Paneles de Control

Cuando un aficionado construye una maqueta de trenes, necesita pensar en la forma de controlar su maqueta. En cuanto la maqueta es un poco grande, este tema no es ni mucho menos trivial, y conviene dedicarle la planificación, el trabajo y el tiempo necesarios para obtener un buen sistema, ya que normalmente pasaremos muchas horas manejando la maqueta, y si tenemos un sistema incómodo o imperfecto, será un motivo de frustración.

En general, en una maqueta de trenes tendremos dos sistemas distintos a controlar: Por un lado el movimiento de los trenes, lo que vamos a llamar tracción, y por otro lado todo el manejo de desvíos, señales, desenganchadores y demás automatismos, que podemos denominar circulación, empleando así dos palabras muy ferroviarias.

En realidad no son completamente independientes, ya que por ejemplo una señal, pertenece al sistema de circulación, pero si la tenemos dispuesta de tal modo que al quedar en posición cerrada interrumpa la alimentación de la vía, estará en realidad interactuando con la tracción.

El sistema de tracción es normalmente el más sencillo, mas que nada porque tenemos menos elementos: Una gran maqueta puede tener cincuenta desvíos, pero probablemente no tendrá más de cinco o seis circuitos de tracción si es analógica, y uno solo si es digital.

El control de la tracción lo haremos en analógico, con tantos controladores como circuitos tengamos, y en digital con una única central digital.

Si la maqueta es digital, se pueden controlar desde la central digital todos los automatismos, pero en general la mayoría de los aficionados consideran que, salvo que se maneje la maqueta con un programa de ordenador, el manejo de todos los automatismos desde una central digital, sobre todo si es una central sencilla, no aporta ventaja alguna respecto del control analógico, y además lo encarece, por lo que es muy habitual la solución de tener la tracción digital y la circulación analógica.

Así que, en muchos casos, ya sea la tracción analógica o digital, tenemos que buscar el sistema de manejar una gran cantidad de automatismos analógicos de una forma fácil, y también, ¿porqué no? estética y "prototipica".

Si pulsamos el otro botón de la pareja de pulsadores, el desvío cambia a la posición contraria. En definitiva se requieren dos pulsadores por cada desvío.

Sin embargo, en cuanto una maqueta tiene algo más que unos pocos desvíos, este sistema no es práctico por una razón: Si queremos mover un determinado desvío de la maqueta, tenemos que saber de memoria que pareja de botones es la que lo activa. Si nos equivocamos, moveremos otro desvío, lo que dará seguramente lugar a un incidente de circulación. La banda blanca es para que el usuario escriba una identificación de qué desvío mueve cada pareja, pero esto no es más que una leve ayuda, porque si por ejemplo en la botonera están los números 12 13 14 y 15 tenemos que saber de memoria que el desvío que queremos mover es por ejemplo el 14, con lo cual no hemos ganado casi nada. En vez de recordarlo de memoria, podemos tener junto a las botoneras un pequeño plano de las vías donde aparece el número de cada desvío, pero entonces hay que mirar primero al plano, para leer el número..... En fin, que esta operación resulta lenta y sujeta a errores, y mucho más complicada cuanto mayor sea el número de desvíos.

Se trata de construir algo muy parecido, tanto en cuanto a su aspecto, como en cuanto a su función. La imagen siguiente muestra el panel que vamos a tomar como ejemplo, y de entrada vemos que el aspecto recuerda mucho al de la anterior imagen, aunque el nuestro incluye mandos de controladores para manejar las locomotoras, cosa que naturalmente no incluye el real.

Estos paneles se denominan en argot ferroviario "Tablero de Control Óptico" (TCO), y también Panel de Control, o Cuadro de Control, Tablero de Mando y Señalización, etc . Por abreviar utilizaremos la sigla TCO.

Este capítulo está destinado a describir una forma de construir un TCO, tomando como ejemplo el que vemos en la imagen precedente, de una forma bastante sencilla, y que proporciona un acabado muy profesional. Naturalmente hay muchas otras formas de construir un TCO y cada aficionado se sentirá cómodo en unas u otras alternativas, según sus habilidades y sus herramientas, pero como en toda esta web, se ha tratado de dar una solución práctica y alcance de cualquiera, para aquellas personas que se enfrenten a este tema y no tengan una idea clara de cómo pueden abordarlo.

Dividiremos el trabajo de creación de un TCO en las siguientes fases:

• Planificación

• Diseño eléctrico

• Diseño mecánico

• Construcción del panel y la carcasa

• Montaje y conexionado eléctrico

Planificación:

La primera decisión a tomar, es decidir qué va representar nuestro TCO. Lo primero que se ocurre a uno es querer representar toda la maqueta, pero seguramente esa no es una buena idea.

Normalmente en una maqueta, los desvíos y demás automatismos se agrupan en estaciones o zonas de maniobras y entre unas y otras zonas hay tramos de vía que no tienen ningún mecanismo que manejar. Por lo tanto, el reproducir en nuestros paneles estas zonas de "plena vía" no tiene demasiado sentido y además obliga a representar enlazadas las zonas de desvíos, con esas vías lo que seguramente condiciona a situarlas de forma forzada.

