L'impianto ACEI della stazione di...PAZIENZA

Introduzione:
L’obiettivo dell’autore è stato quello di mettere alla prova le proprie competenze professionali riproducendo un apparato centrale elettrico a pulsanti di itinerario (modello similare alla versione dell’ACEI 015 delle FS) applicato ad un plastico dimostrativo in scala 1:87. La grande passione per il mondo ferroviario unita ad una grande forza di volontà hanno reso possibile la concretizzazione di un complesso progetto e la realizzazione di un sogno.

Quando è il treno a partire con la valigia
La grande passione per le ferrovie e per l’elettronica mi ha portato a realizzare, nell’agosto del 1999, un impianto ACEI che mi permettesse di controllare la circolazione dei treni di un plastico in scala HO, un sogno che avevo nel cassetto da quando frequentavo l’ITIS con indirizzo in elettronica industriale. Questo primo impianto è stato collocato all’interno di una valigia porta attrezzi, ma lo spazio si è rivelato insufficiente ad ospitare tutte le schede elettroniche (d’altronde, anche nella realtà, in ogni stazione è presente la SALA RELÈ nella quale sono ubicate tutte le apparecchiature elettriche dell’ACEI), così ho deciso di utilizzare la valigia solo per gli alimentatori, per una questione di ingombro e soprattutto per una questione di sicurezza, poiché sottoposti alla tensione di 220 Volt. All’interno di una nuova valigia, questa volta presa tra quelle in uso per la custodia di strumenti musicali, opportunamente rinforzata e modificata per inserire le prese dei connettori Cannon e per le alimentazioni, ho alloggiato un quadro luminoso (QL), la tastiera con pulsanti e levette, e tutte le schede per il funzionamento dell’apparato sottoposte alle tensioni di 5, 12, 15 e 24 Volt, per lavorare in completa sicurezza.

Come funziona
Il mio impianto ACEI permette così, come accade realmente in un ufficio movimento di una stazione, di formare itinerari per il percorso dei treni in arrivo o in partenza, di controllare i binari occupati, l’aspetto dei segnali del piazzale di stazione e di protezione, la posizione in cui sono gli scambi ed il controllo di eventuali passaggi a livello di giurisdizione della stazione. Viene subito da pensare alla riproduzione di un banco ACEI statico, oppure simulato mediante un PC. Beh! Il tutto diventa più interessante quando si scopre che l’apparato riprodotto è collegato, mediante 8 cavi Cannon a 25 pin, ad un piccolo plastico dimostrativo delle dimensioni di cm 240x120 (smontabile per il trasporto in 4 pannelli da cm 60x120, inizialmente erano solo 3! ).
All’interno dell’apparato sono presenti delle schede per la rivelazione dell’occupazione di binario, tante quante sono i circuiti di binario (CDB) presenti sul QL. Su ogni scheda è montato un connettore a 18 pin a cui sono collegati: 4 alimentazioni, 2 alimentazioni per la trazione, 2 connessioni verso i led gialli e rossi del CDB, 2 controlli per la rete delle condizioni per la formazione degli itinerari, 1 comando per l’accensione della strisciata gialla, le due rotaie e 2 comandi inviati dalla “CPU” per impostare, secondo l’itinerario registrato, la polarità della tensione di trazione. Quando un rotabile sosta o transita su di un CDB, tra le due rotaie scorre una piccola corrente; un comparatore la rivela ed eccita un relè che dà corrente ai led rossi e la toglie a quelli gialli (liberazione elastica); così facendo non è più possibile formare un itinerario su quel binario, ora occupato. Quel tratto di binario, se il treno è in movimento, è sottoposto ad una delle due alimentazioni di trazione. Quando l’ultimo asse del rotabile libera il CDB, il relè si diseccita togliendo corrente ai led rossi; vengono così a mancare le condizioni e non ci sarà più alimentazione di trazione su quel CDB, se non riformando un nuovo itinerario. I carri e le carrozze sono stati opportunamente modificati, montando tra gli assi una resistenza che permette il passaggio tra le due rotaie di una piccola corrente sufficiente a pilotare i circuiti sopra citati. Un circuito elettronico, (funge da simulatore di occupazione di sezioni di Blocco Automatico, dato il poco spazio a disposizione!) verificate le condizioni di sicurezza, annuncia il treno da una delle due parti 01 o 02 (punti origine degli itinerari) facendo illuminare la luce annuncio treno (AT) e innescando il “simpaticissimo” cicalino che richiama l’attenzione del capostazione, invitandolo a formare l’itinerario d’ingresso per il treno in arrivo, in modo così da non rallentare la sua corsa. A questo punto, formato l’itinerario su uno dei 4 binari della stazione di PAZIENZA si tacita il cicalino, si illumina il tracciato che percorrerà il treno, ed infine si apre il segnale di protezione della stazione (l’aspetto dipende dal tipo di itinerario!).La stazione di Pazienza, il cui piazzale è composto da quattro binari su linea a binario unico e 5 binari di scalo merci, è una recente stazione ferroviaria sorta in un locale caldaie, di una parrocchia di Roma. La signorina annuncia il treno in arrivo: «allontanarsi dal 3° binario, treno Intercity in transito, prestare attenzione sul 3° binario». Ma... eccolo: l’Intercity con in testa la E444R esce dalla galleria a gran velocità, avendo il segnale di partenza del 3° binario (che è quello di corretto tracciato) disposto a via libera; si tratta infatti di un itinerario di transito, unione dell’itinerario di arrivo e dell’itinerario di partenza.


