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Blockstellensteuerung
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Blocksteuerung II :: Durchgangsschaltung für Bahnhöfe |
Autor |
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Felix Moderator

Anmeldungsdatum: 09.08.2008 Beiträge: 410 Wohnort: Bochum
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Verfasst am: 26 März 2009 19:20 Titel: Blockstellensteuerung |
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Hallo Leute,
Ich versuch mich (gezwungenermaßen) mal an einem Entwurf für eine Blockstellensteurung.
Grund ist der Anlagenaufbau in der Disco der KFS.
Dort haben wir sowohl auf der Süd als auch auf der Nordrampe über 20m Strecke je Fartrichtung. Beim letzten mal haben wir aber gemerkt das eine so lange Strecke mit nur einem Zug sehr kahl und unbelebt aussieht.
Um jetzt dem Bedienpersonal Arbeit abzunehmen und einen höheren Zugdurchsatz zu erlauben liegt der Gedanke nah eine Blocksteuerung zu entwickeln die unseren speziellen Bedürfnissen gerecht wird.
Wenn Leute meinen, sie könnten das auch "analog" mit Mehrsystemschaltpulten realisieren stelle man sich mal folgedes Szenario vor:
Aus dem Atelier soll ein Güterzug WS, 3l, Adresse 23, Digital MM auf die Bühne in der Disco fahren. Dieser fährt in den ersten Block ein und erreicht dann irgendwann den Block zwei. Nun kommt ein S-Bahn Zug GS 2L Analog der direkt hinterher fahren will. Spätestens beim dritten Block hat man Informationen vergessen oder die Reihenfolge im Kopf vertauscht. Wer das mit Zetteln notieren will braucht einen extra Menschen der Zettel veschiebt und sich darum kümmert, dass die Informatioenen immer am richtigen Platz ankommen.
Das ist unökonomisch und extrem Fehlerträchtig!
Daher liegt die Automatisierung nahe!
Zuvor aber hier einmal das Pflichtenheft, was in meinen Augen zur Feststellung des Sachverhalts am Anfang stehen sollte (aufgeteilt in absolut notwendiges und spätere Erweiterungen/Verbesserungen):
Pflichtenheft:
- Automatische Steuerung
- Selbstständige Weitergabe der Systemart an den nächsten zu befahrenden Block
- Sicherung nach hinten um Auffarten zu vermeiden
- Eingabe der Zuginformationen durch "Absender" und spätere Anzeige beim Empfänger
- Mehrsystemtauglich (-->direkt auf sämtliche technische Möglichkeiten rücksicht nehmen)
- Unabhängig von der verwendeten Digitalzentrale oder eines PCs
- Erweiterbar
- Einfache Bediehnbarkeit
- Leicht und schnell anzuschließen
- Billig --> verzichten auf teure Fertigkprodukte
- Möglichst simpel in der Konstruktion
- Kurzfristig realisierbar
Späterer Luxus:
- Anschluss an einen PC ->Kommunikation mit Rocrail
- Eingabe von Zuginformationen wie Ziel und "Beladung"
- Automatische Weitergabe der Informationen über eine Blockstrecke und den angrenzenden Bahnhof hinaus
- Erzeugung des Digitalsignals aus der Steuerung heraus
- Sanftes abbremsen an den Blockenden und Sonderfunktionen schalten
- Weichen schalten um Ausweich-/Überholstrecken zu steuern
- Einbinden von Railcom und MfX Signalen in die Erkennung der Loks
- Anschluss an Zentralen um Steuerungen durchzuführen
- ...
Diese Liste läst sich sicherlich ewig weiter verlängern.
Als besonders wichtig sehe ich in dem eigentlichen Pflichtenheft vorallem die folgenden Punkte: Billig, einfach herzustellen und vorallem "kurzfristig realisierbar".
Denn was nützt uns der beste Plan. wenn er nicht fertig wird.
Im "Notfall" dass die Steuerung nicht fertig wird oder trotz ausführlichen Tests den Alltagstest nicht besteht MUSS eine konventionelle Lösung mit Mehrsystempulten vorrätig sein, damit man die Strecke irgendwie in Betrieb nehmen kann. Und sei es mit einem Block auf 20m Länge.
Soviel zu den Pflichten.
Ich habe mir schon einige Gedanken gemacht und werde die dann später in einem extra Posting veröffentlichen.
Das muss nicht der Stein der Weisen sein! Aber es wäre praktisch wenn man gemeinsam an einem Vorschlag bastelt und nicht drei mal das Rad neu erfindet.
Soviel Zeit haben wir nicht mehr.
Felix |
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Hannes