Y es que al enfrentarse a este tema, lo primero que hay que quitarse de la cabeza es que el TCO deba representar un gráfico más o menos aproximado de la forma del trazado. Un TCO no es un "plano" de las vías. Lo que se representa en un TCO es el esquema de interconexión de unas vias con otras. La expresión técnica es que el TCO representa la topología de las vías, no su geometría. El TCO debe representar exclusivamente lineas rectas y horizontales que son las vías, unidas por otras rectas inclinadas que unen unas vías con otras, que son los desvíos o conexiones. Muchos aficionados olvidan esto, y tienden a dibujar en sus paneles de mando una imagen más o menos simplificada de su trazado, e incluso he visto más de un caso en que lo que se ha hecho es utilizar directamente como imagen de fondo del tablero, el dibujo exacto del trazado de las vías obtenido de uno de los programas de diseño. Insisto en que, desde mi punto de vista, eso en un error.

Para ilustrarlo, veamos el siguiente ejemplo:

La imagen de la izquierda, está obtenida de un programa de diseño de maquetas (WinRail). Esto es una representación a escala de la geometría de las vías (en definitiva el "plano" del trazado), y sirve para realizar el trazado de vías en la maqueta.

A la derecha vemos lo que debería ser el TCO correspondiente a esa misma zona. Como vemos todas las vías se representan con lineas rectas y horizontales a pesar de que como ocurre en la zona izquierda las vías y los desvíos que las unen están en curva. Las conexiones se representan también con lineas rectas, todas con la misma inclinación, sin que tenga ninguna relación esa inclinación con la dirección real de las vías. Está claro que este esquema se parece sólo relativamente a la verdadera geometría de las vías, pero lo que es evidente es que las relaciones de cada vía con las otras coincide exactamente. Cada desvío existente corresponde a una unión de los trazos correspondientes en el TCO.

Y lo que queda también claro a la vista de las imágenes, es que esta representación esquemática es mucho más clara para decidir por donde debe circular un tren que queremos que vaya desde un punto a otro del trazado. En la representación geométrica de las vías, los desvíos se juntan unos con otros y es difícil definir cuales hay que mover para realizar un itinerario. Con el TCO, el mismo itinerario lo vemos rápidamente de un vistazo, y de ésto es de lo que se trata.

La diferencia fundamental es que cuando tenemos un TCO no miramos a la maqueta y a los desvíos para decidir cuál hay que mover, sino que miramos directamente al TCO donde vemos con toda claridad qué desvíos hay que mover, y los movemos actuando directamente sobre los controles fijándonos simplemente en su posición en el esquema, sin necesidad de recordar de memoria ni números, ni otras referencias, y al final sin siquiera tener que mirar los desvíos reales. Por eso la operación es mucho más cómoda, rápida y menos expuesta a errores que al actuar mediante botoneras.

Como vemos, el esquema corresponde a lo que podría ser una estación término, y como decíamos el panel de control no va a contener mucho más que eso. En el esquema vemos como las vías que salen fuera del panel, se indican con flechas. Si hay otra zona de estación o apartaderos, podríamos hacer un panel más grande para incluirla, o sencillamente, hacer otro panel distinto, uno para cada estación. Al fin al cabo esto es muy real, porque en los trenes reales, cada estación tiene su propio TCO de la zona que maneja, y que termina, como en nuestro ejemplo con flechas que "apuntan" a las estaciones colindantes.

La imagen anterior tomada del blog "Como funcionan los trenes" es otro ejemplo real. Y de nuevo comprobamos que la representación es siempre del mismo estilo: Un esquema que representa las interconexiones entre vías y no realmente la imagen de su geometría. Por cierto que antes decíamos que con un TCO no es necesario mirar a los desvíos para manejarlos, A la vista de la imagen queda claro que tampoco los profesionales tienen a la vista los desvíos ni los trenes cuando manejan el TCO

Incluso cuando la tecnología ferroviaria ha pasado de los paneles electro mecánicos a los sistemas de mando por ordenador, la imagen de las pantallas sigue siendo la misma. Véase este curioso ejemplo, tomado del mismo blog, en el cual podemos comprobar que se ha sustituido un TCO clásico por un sistema informático, pero la imagen de las pantallas se mantiene básicamente idéntica a la del TCO.

En la imagen siguiente, vemos a vista de pájaro una maqueta en la se pueden ver tres cuadros de mando. Dos de ellos son TCO's con los esquemas de vías, y el tercero contiene una serie de elementos (relés 8945 de Märklin) para el control de un bloqueo automático:

Es un buen ejemplo de lo que decíamos al principio, porque aquí vemos también tres controladores de tracción de Marklin (6701) para escala Z (Las imágenes son de 1994). Como se ve, delante de cada estación hay un TCO con el esquema de vías de la correspondiente estación, pero en ningún caso se ve el esquema completo del trazado. Incluso, en el cuadro de la derecha, que vemos mejor en la fotografía siguiente, podemos comprobar que se representan dos estaciones distintas, pero de forma independiente, de manera que tanto una como otra acaban en flechas que indican el destino de las vías y no están unidas entre si.

Otro ejemplo más, lo tenemos con estas dos imágenes:

La superior es el plano del trazado de una maqueta, es decir, el dibujo de la geometría . Abajo vemos el TCO para esa misma maqueta.

Aparentemente no se parecen en nada, pero si lo analizamos con calma se podrá comprobar que representan exactamente la misma maqueta, la primera desde el punto de vista de la geometría del trazado y la segunda desde el punto de vista de la interconexión de las vías. Incluso se han empleado los mismos colores para las zonas equivalentes en uno y otro dibujo. Cada desvío del trazado geométrico está representado por una derivación de lineas en el TCO e incluso, aunque probablemente no se pueda apreciar, casa desvío, semáforo, desenganchador, etc, están identificados con los mismos códigos en ambos dibujos.

