Nel sistema analogico la polatità delle rotaie determina il senso di avanzamento della locomotiva, qualunque sia il suo orientamento.

Un modo molto semplice per fare in modo che un treno si fermi in un determinato punto è quello di interrompere un tratto di rotaia, realizzando un cosiddetto sezionamento. Quando un treno arriverà sul binario sezionato, venendo a mancare l'alimentazione elettrica, si fermerà. Basterà poi chiudere l'interruttore collegato al sezionamento per farlo ripartire.

Per semplicità, da ora in poi il tratto di binario con il sezionamento sarà disegnato così.

Una versione più elaborata permetteva di collegare al sezionamento anche un segnale che dava luce rossa quando la sezione era disalimentata, quindi con l'arresto del treno; e verde quando il treno poteva transitare poiché la sezione riceveva corrente. Il tutto era comandato da un doppio deviatore o un relé, come accadeva nel sistema di blocco Rivarossi di vecchia memoria.

Questo sistema, molto semplice, aveva diversi limiti, il più vistoso era il comportamento dei treni in caso di stop. Quando un treno si fermava di fronte ad un segnale rosso lo faceva arrestandosi bruscamente, cosa che non accade nella realtà. Stessa cosa alla partenza, la brusca accelerazione non aveva nulla di realistico.

Si ovviò prevedendo una sezione in più alimentata, solo quando il segnale era rosso, da una restenza in modo che la sua caduta di tensione rallentasse i treni, così da avere un effetto frenata davanti al rosso. Come nel disegno seguente.

Ma, nonostante il miglioramento, anche in questo caso i difetti erano presenti. Il primo è che l'accelerazione era rimasta invariata, il secondo è che la resistenza non aveva effetti uguali su tutti i rotabili, si vedevano, infatti, alcuni treni che assorbivano poca corrente che non rallentavano affatto, mentre altri addirittura si fermavano prima del previsto. Le cose migliorarono con l'uso delle celle di caduta a diodi, montate al posto della resistenza, ma la perfezione era lontana. Inoltre, in questo caso era necessario un triplo deviatore o un relé con tre contatti di cambio.

Nei sistemi a blocco automatico, come in quello Rivarossi, le tratte risultavano libere o occupate per mezzo della commutazione di relé pilotati da pedali montati sul binario, che venivano azionati dal passaggio del treno che con il suo peso "premeva" il pedale. Tale sistema spesso faceva sviare l'asse del carrello italiano delle locomotive a vapore, che essendo molto leggero non premeva il pedale ma vi saltava sopra, e spesso usciva dal binario. Stessa cosa con i carri più leggeri, il che era un bel problema. Decisamente migliori le rotaie di contatto, che, appunto per il contatto che operava la ruota metallica tra la rotaia ed una piccola controrotaia apposita, poteva operare sull'impianto.

Chi aveva la possibilità di montare dei piccoli magneti sotto le locomotive, poteva usare i contatti in ampolla chiamati reed, con i quali si potevano fare alcune operazioni in più, rispetto ai normali sistemi di contatto.

Le cose cambiarono decisamente con l'avvento dell'elettronica e del transistor di potenza alla portata di tutti. Ora si potevano comandare i treni con sistemi fino ad allora poco usati perché complessi, costosi e non alla portata di tutti.

Un sistema che oggi è usato moltissimo e che permette di sapere con certezza se una tratta di binario è occupata da una locomotiva è il cosiddetto sensore ad assorbimento; il cui funzionamento si basa sull'assorbimento di corrente che ogni rotabile dotato di motore, di luci o di un apposito asse con resistenza opera sul circuito elettrico. Nello schema seguente l'uso dei sensori ad assorbimento, che devono essere inseriti in serie alla corrente usata per la trazione dell'impianto.

Nello schema seguente un sensore come quello usato nel nostro impianto; pochi componenti per un funzionamento sicuro.

Con questo circuito basta una piccolissima corrente che dal punto trazione scorre verso il binario per far commutare il relé, il quale poi con i suoi contatti esegue le operazioni necessarie. Vediamo quali potrebbero essere le operazioni da svolgere in una tratta con sistema di blocco automatico, seguiamo lo schema. Dal disegno è stato eliminato il coduttore di alimentazione per i sensori.

Su una tratta come quella del disegno precedente, l'ipotetico treno che la percorre da sinistra a destra, farà commutare i relé dei vari sensori che incontra nel suo cammino, ma non incontrerà nessun ostacolo alla sua corsa, anche perché non c'è nessuna ragione per fermarsi, visto che la tratta successuva (in verde) è libera.

Poniamo ora una locomotiva sulla tratta successiva e vediamo come operare perché un treno che arriva da sinistra si fermi sulla sezione di stop. Prima di tutto ammettiamo, non si sa come, che il sensore della tratta successiva, in verde, sentendo la presenza di una locomotiva sul binario ponga a massa il punto "IN CNTR TRS" (ingresso controllo tratta successiva) e commuti il relé TO (tratta occupata).

