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物置部屋のレイアウト ヤード操作盤の工作 その２
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以前より保留していた物置部屋のレイアウトの機関区とヤードを改造しています。 その操作盤を新しく作っていますが、いよいよ配線工作に取り掛かりました。
■ 機器類の取付け
まず、スイッチなどの機器類を操作盤に取り付けた。
注意したのはコンデンサの配線とスイッチの足との干渉である。 少し隙間が少ない気がしたので、コンデンサを取り付けている台を10ｍｍ嵩上げを実施した。
この嵩上げによって、今度はポイントの配線コネクタと操作盤取付け部との干渉が心配になり、実際のレイアウトで現物わせで確認を実施した。
取り付け位置を調整することによって問題無いことが確認できたので、いよいよ配線工作を始めることにした。
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■ 給電制御部の配線工作
最初に、給電制御部の配線工作から始めた。 DCジャックからの配線を電源のON/OFFスイッチを通して３本のラインに接続する。 この時にそれぞれのラインの消費電流を勘案したポリスイッチを通して接続した。
ポイント駆動用用の +15V ラインは、0.6ｍｍのスズメッキ線を横一線に張った。 小型の丸形圧着端子をネジ止めし、その円筒部を通すことによって線を保持するようにしている。 中間部は絶縁のために熱収縮チューブを取り付けている。 スイッチとの配線はこの端子部でハンダ付けする予定である。
グランドラインは、ポイント駆動部とLED表示部共に共通使用とし、同様に横一線に張った。
給電制御の配線は、安定化電源基板の空いている配線を活用して、残りのポリスイッチの取付けや、GND点の集約を実施している。 また、電源点灯用のY-LEDや、進行方向表示のG-LEDとB-LEDの取付けと配線も実施した。
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配線が完了すると、安定化電源やスイッチ類の機能をチェックした。 まず、安定化電源は、半固定抵抗をすると 6〜11volt まで調整出来る事を確認した。 右の写真。 最大でも 11.15volt であったが、ヤード内での走行のため問題無いと判断する。
また、スイッチの機能も正常に働いていたが、PWM制御の具合は先回の経験より問題ないと判断し、実際のヤードで確認することにした。
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一番心配したのはパネルでのLEDの点灯具合の見え方である。 このために、実際のレイアウトの場所に持っていき、その点灯具合をチェックした。 下の写真。
0.5ｍｍのプラバンによって光がかなり薄くなっているが、充分に認識できるのでこの方法で良しとした。
走行速度を調整するPWM制御も問題無く作動することも確認できた。
■ 経路表示用のLED配線
次に、一番面倒なLED用の配線工作である。
トグルスイッチは、２回路２接点タイプを使用しているので、ポイント駆動の回路とLED表示の回路を分離して配線できる。 このためスイッチの片側の３端子を使って配線を実施した。 作業開始時の配線図を下に示す。
配線を始めた頃は、直線直角のきれいない配線に心がけていたが、だんだん複雑になってkるに従って、ゴチャゴチャとなってしまった。 スイッチとLEDの間を結ぶ配線の途中に抵抗を挿入しているが、基本はLEDと抵抗の足を使って接続しているので、配線は裸のままである。 ショートの恐れがある場所は熱収縮チューブやビニール線を使用した。 線の固定はMTテープでごまかしている。
選択表示を実施する回路に使用したトランジスタ（ 2SC1815 Y ）は、ラグ端子を使って固定しています。 また、GNDラインは縦方向にも支線を張りました。
自信を持って組んだ回路であるが、第３留置線のLED リ の点灯具合が変であった。 消えてしかるべき時に消えないのである。 リ の点灯条件は、 スイッチEが直進の時はFが分岐なら点灯し、Eが分岐の時はDが直進なら点灯させ、それ以外は第３留置線は選択されていないので消灯にしなければならないのである。 ところが Ver３の回路図ではこのロジックが達成できていないのである。
二つのAND を OR で結ぶ簡単なロジックなのに、ディスクリート回路で構成するとなると・・・・・・・？ 私の頭では複雑になる様子なので、簡単にLEDを増やして対応することにした。 リ の代わりに、ハ とヌ を使うことにしたのである。 ようするに二つ並べてOR回路の代わりとする単純な発想です。 回路図も下のように変更しました。
そして、LEDの配置も次のようにしました。
なお、カ と ヘ についても同様な処置をしており、オ の線路への給電ポイントを カ の部分に変更しています。
また、ATSシステム用として別に設置していたスイッチとリセットボタンについて、今回の操作盤のトグルスイッチ化によって、システムの連携が可能なことに気が付きました。 そこで、本線からの分岐部分については、その検討が完了するまで未工作のままとします。 さらに、ヤードへの入出庫完了信号を発信する左右に設けたRESETボタンも工作を先送りしました。 ＡＴＳシステムの配線修正の工事は、レイアウトボードをひっくり返しての大工事となるからです。 まずは、今回の工事結果の確認を優先しました。
さらに欲を出して、 そのATSシステムの電源スイッチと、レイアウト全体の照明用電源スイッチもこの操作盤上に配置しようと考慮中です。
■ ポイント駆動回路の結線
トグルスイッチのもう一方の回路をポイント駆動回路として構成するため、配線工作を実施しました。 スイッチの一方の端子を供給ラインと繋ぎ、他方の端子をGNDに接続すると共に、スイッチ入力側をコンデンサのプラス線に接続するという作業ですが、切縁処理に注意して工作しました。
ゴチャゴチャの配線ですが、この上にATSシステムとの連動のための配線が増えると、今後のメンテ作業が心配です。
すでに配線済みの給電制御部の配線状態ですが、このゾーンの空きスペースにATSと照明用電源スイッチと、それに対応するDCジャックを設置しようと画策しているのですが、どうなることやら！ 行き当たりバッタリの工作となってしまいました。
■ 機能の確認
予定していた配線が完了したので、実際のレイアウトで機能を確認した。
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上左の写真のように、ポイントと給電の配線を実施して、恐る恐る電源を入れた。
すると、無事にLEDは点灯したので、各ポイントの作動をチェックした。 左端の11番のポイントを除いてすべてのポイントは正常に機能した。定位と反位も間違いなかった。
11番のポイントは、手動で操作していたが、途中から変更したのでポイントへの配線が未実施なのである。
経路の表示具合も、充分に認識できるので合格とした。
■ 操作盤の固定
機能確認が出来たので、レイアウトプレートに取り付けることにした。
操作盤の背面に取り付けた横木とプレートをM4のネジで固定し、さらに、操作盤の側面もベニヤで覆った。 少し柔い感じがするが、何か補強を考える必要がありアそうだ。
パネル上の表記も必要であるが、まだ工作途中なので先送りしています。