 2 in, 4 out

Totale : 44 in, 73 in

Marco, quanto costa un PLC con 117 I/O (ingressi ed uscite) ?

Un processore con 117 frà ingressi o uscite esiste, costa meno di 10 Euro, ma non è alla portata di un principiante. E neppure il programma da fare lo è.

Con la realizzazione a interruttori a leva e relè, invece, bastano conoscenze di elettrotecnica. Oltrechè molto tempo e nervi saldi.


Stefano Minghetti

Sono daccordo con te, ma prima di "cassare" Arduino (lo uso da anni con buona soddisfazione), teniamo conto che con qualche multiplexer dal costo irrisorio (es. https://it.aliexpress.com/item/5PCS-CD74HC4067-16-Channel-Analog-Digital-Multiplexer-Breakout-Board-Module-For-Arduino/32789443988.html) moltiplichi il numero di ingressi ed uscite. Sicuramente siamo in un ambito non professionale, ma il nostro resta pur sempre un hobby . Aldilà della mia considerazione che vuole solo offrire uno spunto di riflessione in più per gestire itinerari di stazione, il mondo dell'elettromeccanico resta sempre affascinante anche perchè molto più vicino agli apparati di ..anta anni fa. Ricordo un aneddoto personale di molto tempo fa: nei colloqui assunzionali chiedevo sempre ai giovani candidati, dopo le domande di rito sull'elettronica digitale, di disegnarmi uno schema per costruire un flip flop con un relay (il candidato poteva scegliere di che tipo) trovato nel cassetto una domenica pomeriggio senza possibilità quindi di acquistare componenti "moderni". L'unica risposta che ottenevo era visi "sbalorditi"
Quindi un grazie a Stefano per la grande passione e competenza che esprime con gli schemi, che anche se non semplici da riprodurre inquanto le chiavi di comando sono molto difficili da reperire, aprono un mondo di riflessioni su come un tempo si costruiva la logica di gestione.

Flip-Flop con relè monostabili... avevo iniziato a pensarlo così l'ACEI per il plastico 40 anni fa... poi per i costi e lo spazio necessario abbandonai subito l'idea passando alle porte logiche.

Lo so lo so che se chiedo a chiunque a malapena sa cosa è una FPGA.

Io a suo tempo pensai a come realizzare una sorta di AC e avevo pensato una cosa del genere: unità centrale di comando che invia i dati sull'itinerario tramite un protocollo standard a delle unità locali in grado di interpretare il comando, stabilire se le interessa, attivarsi (e quindi rispondere). Chessò, una cosa con un bus CAN, per farlo si trovano anche dei PIC con tutto il necessario già presente di fabbrica. In questo modo bastano dei micro con pochi pin di input/output e si può anche standardizzare sia la centrale master che le varie centrali slave (per deviatoi, per segnali, per cdb, ecc.).

Se cambi una lettera qualcosa mi ricordo anch'io...

Spudoratamente, un PLC con 256 I/O già pronto all'uso con uscite a relè a contatto pulito (o con comune ogni 8/16 uscite) anche da nuovo potrebbe costare ben meno della stessa configurazione con arduino o consimili ( se poi lo trovi usato ... e magari regalato ...).
Non bisogna mia dimenticare che prodotti come arduino, per un uso su un plastico, o consimile, hanno bisogno delle schede d'interfaccia, usarle così come sono non è proprio salutare. E poi ti devi arrangiare.
Quindi ci sono i problemi dei tempi e dei modi di funzionamento delle singole routine del programma. I tempi di elaborazione di arduino, rispetto a quanto in uso nell'automazione industriale o ferroviaria, sono bibblici. In un plastico i problemi da risolvere sono quasi uguali a quelli delle ferrovie vere, solo che avendo spazi ridotti 1/10000 di secondo fa differenza (si proprio 1/10000).
Le difficoltà di programmazione sono le medesime: bisogna conoscere il linguaggio del sistema di sviluppo, quindi avere una mente matematica.
Ovviamente bisogna conoscere tutto il resto delle varie parti elettriche.
Sempre da non dimenticare che arduino nasce per funzionare e basta, altra roba nasce per funzionare sempre e anche in condizioni di sicurezza, stupido esempio, se a un PLC s'impalla il processore o si guasta una scheda, il sistema va in sicurezza e te lo dice, se 'il processorie di un PC o di arduino s'impalla nessuno te lo dice e poi son dolori.

I sistemi commerciali che girano su PC o le centraline DCC servono in parte a sopperire a quanto sopra, e magari utilizzano una forme di programmazione più immediata per un non esperto d'automazione, ma di contro non sono così flessibili e spesso sono più macchinosi.