Anmeldungsdatum: 10.08.2008 Beiträge: 176 Wohnort: Heidenheim-Schnaitheim

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Verfasst am: 26 März 2009 22:40 Titel: |
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Die Idee finde ich gut, die Grundschaltung erscheint mir erst mal ausreichend. Wichtig finde ich aber noch eine immermögliche Umschaltbarkeit zwischen Automatik- und manuellem Betrieb. Zudem würde ich auch die Durchfahrtsgleise deines Bahnhofes in die Blockstellensteuerung einbeziehen, so dass ein Durchzugbetrieb möglich ist, während im Bahnhof rangiert wird.
Eine Informationsübergabemöglichkeit würde ich aber trotzdem noch vorsehen, die anschließenden Länder erhalten dann die Information über die Schaltung im letzten Block. Wobei das ja auch noch von der betrieblichen Gestaltung der Südrampe abhängt, die ja auch noch nicht endgültig entschieden ist.
Hannes _________________ Nett hier! Aber waren Sie schon einmal in Baden-Württemberg? |
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Trainspotters

Anmeldungsdatum: 09.08.2008 Beiträge: 277 Wohnort: Köln

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Verfasst am: 27 März 2009 1:27 Titel: Sorry, wenn ich hier jetzt einmal kräftig auf die Bremse.... |
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Sorry, wenn ich hier jetzt einmal kräftig auf die Bremse trete.
Felix, Dein Blockstellenprojekt in Ehren, aber wie soll das bitte gehen?
Du mußt gleich mehrere Parameter von einem Block in den nächsten übergeben. Es muß unter allen Systemen funktionieren und es muß Rollmaterialunabhängig sein.
Damit fallen Lösungen, mittels Magneten und Reedkontakten direkt heraus.
Genauso vergessen, kann man jede Art von Schaltgleisen, da diese in der Regel immer nur in einem bestimmten System funktionieren.
Was mir dabei am wenigsten Kopfschmerzen macht, ist die Systemumschaltung WS/GS. Dort reicht es einfach aus, wenn der vorherige Block dem nachfolgenden Streckenblock mitteilt, ob am Mittelleiter Strom fließt, oder nicht. Selbst eine Erkennung innerhalb des Blocks wäre möglich, sofern die Systemumschaltung schneller anspricht, als der Kurzschlußschutz der angeschlossenen Digitalzentrale.
Aber wie dröseln wir die Umschaltung Analog/Digital auf? Das geht nur mittels elektronischer Abfragen. Spätestens hier wird es dann nicht mehr fast umsonst zu haben sein.
Bleibt noch die Schleusung:
Wenn je an Berg und Tal der Rampe, eine Betriebsstelle kommt, die die Züge im Zugmeldeverfahren übernimmt, könnten meine automatischen Schleusengleispulte eine Lösung sein:
Dazu wird jeweils in Rampenmitte ein Schleusengleis aufgebaut und der Zug so in Rampenmitte an den Nachbarbahnhof übergeben. Auf diese Weise wird der Block dann ebenfalls halbiert und ist bereits nach rund zehn Metern Strecke ein erneutes Ablassen eines Zuges möglich.
Das sollte für uns einfach reichen. Bedenke bitte, daß wir bis August noch einige Projekte zu stemmen haben, damit der Aufbau überhaupt funktioniert.
Die Schrägseilbrücke ist gerade einmal halb fertig. Wenn überhaupt, da die ganzen Fahrbahnteile ja ebenfalls noch bearbeitet werden müssen und das Bauwerk auch noch Beleuchtet und lackiert werden soll.
Die Rampenstrecken müssen ebenfalls noch mit Selbstbaugleistrassen gebaut werden, da nur mit diesen Trassen der Aufbau so zügig, wie geplant, möglich ist. Da fehlen noch über hundert Trassenbretter.
Ich habe genug damit zu tun, meine bisher geplante Technik, bis zum 12. TB, in die Tat umzusetzen. Da fehlt mir einfach die Zeit, noch etwas neues anzufangen, solange nicht meine Stellpulte und meine Schleusengleispulte endlich fertig sind. Auch zeichnet sich ab, daß ich meine Weichenkonstruktion der 600er C-Gleis Weichen nochmals überarbeiten muß. Der Federdruck der Plastikfeder ist einfach viel zu schwach.
Mein Fazit:
Beschäftige Dich gerne mit der Blockstellensteuerung. Aber bitte mit untergeordneter Priorität. Denn auch ohne diese Steuerung werden bei uns Züge fahren. Zehn Meter Blockabstand halte ich bei Maximalzuglängen von sechs Metern auch nicht gerade für viel zuviel. Wozu also der ganze Aufrieb, wenn es zur Zeit noch viel wichtigere Aufgaben zu lösen gilt?
Bedenkt bitte, daß wir es diesmal wirklich versuchen sollten, alle TB-Teilnehmer mit ins Boot zu bekommen. Dazu gehört dann aber auch, die Planungen so zu gestalten, daß es nicht wieder zu so erheblichen Betriebsaufnahmeverzögerungen kommt, wie beim letzten Mal. Das gelingt uns aber nur, wenn wir uns bei der Planung für dieses Projekt nicht zu weit verzetteln und zunächst einmal die Projekte stemmen, die von höherer Priorität sind.
Pierre _________________ Richtige Rechtschreibung ist ein Empfehlungsschreiben, das man sich selber ausstellt. (Gabriele Lorenz)
Zuletzt bearbeitet von Trainspotters am 29 März 2009 20:21, insgesamt einmal bearbeitet |
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Felix Moderator