De nuevo es evidente, que para el objetivo de controlar los trenes, es mucho más eficiente un esquema como el del TCO que un dibujo realista de la forma del trazado.

Diseño eléctrico

Tomada la decisión de qué es lo que va a incluir nuestro TCO, o cada uno de ellos si vamos a hacer más de uno, queda ya bastante definido qué automatismos se controlarán desde cada panel, y por tanto podemos pasar a decidir, con que elementos vamos a actuar sobre esos mecanismos. Es necesario tomar esta decisión previamente a cualquier intento de hacer un diseño del tablero, porque en función de cómo queramos manejar los mecanismos y de que elementos de señalización vayamos a usar, necesitaremos más o menos espacio para los mismos, y por lo tanto esto condicionará el tamaño final del tablero.

En general, lo que no va a faltar en ningún tablero es una buena cantidad de elementos para manejar desvíos, así que vamos a repasar un poco las formas de controlar esos desvíos y los elementos que podemos necesitar para su control. Aunque en un capítulo anterior, se vieron las formas de manejar los desvíos, alli lo hacíamos desde el punto de vista del movimiento del desvío mientras aquí, nos centramos en los dispositivos que empleamos para manejar esos desvíos. Vamos a reproducir los esquemas utilizados en aquél capítulo y los acompañaremos de imágenes de cómo se pueden colocar en un TCO los elementos de mando.

Si hacemos el circuito anterior con este elemento, obtenemos la figura representada a la derecha, y como podemos ver es eléctricamente análogo al construido con dos pulsadores. Sin embargo, tiene una ventaja de orden práctico. Al necesitar un solo elemento (el conmutador) frente a dos (los pulsadores) necesitamos menos espacio para cada desvío, y por lo tanto el dibujo puede hacerse más compacto, necesitándose un tablero menor. Por otro lado, al ser un único elemento por desvío, lo podemos situar justamente en el vértice del dibujo, quedando mucho más claro a qué desvío se refiere cada conmutador.

Las dos formas que hemos explicado, de manejar los desvíos desde un cuadro de mando, son las más sencillas, pero ambas, como podemos comprobar por las imágenes, adolecen de un defecto: No hay ninguna indicación visible en el cuadro, de la posición en la que está cada desvío.

Esto es un defecto importante porque consideramos que un TCO debe ser un un elemento de mando y señalización, es decir, que mirando el tablero debemos saber la situación de cada elemento que controlamos.

Normalmente la señalización la conseguimos añadiendo en el tablero luces que con su encendido y apagado o con sus cambios de color nos indiquen esa situación. En la práctica utilizamos leds de colores, y son muy habituales los leds de 3mm que con su pequeño tamaño y su buena visibilidad resultan perfectos para esta misión. Existen también leds bicolores que son como dos leds, uno rojo y otro verde en la misma cápsula.

Con cualquiera de las dos formas se puede montar un TCO en el cual, para cada desvío tenemos el conmutador y dos leds, que podemos situar en las dos ramas del dibujo del desvío, dando lugar a una imagen como la recogida a la izquierda. Como vemos hay un conmutador con cero central, pero además hay dos leds, situados uno en cada rama del desvío, uno de los cuales está encendido y muestra la posición del desvío.

Los dos esquemas siguientes corresponden a dos "situaciones especiales" la primera se refiere a la opción de manejar los desvíos por descarga de condensador, y la segunda a los desvíos de una sola bobina, como los de las marcas Kato y Rokuhan. En ambos casos el conmutador es del tipo "SPDT on-on" llamado también "biestable".

Bien, con esto hemos terminado la descripción de los elementos que se utilizan habitualmente para el mando y señalización de los desvíos en un TCO. El modelista deberá en cada caso determinar qué sistema quiere usar en función de sus necesidades y de sus posibilidades y tomar esta decisión antes de pasar a la fase de construcción de su cuadro, puesto que como hemos visto, los elementos a situar en el mismo son distintos en cada caso y requieren más o menos espacio.

Sin embargo hay algo más que decir, porque, en general en un TCO no hay solamente controles para desvíos, sino que podemos encontrar algunos elementos más que vamos a pasar a comentar.

Si tenemos en la maqueta señales, es posible que queramos manejarlas desde mandos situados también en el TCO. Digo que es posible porque realmente muchas veces las señales deben tener un funcionamiento automático, indicando si un sector de vía está libre u ocupado, y en ese caso solo deberíamos tener luces de señalización pero no elementos de control de las señales. De todas formas en muchos casos, al menos algunas señales las querremos también controlar de forma manual desde el TCO.

Vemos que junto a la base de este semáforo hay un conmutador del tipo (on)-off-(on) asi que seguramente lo que se está manejando es un semáforo de brazo, que son los que podemos manejar con este tipo de elemento.

Por el contrario, las señales luminosas no llevan elementos mecánicos, sino tan solo luces ( leds) y sus correspondientes cables de conexión. Si queremos tener una señalización de este tipo de señales en el cuadro, basta simplemente duplicar los leds de la señal, con otros en paralelo situados en el cuadro. De esta forma tan sencilla, los leds del cuadro se iluminarán sincronizadamente con los de la señal.