In questo caso il contatto TO in serie al sensore C verso la sezione di stop sarà commutato, quindi in posizione diversa da quella del disegno, poiché negli schemi i contatti vengono sempre disegnati in condizione di riposo, per cui risulterebbe aperto e disalimenterebbe il binario. Il treno che proviene da sinistra, una volta arrivato nella sezione di stop si fermerebbe.

Nel disegno seguente i contatti del relé TO sono disegnati in posizione commutata (negli schemi non si fa) per rendere più chiaro il funzionamento. Un altro contatto del relé TO, anch'esso disegnato in posizione commutata, accende il rosso sul segnale.

Intanto che il treno è fermo al segnale, la locomotiva sulla tratta successiva, continuando la sua corsa, la libera. Con la tratta libera il relé TO torna a riposo, così il segnale torna verde e la sezione di stop torna alimentata facendo riprendere la corsa al treno che vi si era fermato, vedi disegno seguente.

Rispetto al vecchio sistema non ci sono molte migliorie, poiché anche in questo caso il treno si ferma bruscamente davanti al rosso, e riparte altrettanto bruscamente. Un vantaggio non trascurabile è dato dall'uso dei sensori, che a differenza dei pedali non sono di nessun fastidio alla circolazione e tengono sempre sotto controllo il tracciato. Non così era per i contatti, siano a pedale o a controrotaia, che potevano solo tener conto dell'ingresso e dell'uscita del treno da una sezione, nulla potevano fare quando era al suo interno.

Se, però, costruiamo un alimentatore per la trazione fatto in modo tale che sia possibile far crescere o calare la sua tensione in uscita, possiamo fare in modo che la velocità dei treni segua l'andamento che vogliamo semplicemente usando i contatti dei sensori, che sentendo la posizione dei treni possano far prendere decisioni all'alimentatore, che sarà diventato così un "regolatore".

Come il precedente alimentatore per la trazione anche il regolatore ha un'uscita OUT per la corrente ai binari, un morsetto di massa e l'ingresso per il controllo della tensione in uscita che chiamiamo Vu. Ponendo a massa quest'ingresso la tensione in uscita del regolatore lentamente cala fino a far muovere il treno ad una velocità molto bassa. Togliendo la massa dall'ingresso, la tensione in uscita lentamente ricresce fino al valore massimo.

Nel caso del disegno precedente abbiamo una locomotiva sulla tratta successiva che, come già visto, tiene commutato TO (nel disegno è sempre a riposo). Quando il treno che da sinistra procede verso destra, incontra la sezione di rallentamento, il sensore B commuterà i contatti del suo relé, uno dei quali indicato con SB si trova in serie ad un altro contatto di TO, ed entrambi chiusi portano a massa l'ingresso Vu del regolatore, facendo calare la tensione in uscita (in rosso nel disegno).

Così il treno sarà sottoposto ad una tensione calante e percorrerà la sezione di rallentamento in decelerazione, arrivando alla sezione di stop con una velocità molto bassa e fermandosi.

Accade, però, che fermandosi sulla sezione di stop, se le carrozze del treno non assorbono corrente perché non hanno illuminazione, o se il treno fosse un merci per cui l'illuminazione non è prevista, il sensore B porterà nuovamente il suo relé ed anche il suo contatto a riposo, e non sarà più a massa l'ingresso Vu del regolatore. In tal modo la tesione d'uscita tornerà a crescere, e quando la locomotiva della tratta seguente libererà il binario, il nostro treno partirà con una velocità alta venendo meno l'effetto accelerazione.

A ciò si rimedia con due accorgimenti. Il primo consiste nel porre una resistenza in parallelo al contatto TO collegato al sensore C, in modo tale che anche quando il contatto è aperto una corrente molto bassa, che non ha alcun effetto sul motore della locomotiva, possa mantenere commutato il relé del sensore SC. Come si vede nel disegno seguente.

Così facendo anche se il relé del sensore B tornando a riposo apre il circuito, l'ingresso Vu del regolatore sarà comunque tenuto a massa attraverso il contatto di SC, che è commutato, insieme a TO (seguire i fili in rosso).

Quando, poi, la sezione successiva sarà libera, il relé TO tornerà a riposo, la sezione di stop sarà nuovamente alimentata, questa volta con tensione crescente, ed il treno si muoverà accelerando fino ad impegnare la tratta successiva. A questo punto potrebbe verificarsi una brusca accelerazione se la tensione della tratta successiva è abbastanza più alta di quella che stiamo lasciando; dipende dalla lunghezza della tratta di stop e dall'accelerazione. Nel caso vi fosse bisogno si può interporre un semplicissimo circuito che provvede ad eguagliare le due tensioni.

Una cosa molto importante è la comunicazione alla tratta precedente che quella che stiamo esaminando è occupata, a questo provvedono i contatti dei sensori, che inviano un potenziale di massa alla precedente, vedi circuito in rosso nel disegno seguente. L'uscita "CNTR TRP" (controllo tratta precedente, andrà collegata all'ingresso "IN CNTR TRS" della tratta precedente.

Ora il nostro treno è preso in gestione dalla tratta successiva, con un comportamento analogo a quello visto fino qui.