Anmeldungsdatum: 09.08.2008 Beiträge: 410 Wohnort: Bochum
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Verfasst am: 27 März 2009 3:13 Titel: |
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Um mal kurz meine Idee anzureißen hier einige Stichworte, die ich später im Schaltplan ausmalen und verdeutlichen werde:
Eingabe durch den "Startpunkt" der wichtigen Informationen des Zuges (WS/GS, System, Protokoll, Adresse ...) .
Automatische Weitergabe der Informationen von Block zu Block und entsprechende Fahrweg Steuerung
Anzeige am "Zielpunkt" der Inforationen über ein LCD Display im Klartext
Steuerung einer Fahrst durch mehrere Microprozessoren
Weiteres dazu aber dann, wenn ich wieder nüchtern bin und den entsprechenden PC mit den Schaltplänen gestartet habe.
Felix |
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Sebastian
Anmeldungsdatum: 27.09.2008 Beiträge: 127

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Verfasst am: 27 März 2009 20:42 Titel: |
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Besetztmeldung -> Lichtschranke.
Pierre lass Felix doch machen, wenn er sicher ist, das er neben seinem Bahnhofsprojekt das hinbekommt, warum nicht? (ich persönlich habe null ahnung wie man diese Schaltung mit den Vorgaben hinbekommt) Flo ist sich ja auch sicher das er die Rampen alle hinbekommt. (ich würde meine Hand dafür nicht ins Feuer legen)
Genauso kann sich außer den aktiv beteiligten am Brückenbau auch wohl niemand so recht vorstellen was, ob und wie das werden soll.
Also jeder so wie er kann und will (pierre hast du ja auch schon an anderer stelle geschrieben) und los gehts.
Ich bin gespannt auf die Schaltpläne! |
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Peter Müller

Anmeldungsdatum: 10.08.2008 Beiträge: 870 Wohnort: Bottrop

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Verfasst am: 27 März 2009 21:39 Titel: |
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Ich bin gespannt auf das LCD Display mit Klartext . Das lässt sich nämlich bestimmt für noch viel mehr Dinge verwenden. _________________ Gruß, Peter
Das Online-Tagebuch unserer Modelleisenbahn, letzter Eintrag vom 24.08.2010 |
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Peter Müller