Cosa ci fa vedere il Quadro Luminoso?
Il QL è inserito all’interno del coperchio della valigia, dove sono alloggiate 4 schede contenenti circa 500 led, tra rossi, gialli e bicolori. Ogni CDB luminoso è ottenuto da una fila di led rossi e gialli alternati, protetti da relative resistenze, una per ogni led (led ad alta luminosità al fine di ottenere una striscia continua). Per i segnali ho utilizzato i classici led bicolori, effettuando però una modifica sull’aspetto rosso che somigliava più ad un arancio, in ferrovia l’aspetto rosso di un segnale, di un CDB o di uno scudetto di un punto origine rappresenta un colore di pericolo… non come il rosso dei semafori stradali per gli automobilisti! Sul QL è ora possibile notare che :- l’itinerario si distrugge all’occuparsi dei vari CDB,- le luci Tl-Tm si spengono non appena sono stati liberati particolari CDB atti al bloccamento del percorso,- i segnali ritornano a via impedita, non appena il primo asse del convoglio occupa il CDB del segnale; faccio notare questo, perché non ci sono sensori che ripristinino al rosso i segnali, ma il tutto funziona esclusivamente con l’occupazione dei CDB come accade realmente; i segnali a portale, posizionati sul plastico, sono stati da me realizzati impiegando per ciascuno 3-4 ore di lavoro;- gli scudetti dei punti origine e finale ritornano a luce bianca non appena si liberano determinati CDB atti al bloccamento del percorso. Tutto questo è possibile per tutti gli itinerari che può formare il capostazione, e tutto liberamente perché questo impianto “non è” un simulatore pre-programmato, ma un vero e proprio impianto ACEI in miniatura.


Cosa c’è sotto?
Nella parte sottostante alla tastiera sono alloggiate:- 36 schede per la rivelazione dell’occupazione di binario;- 3 schede contenenti ciascuna 8 relè con contatti a 10Amp ed una Eprom da 64KB per il movimento degli scambi;- 3 schede composte da Flip-Flop e memorie Eprom da 64Kb per il controllo dei segnali a vela e di quelli bassi;- in un angolo sono montati dei led spia per il controllo della presenza delle 9 alimentazioni;- 1 scheda contenente relè per l’accensione del ramo del CDB di uno scambio in corretto o deviato tracciato;- 5 banchi di memorie Eprom in cui sono scritti dei programmi per l’accensione degli itinerari, la polarità che deve avere la tensione di trazione a secondo dell’itinerario richiesto, la cancellazione dell’itinerario;- 1 scheda per la codifica dei pulsanti dei 14 itinerari e degli 8 istradamenti e per l’accensione delle luci dei pulsanti e le luci dei tasti Tl-Tm;- 1 scheda “Unità Logica”, che riceve un codice a 5bit da ogni pulsante. Quando si preme un pulsante, una rete di condizioni di sicurezza verifica che non ci siano impedimenti nella formazione dell’itinerario richiesto; nel caso ci sia una incompatibilità il comando impartito dal pulsante non viene preso in considerazione dalla “U.L.”. Se si può eseguire l’itinerario, si illumina di bianco la gemma del pulsante premuto e si illumina la strisciata; a questo punto si lascia il pulsante: il codice di quel pulsante viene registrato da due memorie le quali fissano gli scudetti del punto origine al rosso per avvenuto bloccamento del percorso, si aprono i segnali a via libera e finalmente i CDB interessati all’itinerario vengono alimentati con una delle due alimentazioni di trazione. Come nella realtà, ci sono, una volta formato un itinerario, delle condizioni che non permettono di formare altri itinerari, quindi non si possono vedere contemporaneamente due segnali di partenza, che immettono su uno stesso binario di uscita dalla stazione, aperti a via libera;- 3 schede per il circuito di simulazione di annuncio treno, di occupazione del Blocco Automatico e di occupazione dei CDB non presenti fisicamente sul plastico…viste le ridotte dimensioni;- 1 scheda “madre”, posta sul fondo della valigia, sono montati numerosi connettori per ospitare le schede sopra citate.