En muchas señales comerciales, esta unión es interna, de forma que de la señal sólo salen tres cables, el que corresponde al cátodo común, en este caso, y los otros dos hilos que corresponden al ánodo del led rojo y al ánodo del led verde. Lo malo es que no todas las señales son así, sino que unas tienen, como este esquema, el cátodo común y otras tienen el ánodo común, y normalmente eso es algo que no podemos cambiar, ya que depende de la construcción de la señal (es también una táctica de los fabricantes para obligar a comprar accesorios de su propia marca) Si la construcción fuese de ánodo común, el esquema sería el mismo, pero con los diodos al revés, y cambiada la polaridad de la alimentación.

Otro tipo de controles que podemos tener en los TCO's se refiere a los tramos aislados. Es una característica típica de las maquetas con tracción analógica y no se da en cambio en las que tienen la tracción en modo digital. Se trata de que determinados tramos de vía, que típicamente son lugares en los que podemos querer dejar estacionado un tren, se alimentan a través de un interruptor, de manera que si se deja abierto, el tramo se queda sin tensión, y cuando lo cerramos la corriente de tracción llega al tramo y el tren se puede mover.

En digital, no son necesarios, porque las locomotoras se pueden dejar paradas en cualquier punto del trazado al recibir la orden correspondiente, mientras otras siguen circulando, pero en analógico, todas las locomotoras que estén en el mismo circuito de tracción se moverían o se pararían al unísono. Para evitar esto, y poder dejar locomotoras estacionadas mientras otras circulan, la solución es establecer tramos aislados y controlar si reciben o no alimentación desde el cuadro mediante interruptores.

En algunos casos no son necesarios interruptores en el cuadro, porque se confía el que estos tramos reciban o no alimentación a los desvíos. Se hace esto por ejemplo en un haz de vías de apartadero que van todas ellas sobre una vía de acceso, cada una con su correspondiente desvío. Si el desvío es del tipo que interrumpe la alimentación de las vías que no están apuntadas por las agujas no es necesario establecer interruptores, porque ya se encarga el desvío de alimentar o no la vía según se muevan las agujas. En inglés se denominan power routing a este tipo de desvíos; lo escribo en inglés, porque no conozco una expresión en español que se use habitualmente para este tema. A veces los he oído llamar desvíos inteligentes y hasta desvíos pensantes, pero ambas expresiones me parecen bastante estúpidas.

Pero en un caso general, podemos poner sencillamente un interruptor en el TCO que comunique o aísle el tramo aislado según la posición del interruptor. Hay que señalar que a diferencia de todos los casos anteriores, este interruptor trabaja sobre la corriente de tracción, no sobre la de accesorios.

Si queremos señalizar si la vía tiene o no alimentación podemos añadir un led. Normalmente se pone uno solo, que se enciende cuando la vía tiene corriente y se apaga cuando queda aislada. Para esto sencillamente podemos usar un conmutador doble (dos posiciones dos circuitos) y utilizar un circuito para la corriente de tracción, y el otro circuito para encender el led de señalización, tal como vemos el esquema de la derecha, que corresponde a lo que vemos en la fotografía siguiente, en la cual hay tres apartaderos de una estación, cada uno con un conmutador (un circuito dos posiciones) y al lado de cada uno un led que se ilumina cuando la vía está con tensión.

Un perfeccionamiento importante sería tener señalización de qué tramos están ocupados y qué tramos están libres. Esto es muy interesante en el caso de maquetas que tienen estaciones ocultas. Sin embargo la detección de ocupación de un tramo es un tema complicado en el que no vamos a entrar, porque requiere siempre algún tipo de circuito electrónico.

Otra cosa que normalmente tendremos en un TCO, son lo que podíamos llamar, mandos generales, es decir, por ejemplo, un interruptor general para encender y apagar la maqueta, o por ejemplo uno o varios interruptores para encender iluminación de edificios, de calles...etc.

En ciertos casos, se pueden incluir también en el TCO controles de tracción. Si los controladores son los clásicos "transformadores" comerciales es posible empotrarlos de alguna forma en el cuadro, de modo que su frontal, con los mandos de control de velocidad, queden más o menos enrasados con el panel, que habrá que recortar para ajustar a la forma de la caja del controlador.

En definitiva, después de esta etapa del diseño, tenemos que haber decidido no sólamente qué desvíos y otros accesorios van a ser controlados desde el TCO, sino también qué tipo de dispositivos vamos a necesitar para el mando y para la señalización y hacer un cuidadoso inventario de todos los elementos que vamos a utilizar, y conocer sus dimensiones precisas para poder situarlos de una forma eficiente sin que interfieran unos con otros tanto en la parte vista como por debajo del panel.

Diseño mecánico

La siguiente fase nos debe llevar a tener un dibujo exacto a escala real de lo que será nuestro TCO, que incluya no solo el dibujo de las líneas del esquema de vías, sino también, el dibujo de los taladros que deberemos hacer en el panel para situar los leds, los conmutadores, y demás elementos.

El dibujo lo podemos hacer en papel, por procedimientos clásicos a base de regla, escuadra y cartabón, pero si es posible, resulta mucho mejor realizar el dibujo con un programa de ordenador.

La ventaja de usar el ordenador, es que, aparte de la mayor facilidad de ajuste y corrección, podremos obtener directamente el dibujo de la carátula. La dificultad está, por supuesto, en que para hacer esto hay que disponer del ordenador y de un programa de dibujo que sepamos manejar. Como realmente el dibujo a realizar es muy elemental, nos puede valer cualquier programa, incluso los gratuitos como el clásico PAINT que viene con las versiones de Windows. Yo suelo utilizar Paint Shop Pro, que es un programa que conozco bien, aplicando aquello de que el mejor programa para cada persona es el que conoce mejor. Incluso puede usarse Autocad. Como digo casi cualquier programa en el que podamos dibujar líneas y escribir rótulos es suficiente.