Anmeldungsdatum: 10.08.2008 Beiträge: 870 Wohnort: Bottrop

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Verfasst am: 27 März 2009 22:40 Titel: |
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Felix hat folgendes geschrieben: | ... Informationen des Zuges (WS/GS, System, Protokoll, Adresse ...). Automatische Weitergabe der Informationen von Block zu Block und entsprechende Fahrweg Steuerung Anzeige am "Zielpunkt" der Inforationen ... |
Wenn das die Sache vereinfachen sollte, könnte man davon ausgehen, dass während der Fahrt keine Richtungsänderung notwendig ist. Dann könntest Du sogar auf analogen Wechselstrom als Versorgungsquelle verzichten. Das macht die Schaltung einfacher und Du musst keine Vorsorge für den hohen Umschaltimpuls von über 20 Volt treffen. Eigentlich gleiches Thema wie für das 11. TB bezüglich der im Gleisbett befindlichen Märklin-Weichendecoder. _________________ Gruß, Peter
Das Online-Tagebuch unserer Modelleisenbahn, letzter Eintrag vom 24.08.2010 |
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Trainspotters

Anmeldungsdatum: 09.08.2008 Beiträge: 277 Wohnort: Köln

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Verfasst am: 28 März 2009 2:17 Titel: Jo denn man Tau.... |
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Sebastian, ich habe kein Problem damit, daß Felix nun eine Blockstreckensteuerung entwickeln möchte.
Probleme bekomme ich nur mit dem Faktor Zeit. Es ist nun bald April und immer noch so viel zu tun, daß es bis Anfang August noch richtig eng werden wird.
Prinzipiell halte ich die Dinge, die Felix anstößt, ja auch für von ihm realisierbar, zumal er ein recht fixer Arbeiter ist.
Als "Bremse treten" möchte ich deshalb nur den Aufruf verstanden wissen, daß wir uns nun nicht in zu viele Projekte verzetteln, die dann allesamt nicht fertiggestellt werden.
Wenn Felix Blockstreckensteuerung kommt, ist das für mich O.K. Wenn aber dadurch wichtigere Dinge liegenbleiben und nicht fertig werden, dann ist das eher weniger schön, einmal euphemistisch ausgedrückt...
Zuerst muß die Trasse fertiggestellt sein, denn ohne die Trasse hilft die Blockstreckensteuerung überhaupt nichts. Deshalb sollten zunächst einmal alle Anstrengungen unternommen werden, die Gleistrassen fertigzustellen. Weil das ist soviel Arbeit, daß der Holzworkshop jetzt schon auf eher eine volle Woche angelegt werden müßte. Es gilt also abzuklären, was nicht bereits im Vornhinein von jedem Teilnehmer zuhause geleistet werden könnte. Wenn Felix hier nun ein neues Projekt startet, dann fällt er damit als Helfer praktisch aus.
So und nun viel Spaß bei der Arbeit. Sebastian hat ja fast schon Halbzeit mit seiner Brücke, und wenn die Farbe fehlen sollte, wird das zu verschmerzen sein.
Meine Projekte Pierrenbroich und Bf Südrampe (war Of-zareck) ruhen derzeit noch, da die Arbeitsmaterialien im Umkreis von 100 Km verstreut sind. Aber ich werde mich der Sache demnächst annehmen. Wobei Pierrenbroich unbedingt Vorrang genießt. Ob der Bf Südrampe etwas wird mag ich heute noch nicht versprechen. Momentan bin ich jedoch auf Jobsuche, damit ich überhaupt zum TB kommen kann. Nicht umsonst habe ich mich derzeit nämlich noch nicht angemeldet. Im Moment finde ich es utopisch, überhaupt an eine Teilnahme zu denken.
Flo kämpft noch mit über hundert Trassenbrettern. Was es bedeuten würde, wenn dieses Projekt in die Hose geht, brauche ich wohl keinem zu sagen. Im Grunde können wir die Veranstaltung dann nämlich absagen, weil in der Disco die Züge dann - aus Ermangelung von Gleisen - von Block zu Block getragen werden müssen....
Pierre _________________ Richtige Rechtschreibung ist ein Empfehlungsschreiben, das man sich selber ausstellt. (Gabriele Lorenz) |
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Peter Müller