Tanto lavoro, tanta pazienza… ma una grande soddisfazione!
Tutte le schede sono state da me ideate, progettate e realizzate, sulla base solamente delle informazioni ricevute sul funzionamento dell’ACEI.Il lavoro più difficile, oltre a quello di imparare le tecniche per la fotoincisione su rame, dei circuiti stampati delle schede, è stato quello di tradurre in circuiti elettronici tutti gli appunti presi durante le svariate ore trascorse nell’ufficio movimento di una stazione di Roma davanti ad un banco ACEI, e le “ripetizioni” impartitemi da un istruttore capistazione del compartimento di Roma. I miei “istruttori” sono rimasti sbalorditi al vedere, dopo circa un anno di lavoro, come le loro lezioni si siano trasformate in un impianto ACEI al 90% comparabile ad uno reale.E’ spontaneo pensare, che essendo un prototipo, non risponde totalmente alle funzioni e alla sicurezza di un impianto vero!...Una conferma del realismo l’ho avuta all’ Hobby Model Expo (Parco delle Esposizioni di Novegro, Linate, 28-30 settembre 2001), da capistazione, Dirigenti Centrali Operativi, personale FS e moltissimi appassionati fermodellisti. In particolare, ho avuto la soddisfazione di ricevere i complimenti da diversi progettisti di impianti ACEI per le Ferrovie dello Stato, i quali si sono meravigliati quando hanno saputo che l’apparato è stato realizzato senza la conoscenza reale dei progetti, non a caso mi hanno fatto notare alcuni particolari che sono noti solo ai progettisti e ai costruttori degli impianti… ecco perché ho deciso nell’aprile 2003, di iniziare un nuovo plastico, il cui soggetto è questa volta una stazione con 10 binari, di cui 4 di scalo merci, su linea a doppio binario, per un divertimento maggiore, per chi un domani avrà modo di vederlo, quando sarà esposto nelle mostre!

In conclusione
Solo la realizzazione materiale dell’impianto ha richiesto circa milleduecento ore di manodopera. Non ho calcolato il tempo impiegato nella progettazione perché quando si realizza un sogno tutto il resto scompare e la fatica lascia lo spazio al divertimento. Ora non mi rimane che attendere, davanti al mio banco ACEI, l’annuncio di un treno in arrivo o effettuare manovre tra la stazione e il parco merci… vista l’intensa circolazione di treni all’interno della stazione di PAZIENZA! Domani sarà un’altra appassionante giornata di lavoro. Una nuova sfida mi aspetta…

Diverse sono state le pubblicazioni di questo progetto su alcune riviste:
- La Tecnica Professionale redatta dal Collegio degli Ingegneri Ferroviari Italiani di maggio 2002
- Tutto Treno aprile 2003 n°163
- Il bollettino del FIMF del settembre 2002 n°247

Inoltre, l'11 febbraio 2004, sono stato insignito del titolo di DIRIGENTE MOVIMENTO ad honorem, dopo aver sostenuto una prova di "abilitazione" sia su un banco ACEI che ACS di due stazione importanti di ROMA!..in entrambe i casi, ho gestito personalmente per ben 2 ore, la circolazione dei treni di queste stazioni, con la supervisione dei capistazione titolari e di un funzionario RFI!