La imagen sobre estas líneas está obtenida durante el diseño de un TCO para la estación que vimos al principio del capítulo, con el programa Paint Shop Pro. La ventaja de este programa es que permite dibujar en varias capas superpuestas, de manera que aquí se puede ver como se superpone un dibujo en negro donde se han dibujado líneas finas que definen el trazado y los círculos que definen los taladros, con una imagen transparente de la carátula donde el fondo es azul, y las líneas y rotulaciones son blancas.

Sobre la forma de hacer el dibujo, ya hemos indicado al principio que lo ideal es prescindir totalmente de lineas curvas y representar todas las vías posibles como rectas horizontales. La mejor indicación que se puede dar sobre esto es que el dibujo debe ser cuanto más simple, mejor.

El objetivo de esta fase de diseño es doble: por un lado debemos ser capaces de obtener un dibujo a escala exacta del tablero con todos sus taladros, y por otro lado una imagen de la carátula que usaremos para cubrir el tablero.

Tenemos que imprimir ambos dibujos y asegurarnos que la impresión está hecha exactamente a escala real. Muchos programas permiten ajustar el tamaño de la impresión de modo que por ejemplo se pueda imprimir una fotografía con diversos grados de ampliación, pero para imprimir plantillas como es nuestro caso, hay que asegurarse de que la escala de impresión es la adecuada para que los elementos se reproduzcan al tamaño real exactamente.

La primera plantilla, como hemos dicho, contendrá fundamentalmente la situación de todos los taladros, asi que servirá precisamente para taladrar el panel. Podemos imprimirla en papel normal.

En cambio la segunda, constituirá la carátula del tablero, así que demos imprimir todo aquello que deseemos que quede visible en el panel. Dibujaremos no solo las líneas de las vías, señales y otros accesorios, sino rotulaciones, por ejemplo con los nombres o referencias de los desvíos, numeración de vías, nombres de estaciones correspondientes, etc. En definitiva todos los adornos que queramos que complementen la imagen del TCO. Simplemente como ejemplo, podemos ver el diseño de la carátula para el TCO que venimos creando:

Es importante que esta imagen la creemos y la imprimamos con la mayor resolución posible, y utilicemos para ello un papel de tipo fotográfico que permite una nitidez extraordinaria. Una vez impresa, y después de esperar unas horas para asegurarnos de que la tinta está perfectamente seca, le daremos dos o tres manos de barniz en spray, de tipo satinado o brillante. De esta forma la imagen queda protegida contra la humedad, y admitirá su manipulación durante mucho tiempo. Otra alternativa, es llevar la carátula impresa a un servicio de reprografía, y pedir que la plastifiquen. Es una operación sencilla y barata y aseguramos una protección total de la superficie.

Así que ya tenemos dos documentos impresos, el primero de los cuales es realmente una plantilla de mecanizado, y el segundo, impreso en papel fotográfico, se convertirá en la cara vista de nuestro panel de control.

Construcción del panel y la carcasa

Esta fase, requiere ya un cierto trabajo de taller. Conocidas ya las dimensiones necesarias para el TCO, podemos optar por dos soluciones. O bien construimos enteramente toda carcasa que va a recoger nuestro TCO o bien buscamos algún tipo de caja que se adapte a nuestras necesidades. Hay que tener en cuenta dos condiciones: la primera es desde luego el tamaño que se requiere para el panel, y la segunda que este panel no puede tener más de 3 mm de espesor, porque esa es la máxima medida para que podamos pasar los cuellos roscados de los elementos desde atrás y sujetarlos con sus tuercas por delante.

Son particularmente adecuadas para construir un TCO las cajas llamadas de "consola" o "pupitre" que son relativamente de poca altura y tienen un panel superior inclinado de un tamaño bastante grande.

El aluminio resulta muy apropiado mientras no tengamos que hacer en él más que taladros circulares. Un buen taladro eléctrico con su colección de brocas es suficiente para esta labor. por el contrario hacer un hueco rectangular en aluminio resulta complicado y requiere unas herramientas normalmente fuera del alcance del aficionado. Se venden láminas de aluminio de varios espesores y tamaños en almacenes de bricolaje.

Otra posibilidad es la madera, pero habrá de ser de 3 mm de espesor. Esto nos obliga en la práctica a utilizar contrachapado. Aunque no se encuentra con facilidad, existe también tablero de DM en espesor de 3 mm. Si se encuentra, yo lo aconsejo porque es más rígido que el contrachapado y totalmente plano, mientras que el contrachapado de este espesor, muchas veces tiene un cierto "vicio" y tiende a alabearse.

En la imagen anterior, y de abajo a arriba, vemos aluminio de 1 mm, Tablero DM de 3 mm, tablero contrachapado de 3 mm y Multicel de 3 mm.

La labor a realizar en el panel, es simplemente cortarlo a la medida, y perforar los agujeros. Como tenemos una plantilla, es muy fácil situar los taladros con toda precisión. Podemos calcar la plantilla sobre el material, o sencillamente pegarla, para lo cual es muy adecuado el adhesivo en spray. No importa que la plantilla quede pegada en el tablero, porque luego vamos a pegar encima la carátula.