In elettromeccanica, salvo le apparecchiature specifiche reali, è tutto uguale.
Da non dimenticare che al reale si lavora a sicurezza positiva: presenza tensione = al treno arrivano gli ordini di muoversi, nel modellismo spesso è l'incontrario.

Dentro ai PLC o apparecchiature consimili, così come nei PC,dal punto di vista della CPU ci sono gli stessi componenti,è il contorno che è specifico, salvo che anche ad alcuni PLC ci metti: tastiera, muose, video e hard disck, e svolgono contemporaneamente le due funzioni interagendo; Codesys nasce per fare ciò, e lo fa.

Certo visto dai non addetti ai lavori certe cose possono essere "la luna" oppure inutilità per giocare, ma non bisogna dimenticare che: la chiave di 13 e il PC servono sia per giocare sia per andre sulla stazione spaziale, magari passando per treni e trenini.

Appunto ti ricordi ... vagamente

- 74HC4067 le storie a 1 bit :
multiplexer analogico, utile per leggere 16 ingressi, eventualmente analogici. Come sai ci sono anche multiplexer digitali, sia di ingresso, sia di uscita, ma mettendo di questi, poi non si tratta più di un "cippino" (vezzeggiativo italiano della parola chip, pronuncia cip), ma di una schedina con un po' più di complicazione.
Negli anni '70 la Motorola (sì, quella dei telefonini), mise in commercio il MC14500B, microprocessore a un bit (sì, uno solo). Esso, per scrivere e leggere le periferiche, usava registri indirizzabili , ovvero dei multiplexer in grado di memorizzare dei bits di uscita.
Poi, negli anni '80, TI mise in commercio il TMS9995, uno dei primissimi 16 bits e con architettura a set di registri.
Non aveva registri interni dedicati agli ingressi ed alle uscite, perchè quelli erano anche in questo caso dei multiplexer su un bus a 1 bit.
Negli anni '90 la ST mise in commercio il microprocessore ST6, un 8 bits, ma che aveva il bus interno delle pericferiche , anch' esso, a 1 bit.




FLIP FLOP a relè :
Questo potrebbe andare ?

I contatti "Set" e "Reset" sono pulsanti, o contatti di altri relè, o contatti di sensori o chi più ne ha più ne metta.
Vanno comandati uno alla volta.
Comandando "Set" si forza la bobina 1 ad eccitarsi. Questo fà aprire il contatto in serie alla bobina 2 che, necessariamente, si diseccita.
A questo punto, rilasciando "Set" il relè 1 resterà autoeccitato (aho ! so' ttermini teccnici, nin fate gli spiritosi !).
Idem per l' altra bobina col contatto "Reset".
E' come un relè bistabile, ma perde l' informazione in assenza di tensione e all' accensione entrambi i relè sono a riposo, ovvero diseccitati.
Il relè Rivarossi ed il relè Combinatore FS 1958, invece, in mancanza di tensione ricordano meccanicamente l' ultima posizione assunta.


Per noi non è stato difficile, ma solo ... costoso.
Le abbiamo acquistate alla SITE a Castel San Pietro, al prezzo di una sessantina di Euro ciascuna.
La cosa che ci meravigliò è che sono tuttora in produzione tutti i numeri.
Vendono anche il trasmettichiave, la serratura in cui inserirle, e che può bloccarla a comando e trasmettere lo stato di chiave presente (sempre mediante fili). Ma costa un botto !


Di questo passo, si finirebbe per parlare di prostata. Cambiamo discorso.
Marco, una scheda ARDUINO costa qualche decina di Euro e ce ne sono mi pare anche con una 30ina di I/O.
Un PLC da meno di 50 Euro con una 30ina di I/O, mi pare che non ci sia. In questo caso, forse, andrebbe bene anche con uscite open collector.


Stefano Minghetti

Stefano, sai benissimo cosa significa comandare la bobina di un relè con u uscita open collector.
Se lo facciamo per divertimento e sono 16 uscite va bene, ma se diventano 128 il discorso cambia radicalmente. Se poi lo vogliamo fare in multiplexer bisogna essere ben capaci di progettare l'hardware e scrivere il relativo software, decisamente non è roba per tutti.

Non voglio scoraggiare nessuno né tanto meno remare contro, ma un conto è solo giocare, un altro è gestire un plastico. Sì stiamo ancora giocando, ma se non funziona o ci distrugge i modelli ... poi il gioco non ci piace più.
E se metto tanti arduino per risolvere tante situazioni elementari, poi devo interfacciarli tra di loro per creare gli automatismi o/e i controlli.
Si può obiettare che al reale sono tante singole situazioni poi interconnesse tra di loro. Si è vero, ma vediamo prima cosa sono le singole situazioni e come è fatta l'interconnessione fisica e logica: e qui casca l'asino.