Anmeldungsdatum: 10.08.2008 Beiträge: 870 Wohnort: Bottrop

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Verfasst am: 28 März 2009 8:36 Titel: Re: Jo denn man Tau.... |
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Trainspotters hat folgendes geschrieben: | Flo kämpft noch mit über hundert Trassenbrettern. Was es bedeuten würde, wenn dieses Projekt in die Hose geht, brauche ich wohl keinem zu sagen. Im Grunde können wir die Veranstaltung dann nämlich absagen, weil in der Disco die Züge dann - aus Ermangelung von Gleisen - von Block zu Block getragen werden müssen ... |
So ein Quatsch, Pierre. Wir haben beim 11. TB nicht alles aufgebaut bekommen, was wir uns vorgenommen hatten. Also, es ist jetzt schon genug Material da, um ein anständiges 12. TB über die Bühne gehen zu lassen. Ist hier OT, trotzdem meine Bitte: mache Felix nicht madig, lass ihn einfach mal freudig seine Ideen vorstellen und lehne Dich selbst ein bisschen entspannter zurück. Felix hat bisher seine Ressourcen immer gut eingeschätzt und ist rechtzeitig auf Plan "B" ausgewichen, wenn er es für notwendig erachtet hat. _________________ Gruß, Peter
Das Online-Tagebuch unserer Modelleisenbahn, letzter Eintrag vom 24.08.2010 |
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Sebastian
Anmeldungsdatum: 27.09.2008 Beiträge: 127

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Verfasst am: 28 März 2009 13:09 Titel: |
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Pierre DU bekommst in DEINER Zeitrechnung Probleme - aber du kannst ja nicht von deinem Zeitrahmen auf den Zeitrahmen eines Studenten schließen!
Momentan gehts an der Brücke ganz flott, ganz aktuell hängen schon 4m Fahrbahn an den Seilen (Bild gibts später) aber es gibt noch sehr viel in Sachen Car System zu tun. Von halbzeit würde ich noch lange nicht reden.
Zumal hinter der Brücke die Car System Trassen ja auch noch gebaut werden müssen.
Anstrich, Straßenmarkierungen und Beleuchtung der Brücke sind da eher der allerletzte Punkt...
Und mal zu Plan B: wenns nicht langt für eine Rampe, dann gibts auf einer Brückenseite halt ne Kehrschleife.
Und Plan C wäre ann wenn gar keine Rampe zustandekommt 2 Kehrschleifen an die Brücke.
Und wenn die Brücke nicht ist, dann muss es halt über den Boden gehen.
Aber noch ist viel Zeit, also nicht lang rumreden und grübeln sondern MACHEN. |
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Trainspotters

Anmeldungsdatum: 09.08.2008 Beiträge: 277 Wohnort: Köln

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Verfasst am: 28 März 2009 14:28 Titel: Genau das wollte ich hören.... |
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Da Ihr alle so überzeugt seid, daß wir das auch tatsächlich schaffen können, dann nehme ich gerne den Fuß wieder von der Bremse...
Felix ich wünsche Dir ein gutes Gelingen, die doch recht komplexe Steuerung auch wirklich funktionierend hinzubekommen. Problem ist da nicht der Streckenblock an sich, sondern die automatische Weitergabe des für den Zug erforderlichen Stromsystems. Hiermit betreten wir eindeutig Neuland, denn diese Technik hat es bei uns bisher noch nicht gegeben.
Madig machen wollte und will ich niemand, aber einfach nur einmal kurz hinterfragt haben, ob wir dieses hohe Ziel denn in der gegebenen Zeit auch erreichen können. Wenn sich da nun alle Beteiligten einig sind, sehe ich für weitere Skepsis jetzt wirklich keinen Grund mehr.
So und nun baue ich weiter an meinen Stellpulten, Ihr macht das schon....
Pierre _________________ Richtige Rechtschreibung ist ein Empfehlungsschreiben, das man sich selber ausstellt. (Gabriele Lorenz) |
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Felix Moderator