Una alternativa interesante es enviar el archivo a una de las empresas que ofrecen por Internet la impresión en vinilo adhesivo

Respecto de la construcción de la carcasa, si es que no utilizamos algún tipo de caja ya existente, lo más apropiado es utilizar madera. Seguramente lo más acertado sería un contrachapado de entre 5 y 10 mm de espesor, que luego podemos pintar o barnizar. Se suele dar forma de pupitre a este tipo de elementos, tal como hemos visto aquí en todos los ejemplos. Si no vamos a poner nada más en la caja podemos hacerla muy plana, pero en muchos casos se aprovecha para situar bajo el tablero, transformadores, fuentes de alimentación, etc, cuya altura habrá que respetar.

En muchos casos, estos cuadros construyen de forma que pueden replegarse debajo de la maqueta, o extraerse para su manejo. A este respecto hay que decir que en tiendas de bricolaje existen ahora unas magníficas guías metálicas para cajones, algunas de las cuales permiten extraer la totalidad del cajón y todavía mantienen suficiente estabilidad. Estos elementos pueden resultar muy útiles para los TCO replegables.

El siguiente vídeo es un tutorial paso a paso acerca del diseño y construcción de los paneles para un TCO. Hay alguna diferencia sobre lo explicado aquí, pero se trata de variaciones que no afectan a lo sustancial. Las mayores diferencias se refieren a que la distribución de los elementos en el panel se hace con el programa Proteus (un programa para diseño de circuitos electrónicos) que la carátula se plastifica en lugar de usar barniz, y que el taladrado de los paneles se hace con la carátula ya pegada, perforando a la vez la carátula y el soporte. El material usado para el panel es el PVC Espumado que ya hemos comentado.

El video anterior muestra una fase de la construcción del panel de control que se muestra en la imagen siguiente

Se ven en los laterales las guías metálicas para cajones que permiten extraer el cuadro para su manejo y retraerlo cuando se quiera.

Montaje y conexionado eléctrico

La siguiente fase, consiste evidentemente en situar los distintos elementos que hemos previsto en sus respectivos taladros del panel.

La mayoría de los componentes a situar, son conmutadores y leds. Los conmutadores requieren un taladro de 6 mm de diámetro y se montan pasando el cuello roscado y atornillando por delante una arandela y una tuerca. Sobre este tema un comentario: Muchos de estos conmutadores traen una arandela con una pestaña prevista para introducirla en un segundo agujero (de unos 2 mm) en el tablero. Hacer esto es un trabajo extra, y no tiene mucho sentido, así que yo recomiendo sustituir esa arandela con la pestaña por una arandela estrecha M6. El objetivo de esa pestaña es evitar que si la tuerca se afloja, el conmutador pueda girar sobre sí mismo, dando lugar a que la acción del conmutador fuese la inversa de la prevista, lo cual podría ser peligroso, pero esto sólo tiene sentido cuando se usan estos conmutadores por ejemplo en máquinas sometidas a vibraciones y con un uso intenso. Como no es nuestro caso, simplemente prescindimos de esa característica.

En las fotografías de este artículo, todos los conmutadores que vemos son del tipo llamado miniatura, que se montan como decíamos en taladros de 6 mm. Existen en tiendas de electrónica, los llamados subminiatura, más pequeños y que se montan en taladros de 5 mm. Pueden ser una opción si estamos muy justos de espacio, aunque son más caros y no existen de todos los tipos.

Como decía, los conmutadores se montan con una arandela, lo cual, además de evitar que la tuerca arañe la carátula, tiene la ventaja de que oculta los bordes del taladro, asi que no tenemos que hacer un trabajo muy fino con el cutter para conseguir unos agujeros perfectos en la carátula. En realidad todos los elementos que montamos deberían tener algún tipo de reborde que oculte el recorte del tablero, ya que esos recortes pueden no quedar perfectos.

Esto es muy incómodo de hacer, y tiende a producir un cableado caótico.

Mi consejo es hacer el cableado en dos áreas distintas, por un lado la maqueta, y por otro el cuadro de control, y establecer una "barra de conexiones" entre ambas áreas. Un lugar apropiado para esa barra de conexiones puede ser el fondo o el interior de la pared trasera de la caja del TCO. Si hacemos esto, resulta muy apropiado hacer que las conexiones desde ese punto a la maqueta se hagan mediante conectores, de manera que, en un momento dado se puedan desenchufar todos estos cables y separar el TCO de la maqueta. No es fácil sin embargo decidir qué tipo de conectores es el más adecuado.

La única precaución es que si como es habitual, el cable lleva un conector hembra en un extremo y macho en el otro, en el cuadro deberemos usar los respectivos macho y hembra, lo cual no es malo, porque así evitamos que se puedan conectar cambiados.

Hablando de cables y cableado, podemos comentar algo más acerca de otros tipos de cables y conectores que se utilizan en electrónica, y que en ocasiones los vemos en maquetas de trenes.

Por un lado se necesita una herramienta especial para cerrar la carcasa, aunque también puede hacerse presionando con un tornillo de banco, pero en todo caso conviene comprobar que todos los cables hacen contacto correctamente. Por otro lado una vez cerrado un conector es irrecuperable, asi que ante cualquier error, no hay más solución que cortar el cable y tirar el conector. Además estos cables y conectores no son muy sólidos frente a tirones o movimientos. La prueba es que en electrónica sólo se usan en el interior de los equipos para conectar unos elementos con otros, pero nunca como conexiones externas.