Il PC con centrale DCC e moduli di I/O DCC costa ben di più di un PLC.

Attenzione qui si parla genericamente di PLC = controllore a logica programmabile, in verità il discorso è più articolato, e le soluzioni potenti ma economiche ci sono, anche a 12V (nell'industria si usa il 24V, che in ogni caso non è un problema). Se ci limitiamo ai più usati: Allen Bradley , Modicon, Omron, Schneider, Siemens, abbiamo una visione incompleta e forviante; che poi anche lì le soluzioni economice e adatte ai nostri usi si trovano. Il vero problema è che non sono acquistabili direttamente dai modellisti, a meno che per mestiere siano già nell'ambiente e trovino il volenteroso che da commercialmente e fiscalmente una mano.

Che poi alla fine arduino è: un mezzo PLC con un pezzo di PC, o un pezzo di PC con un mezzo PLC. La sostanza è la stessa, cambia solo la forma.

La logica a moduli CMOS o TTL è ancora più complicata di quella a relè: andava bene negli anni '70. Così come andavano bene tutti i piccoli micrporocessori degli anni '80-90. I PIC oggi fanno le stesse cose di un arduino, e allo stesso modo vanno bene per piccole situazioni. Non dimentichiamo che tutta questa elettronica lavora 3/5V e che la massa quasi sempre è al positivo (la massa al positivo semplifica i circuiti elettronici, ma complica l'interfacciamento con le utenze).

Che posso dire? selezione passata a pieni voti!
ma ho come l'impressione di non trovarmi davanti un neo-diplomato

E perchè ? Chi non ci capisce una cippa di programmazione (anche perchè non si è mai interessato e non ha voglia/capacità i iniziare da pensionato come Tz) ma pasticciando con nand e nor riesce a tirar fuori cicuiti logici idonei allo scopo, ben più economici e meno ingombranti degli equivalenti a relè, può farsi tranquillamente anche un ACEI... come ho fatto io.

Pensa a tutto il lavoro di: studio (logica matematica), prova, cablaggio, creazione PCB, ecc. che hai dovuto fare.
E che quando non ti soddisfaceva hai dovuto rifare.
Con un microprocessore i cablaggi la fai una volta sola, e ci studi poco su, poi con il software fai e rifai quante volte vuoi, magari mentre sta funzionando*.
Certo muovere le mani risulta per molti più facile, ma detto da chi comosce bene tutti i vari sistemi ... i cablaggi , o i PCB, meno ve né sono meglio è.

* Qui magari i non addetti non capiscono, ma con un PLC o consimile il software lo scrivi e modifichi mentre il tutto funziona, con altre apparecchiature a microprocessore no!
Con PC o arduino manco pensarlo.

E allora siamo dinuovo da capo.
Di programmazione non ne so un ciufolo, non ho nessuna intenzione (a 65 anni) di impegnarmi a impararla ne di costruire sistemi con componentistica che non conosco realizzando circiti che NON sono in grado di progettare e il giorno che non sono più in commercio e si guastano devo rifare tutto ecc...
Oltre 15 anni fa quando ho realizzato i miei ACEI era anche peggio... componentistica inferiore, nessun supporto internet ecc...

Invece ho fatto tutto con cmos e con elementari interfacce a transistor, ha funzionato tutto dal primo istante e in oltre 15 anni non ha mai perso un colpo e qualsiasi guasto si risolverebbe con la sotituzione di qualche componente dal costo inferiore a 1 € e sempre reperibile...

Ah, non ho mai studiato elettronica a scuola ne il mio lavoro è mai stato inerente ad impianti elettrici... avevo solo imparato e copiato qualcosa da Nuova Elettronica...

Sono dell'avviso che nel proprio hobby ognuno debba realizzare ciò che è in grado di padroneggiare perchè insuccessi sarebbero alquanto deleteri e frustranti e dover dipendere da altri per raggiungere gli obiettivi non è nella mia ottica.

PS: sono più per le realizzazioni tipo quelle di Marcello PT... quando vedo un microprocessore o un PC usato in fermodellismo già mi scappa la vacca nel prato...

DI PIU':
se tè non hai voglia di metterti dietro a costruirti il circuito che ti fai un mazzo tanto , perchè non te simuli??
infatti, ci stanno delle app che ti simulano la qualunque. Ti basta un notebook magari scarso , e ti simuli il plastico con tutti i treni e con tutte le logiche che ti pare e piace .... e dopo se qualcosa non funziona oppure funziona ma non ti piace come funziona, cambiarla è FACILiSSIMO. Senza che devi fare neppure UNA saldatura.

ML