Železniční modelári na SPŠ dopravnej v Trnave

Železnica a železničné modelárstvo idú spolu ruka v ruke už celé desaťročia, výnimkou nie je ani Krúžok železničných modelárov na Strednej priemyselnej škole dopravnej v Trnave, kde sa žiaci, nadšenci železnice, venujú práve tejto modelárskej činnosti, nakoľko škola má študijné odbory zamerané hlavne na technickú oblasť železnice (elektrotechnika) i prevádzku a ekonomiku železnice.

Žiaci SPŠ dopravnej v priestoroch modelárskeho krúžku počas akcie pre verejnosť (DOD – Deň otvorených dverí SPŠD 2019) © Marko

Študenti odboru 3760M Prevádzka a ekonomika dopravy sa počas štúdia pripravujú na prácu v oblasti manažmentu, marketingu, ekonomiky, prepravy a prevádzky osobnej i nákladnej železničnej dopravy. Študenti praktické skúsenosti získavajú od partnerov odboru – Železničnej spoločnosti Slovensko a. s. a Železníc Slovenskej republiky.

Odbor 3739M Elektrotechnika v doprave a telekomunikáciách pripravuje študentov hlavne pre oblasť oznamovacej a zabezpečovacej techniky, pričom základom štúdia je elektrotechnika a elektronika. Po nadobudnutí vedomostí z oblasti predpisov a dopravnej prevádzky sa začínajú venovať zabezpečovacej technike, ako napríklad členení staničných zabezpečovacích zariadení a ich funkciám. Tieto vedomosti si žiaci zdokonaľujú počas praxe a rôznych odborných exkurzií a prednášok.

Jeden z autorov koľajiska veľkosti TT v Hradišti pod Vrátnom počas osláv 120 rokov trate Jablonica – Brezová pod Bradlom v roku 2019 © Marko

Žiaci majú možnosť širokého uplatnenia sa na trhu práce priamo u partnerov odboru – napríklad spoločnosti Siemens, Železníc Slovenskej republiky, Železničnej spoločnosti Slovensko, Slovak Telekomu atď.

Podporu študentov so záujmom o železničnú dopravu poskytuje hlavne krúžok železničných modelárov priamo na škole. V rámci krúžku si majú študenti možnosť zhotoviť vlastné koľajisko vrátane krajiny a stavieb, ďalej rôzne elektrické zapojenia aktívnych prvkov modelovej železnice alebo naprogramovať počítač či priemyselný logický automat na ovládanie koľajiska modelovej železnice. Výsledok svojej činnosti môžu použiť ako prácu stredoškolskej odbornej činnosti (SOČ) alebo aj praktickej časti maturitnej skúšky (PČOZ).

Digitálna prevádzka koľajiska 3 x 1 meter je často využívaná počas školských akcií ako pútač © Michal Bučko

Samozrejme, pri takýchto prácach ide najmä o to vyzdvihnúť technické možnosti modelovej železnice, aby z nej bolo jasne vidieť, že modelový vláčik nie je len hračka na púšťanie si vláčikov do kola, ale je možné ho použiť aj na simuláciu funkcie rôznych zariadení na železnici, čo je vhodné využiť na ďalšie štúdium problematiky, vymýšľať nové riešenia a rozvíjať tak svoje technické myslenie.

Koľajiskami sa žiaci snažia simulovať rôzne situácie železničnej prevádzky, či už sa jedná o jej realizáciu elektrickým zapojením, programovaním ovládania návestidiel, automatického bloku, železničného priecestia alebo bezpečnou prevádzkou ako takou. Krúžok v súčasnosti používa dve najrozšírenejšie modelárske veľkosti H0 (mierka 1:87) a TT (mierka 1:120), pričom má aj skúšobné koľajisko pre veľkosť N (mierka 1:160).

Prenosné koľajisko veľkosti H0 ovládané SIMATICom zhotovené žiakmi SPŠ dopravnej v Trnave v roku 2016 © Marko

Na SPŠ dopravne v Trnave sa už nachádza niekoľko koľajísk modelovej železnice, z ktorých ďalej spomenieme len niektoré.

Úspech jedného z našich koľajísk zaznamenala v roku 2019 aj práca našich členov, menovite autorov Martina Meska (v tom čase štvrtý ročník), Martina Petríka a Jakuba Hradila (obaja v tom čase druhý ročník). Tí na modelovom koľajisku vo veľkosti TT simulovali traťové zabezpečovacie zariadenie 3. kategórie – automatický blok s kontrolou prekážky na železničnom priecestí.

Toto prenosné koľajisko je riadené priemyselným počítačom – programovateľným automatom PLC SIMATIC od výrobcu Siemens, teda takým, aký sa bežne používa pre riadenie napríklad výrobných liniek, obrábacích strojov a pod. Riadiaca jednotka detekuje pohyb vlaku na základe spínania jazýčkových kontaktov zabudovaných v koľaji pri prechode modelového koľajového vozidla s magnetom na podvozku a následne podľa týchto impulzov vyhodnocuje návesti na všetkých troch návestidlách automatického bloku. Spolu s imitáciou traťového zabezpečovacieho zariadenia koľajisko simuluje aj funkčnosť priecestia, ktoré je naviazané na činnosť automatického bloku. Výstraha na priecestí je taktiež spúšťaná automaticky impulzmi z jazýčkových kontaktov – balíz.