Y por último, las parejas de este tipo de conectores son para soldar en un circuito impreso, con lo cual, si no es este el caso, no lo tenemos fácil para usarlos. En la imagen precedente se ven este tipo de cables y conectores utilizados en una maqueta, pero como vemos el autor ha realizado unas pequeñas placas de circuito impreso a las que se sueldan los conectores de cable plano, y distribuyen los contactos a clemas.

Además los cables pueden ser bastante más gruesos que los que llevan los cables planos.

Hay conectores Molex desde 2 hasta 20 vías. Al igual que con los planos, las parejas son para soldar en circuitos impresos, lo que limita su aplicación en maquetas. La imagen de la izquierda, en realidad si corresponde a una maqueta, pero se trata de un control eléctrónico para desvíos, así que los cables que vemos salir de los circuitos impresos mediante los conectores Molex, van a desvíos.

Así que, si en efecto, la caja de nuestro TCO va a llevar conectores, habrá que decidir qué tipo vamos a emplear, y situar los correspondiente elementos en la caja. Como normalmente los situaremos por la parte trasera, es mucho menos crítico el aspecto estético.

Y por último daremos algunos consejos acerca del cableado en general. En toda maqueta de trenes en cuanto es un poco compleja, vemos una enorme cantidad de cables, que a los profanos suele producirles una impresión de algo tremendamente complejo. Sin embargo muchos cables no significa realmente un cableado complicado sino que en realidad lo que tenemos es muchas veces repetida la misma cosa. En este capítulo hemos puesto los esquemas de cableado de desvíos en sus distintas variantes. Una vez escogida una opción, si el usuario tiene cuarenta desvíos tendrá que repetir cuarenta veces el mismo esquema. Y lo mismo para las señales, para los sectores aislados, etc. Esto da lugar a una gran cantidad de cables, pero no necesariamente a un cableado muy complejo, sobre todo si trabajamos con un poco de orden.

Algo a considerar es si seguimos una norma en cuanto a los colores de los cables. Casi todas las marcas establecen un código de colores en función del uso de cada cable, por ejemplo, como ya comentamos, Märklin pone amarillo el cable común de los desvíos y azules los de mando, y por otra parte usa los colores rojo y marrón para la tracción. Esto puede estar bien como primera idea, pero consideremos un aficionado que está colocando desvíos y pasando los cables hacia el cuadro de control. Se encontrará con un mazo de cables azules sin poder saber a qué desvío corresponde cada uno, Desde luego no habrá peligro que los confunda con cables marrones y rojos de tracción, pero normalmente cuando se trabaja con la tracción no se están montando desvíos y viceversa, así que es mucho más interesante saber de qué desvío es cada cable que saber, como ya sabemos, que son cables de desvíos. Así que la recomendación es hacerse con un juego de cables de colores e ir alternando colores según sean de uno u otro aparato. En la última fotografía decía que los cables que vemos salir de los conectores Molex van a desvíos. Como se puede ver en la imagen cada cable de cada conector es de un color, aunque todos son cables de mando de desvíos (serían todos azules según Märklin) De esta forma es mucho más fácil seguir un cable o identificarlo en un mazo de cables que montamos juntos.

Por cierto, recomiendo el uso de cables de 0,75 mm para todos los cableados que impliquen una cierta intensidad, como pueden ser los de tracción y los que mueven desvíos. Para otros circuitos con menos carga (señales por ejemplo) pueden usarse cables de 0,25 mm. Ambos tipos de cables se venden en tiendas de electrónica en rollos de 100 m o por metros sueltos, y en diez colores distintos. (En electrónica hay una convención que asigna colores a números, asi, el negro es cero, el marrón es uno, el rojo es dos, etc. Esto se usa en el marcaje de resistencias y otros componentes. Si utilizamos esta misma clave, el color de los cables también nos sirve como numeración de los mismos. Por eso los cables se venden en 10 colores)

Antes mencionaba que es muy conveniente establecer en algún lugar que pueda ser accesible con comodidad (sin necesidad de arrastrarnos por debajo de la maqueta) una "barra de conexiones". Si el tablero de nuestro TCO se puede levantar, dejando la abierta la caja, el sitio ideal es la pared trasera interior o el fondo de caja, junto a los conectores que comunican el TCO con la maqueta. La idea entonces es que en la maqueta propiamente no hagamos interconexiones de cables, sino que el cableado sea totalmente lineal. Esto es, si colocamos un desvío, prolongamos sus tres cables y los llevamos (directamente o a través de un conector) a la barra de conexiones. Si junto a ese, ponemos otro desvío, prolongamos sus tres cables, y los llevamos análogamente hasta otros tres puntos de la barra de conexiones, y así con todos los accesorios, semáforos, cables de tracción, luces etc etc. Esto implica que el cableado bajo la maqueta, que suele ser incómodo de instalar y mucho más incómodo de reparar, sea absolutamente lineal sin ningún empalme ni ninguna complicación, y cada terminal de cada elemento de la maqueta acabe en un punto distinto de la barra de conexiones. Esto implica también evitar que determinados aparatos, como las fuentes de alimentación, y otros elementos como los relés de un bloqueo automático, temporizadores, y demás elementos, se sitúen incómodamente escondidos bajo la maqueta haciendo prácticamente imposible hacer cualquier comprobación durante su funcionamiento.

El espacio bajo un tablero de control es ideal para situar en él estos aparatos, y realizar el cableado entre ellos y la barra de conexiones. Incluso, si estos aparatos tienen algún dispositivo óptico o mecánico de mando o señalización, tampoco hay inconveniente en situarlos sobre el TCO o en otro tablero adosado. Esa es la situación que teníamos en la maqueta de 1994 que pusimos al principio del capítulo. El caso habitual de un bloqueo automático resulta mucho más práctico si todo el cableado que une los cantones a las fuentes de alimentación y a los relés que controlan los trenes, se hace con todos estos elementos situados bajo el TCO y con el cableado hecho a partir de la barra de conexiones.

Evidentemente si hacemos empalmes bajo la maqueta podremos ahorrar algunos metros de cables, pero la claridad que se obtiene con este sistema compensa con creces el mayor desembolso.

Para materializar esta barra de conexiones puede ser adecuada una tira de clemas, de las que se venden en ferreterías y tiendas de electricidad. Las clemas son dobles, de manera que por un lado podemos conectar los cables que van hacia la maqueta, y en los contactos correspondientes del otro lado, los cables que van a los componentes de mando y control instalados en el cuadro. Y sobre esta línea de clemas es donde podemos hacer todas las interconexiones que se requieran, por ejemplo unir todos los puntos que correspondan al cable común de los desvíos. En las fotografías precedentes se puede ver un TCO que lleva en su interior una serie de circuitos electrónicos (un sistema de bloqueo y un control de desvíos por descarga de condensador), y en el panel lleva cuatro controladores de tracción. Además podemos ver que la pared posterior de la caja está ocupada por una barra de conexiones formada por clemas.

Esta forma de actuar resulta quizá un poco prolija, pero es absolutamente clara y tiene muchas ventajas. En primer lugar ante cualquier cambio, no es necesario nunca tocar el cableado bajo la maqueta, porque cada cable lo tenemos presente en un terminal de la barra. Además podemos hacer comprobaciones y mediciones con toda comodidad, ya que tenemos todos los puntos del circuito a mano y próximos entre si. Incluso es posible hacer circular trenes mientras se hacen comprobaciones o mediciones, sin más que tener levantada la tapa del TCO

Algunas personas pretenden dibujar un esquema eléctrico del total del cableado de su maqueta. En mi opinión esto no es práctico, porque lo normal es que obtengamos una inmensa maraña de líneas que es muy difícil seguir en un plano. Es mucho más práctico tener un listado (el programa Excel es ideal para esto) en el cual identificamos en cada línea un cable y marcamos en varias casillas, el origen del cable, el destino, el color, etc. El siguiente es un ejemplo real:

Aquí vemos por ejemplo que la clema C9 tiene una serie de cables, que si nos fijamos en la primera línea (250 de la hoja Excel) dice que al tornillo 6 de la clema C9 llega un cable Azul desde la maqueta que lleva la señal "D14R", Esto es: "Desvío 14 posición recta". Y de él parte un cable amarillo hacia el interior es decir hacia el panel de mando. Aquí no se dice a dónde va, porque este es un sistema electrónico (es el que se ha visto en la última fotografía) así que nos dice que se conecta a la Dirección 92 (Hexadecimal) pero en un TCO habría una columna identificando a qué conmutador del cuadro va ese cable y sabiendo que es el que pone el desvío 14 en posición recta sabemos a que patilla del conmutador soldarlo.

Como se ve, he utilizado un código ( "D14R" que sería el cable del desvío 14 posición recta) que cualquiera puede inventarse a su conveniencia par designar de una forma breve un cable, de forma que sea significativo de su función Por ejemplo más abajo vemos códigos que empiezan por F que corresponden a semáforos ("F01R" = "Semáforo 01 luz roja" , etc). Podemos incluso escribir estos códigos junto a los contactos de la barra de conexiones, con lo cual no tendremos siquiera que consultar la tabla para saber qué es cada cable.

Antes de cerrar este capítulo voy a mencionar algo relacionado con este tema. Antes veíamos una fotografía de un antiguo TCO electromecánico, y delante de él una pantallas de ordenador con la misma imagen de vías pero pertenecientes ya a un sistema de control informatizado.

Bueno pues también en nuestras maquetas tenemos esa posibilidad ya que hay programas de ordenador que presentan en pantalla la imagen del trazado de la maqueta (o de una parte) y permiten accionar mediante el ratón los distintos elementos. Por otra parte la imagen presenta visualmente el estado de situación de diversos elementos, tales como señales, desvíos, etc.

La imagen precedente corresponde a uno de esos programas, y concretamente en este caso a un programa para control por ordenador de maquetas analógicas (1) . Como vemos la imagen de las vías es muy similar a la de los auténticos programas de control de tráfico y la situación de los desvíos se muestra con enlaces abiertos o cerrados según la ruta seleccionada. Vemos también alguna representación de señales, que en este caso están todas en rojo, y también vemos desenganchadores, representados en blanco, que pueden accionarse con el ratón. Incluso vemos una rotonda que se maneja asimismo desde el programa.

Curiosamente, la imagen representada en esa pantalla, corresponde exactamente a la misma maqueta del TCO que veíamos al principio de este capítulo. Se puede comparar que las vías que aquí aparecen en color violeta, son las mismas representadas en aquél cuadro.

Naturalmente, aunque se trata de una maqueta analógica y todos los desvíos y demás aparatos que se ven y se manejan desde el ordenador se manejan en modo analógico, es necesaria una interfase electrónica que se conecta al ordenador y genera los impulsos de tensión que mueven los elementos de la maqueta. No es un sistema habitual, pero es factible.