Vozidlá žiakov v prevádzke na koľajisku TT s automatickým blokom ovládaným SIMATICom © SPŠD Trnava

Zabezpečovací systém koľajiska prezentuje taktiež vyššiu formu zabezpečenia priecestia. Riadiaca jednotka sníma obsadenosť priecestia cestným vozidlom. Ak priecestie vyhodnotí ako obsadené prekážkou pred prichádzajúcim vlakom, nastaví najbližšie návestidlo automatického bloku pred priecestím na návesť Stoj!, pred ktorým vlak zastaví. Po odstránení prekážky z priecestia sa traťový oddiel uvoľní a návestidlo automatického bloku rozsvieti povoľujúci znak pre vlak.

Koľajisko sa používa na prezentačných akciách školy (dni otvorených dverí, výjazdové akcie) a plánuje sa aj pre opätovné využitie na práce SOČ/PČOZ – najmä doplnením ďalších snímačov a riadiacich systémov.

Zatiaľ najväčšie koľajisko SPŠ dopravnej v Trnave ovládané SIMATICom © SPŠD Trnava

Ďalšie koľajisko s rozmermi 3 x 1 meter využíva modelovú železnicu veľkosti H0. Práce na koľajisku začali kompletnou rekonštrukciou po ukončení štúdia jeho hlavného konštruktéra v roku 2018 úpravou konštrukcie a celkovej stability rámu koľajiska, obmenením nového trávového koberca, úpravou geometrickej polohy koľají, pričom postupom času sme koľajisko rozšírili o ďalšie výhybky a koľaje.

Koľaje na koľajisku sme elektricky rozdelili na izolované úseky z dôvodu možnosti analógovej prevádzky. Ak by niekto robil prácu SOČ/PČOZ na tému zabezpečovacie zariadenie, môže tak automaticky ovládať pohyb vlakov medzi jednotlivými koľajami bez nutnosti používať digitálne riadenie priemyselne vyrábané. Zatiaľ je koľajisko ovládané práve takýmto digitálnym zariadením, impulzným prúdom z centrály Z21start, a rozšírené o možnosť ovládať modely pomocou aplikácie v mobilnom telefóne vďaka komunikácií centrály Z21start a wi-fi routerom, pomocou ktorého sa prenášajú informácie a navolené príkazy z mobilných telefónov.

Ovládanie koľajiska pomocou mobilnej aplikácie © SPŠD Trnava

Toto koľajisko je teda treba chápať ako univerzálnu pomôcku na rôzne práce SOČ/PČOZ – po dokončení osadenia svetelných návestidiel a prestavníkov budú všetky elektrické prvky vyvedené na konektory umiestnené na ráme koľajiska. Na konektory sa potom môže pripojiť ktokoľvek, kto dodrží rozhranie (správne napätie a polaritu na jednotlivých kontaktoch). To znamená, že tak môžu napríklad dvaja študenti súbežne pracovať na ovládaní koľajiska cez programovateľný logický automat SIMATIC a zároveň cez Arduino. Každý študent si bude môcť pripojiť svoje zariadenie vtedy, keď ho bude potrebovať testovať a pracovať s koľajiskom.

Modelové vozne upravené v rámci krúžku doplnením loga a kontaktov SPŠ dopravnej v Trnave © Marko

Práve v tom je vízia činnosti krúžku do budúcna, aby práce SOČ/PČOZ neboli pre každý rok úplne samostatné a vznikali aj s novými koľajiskami (ktoré je už problém skladovať vzhľadom na priestorové nároky každého z nich), ale aby nové práce využívali už postavené koľajiská modelovej železnice a práce SOČ/PČOZ sa sústredili už len na riadiace časti – rôzne ovládacie počítače, programovateľné automaty a aktívne koncové prvky alebo snímače (závory, návestidlá, kamery, magnetické kontakty, svetelné snímače a pod.).

Koľajisko s veľkosťami H0, TT a N používané na skúšanie vozidiel © Marko

Na základe dokumentácie koncových zariadení na koľajisku (návestidlá, výhybky, trakčné úseky...) si každý žiak bude môcť navrhnúť vlastné riadiace zariadenie, ktoré bude tieto koncové zariadenia ovládať. Potom už len stačí odpojiť konektory a môže sa pripojiť iné zariadenie. Takto sme mali víziu naše 3 x 1 metrové koľajisko stihnúť všestranne pripraviť už minulý školský rok, avšak pandémia koronavírusu nám to prekazila. Preto dúfame, že to tento školský rok spolu s novými členmi úspešne dokončíme.

Kompletná písomná forma príspevku je dostupná na webe KPŽT:

• www.kpzt.sk/cinnost-kpzt-v-roku-2020.html
• https://www.kpzt.sk/cinnost-kpzt-v-roku-2020.html#textarea-3001

Odkazy:

• Klub priateľov železníc Trnavy a okolia: www.kpzt.sk

Ilustračná fotografia: zbierka Michal Bučko