Anmeldungsdatum: 09.08.2008 Beiträge: 410 Wohnort: Bochum
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Verfasst am: 29 März 2009 3:09 Titel: |
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Zunächst einmal die Beruigung, dass bei mir in der Prioritätenliste die Trassenmodule und der Modulbahnhof über der Blocksteuerung liegen.
Dennoch sind mir grade beim Lernen für die letzten Klausuren immer wieder Ideen gekommen, die ich dann jetzt mal verschriftlichen wollte.
Jetzt also ein sehr langes Posting. Ich versuche nämlich auch gleich die Pläne mit zu erklären.
Und nochmal erwähnt: Bisher ist das alles noch Theorie. Es MÜSSTE funktionieren. Getestet und Fremdgecheckt ist es bisher noch nicht.
Fangen wir mal an:
Grundprinzip
Ein Zug wird bei dem abgebenden Bahnhof - nennen wir in A - für die Fahrt zum Zielbahnhof B vorbereitet. Dazu gibt er an einem Pult mit Tastern und Schaltern die Daten des Zuges ein. Sobald alle Eingaben getätigt wurde, betätigt der Bediehner einen Umschalter und die Daten werden in den ersten Microcontroller geschrieben. Sobald nun der ersten Block (Block1) frei ist, weiß der Microcontroller, wie er das Gleis für den nächsten Zug beschalten muss; Das wurde ja vorher vom Bahnhofswart eingestellt.
Jetzt durchfährt der Zug diesen Block und kommt irgendwann an das Ende dieses Blockes.
Dort befindet sich eine Lichtschranke, die etwas Quer zur Fartrichtung steht um die Gefahr einer Falschauslösung durch die Wagenzwischenräume zu dezimieren.
Falls der nächste Block belegt ist hällt der Zug dort an.
Wie wird ein Blok als belegt gemeldet?
Nur dann, wenn drei Lichschranken eines Blockes gleichzeitig keinen Belegkontakt auslösen ist der Block auch wirklich frei. Die erste Lichtschranke ist dabei vor dem Haltebereich im Block.
Zwei Lichtschranken (die zweite zur Redundanz) liegen kurz dahinter um einen ausfahrenden Zug aus dem Block zu melden.
So durchfährt der Zug nun einen Block nach dem anderen.
Irgendwann erreicht er den letzten Block. Dort hält er standartmäßig immer an. Idealerweise ist das an einer Bahnhofseinfahrt.
Sobald ein Zug in den letzten Block eingefahren ist bzw. den vorletzten Block frei gemacht hat wird auf einem 16*2 Zeichen großen LCD Display sämtliche Informationen dieses Zuges in Klartext angezeigt. Diese Informationen waren die ganze Zeit im Microcontroler gespeichert. Auf dem Display steht dann z.B. folgendes:
------------------------------
| #0125 _ DCC _ F s t 9 |
| _ 2L _ _ Dig _ _ >_ _ _ |
------------------------------
Diese Anzeige würde logischerweise sagen: Digital, DCC Adresse 125 Farstufe 9 auf 2L mit Fartrichtung vorwärts. Dabei entspricht die Farstufe 9 nicht zwingend der Fahrstufe der Digitalzentrale sondern ist ein Wert der zwischen 1 und 12 liegen darf. Mehr Fahrstufen kann man nicht eingeben. Daher diese Grenze.
Wenn Der Bahnhof B den Zug annehmen will schaltet er diesen Block unter seine Kontrolle und übernimmt den Zug so. Sobald der Block leer ist, verschwindet auch die Anzeige und ein neuer Zug kann dor angezeigt werden. Gleichzeitig werden die Informationen des ausgefahrenen Zuges im Mikrocontroler gelöscht und es kann von vorne beginnen.
Soweit sollte das auch für jeden Techniklaien verständlich gewesein sein.
Jetzt kommt die Elektro technische Beschreibung der Schaltung mit den ensprechenden Schaltbildern. Das können nicht so interessierte erstmal getrost übespringen und erst bei der nächsten Fettschrift wieder aufwachen.
Schaltungsbeschreibung
Hauptbestandteil dieser Steuerung sind drei Mikroprozessoren (µC) des Typs ATmega 16.
Ich rede im folgenden immer nur noch von einer Fartrichtung. Für eine Rampe beim TB muss also alles mal zwei genommen werden.
Die eigentliche Intelligenz steckt in dem Masterbaustein:
Der linke µC ist dabei für die Digitalisierung der Daten zuständig.
Im einzelnen werde die Werte folgendermaßen eingegeben:
Fartrichtung (FR): EIN/AUS Umschalter (‚0’ ‚1’)
Analog/Digital(ST): EIN/AUS Umschalter (‚0’ ‚1’) (St= „Steuerung“)
WS/GS(WG): EIN/AUS Umschalter (‚0’ ‚1’)
2L/3L(SY): EIN/AUS Umschalter (‚0’ ‚1’) (SY= System)
Protokoll (PRT): 4x Momentkontakt Taster - Anzeige des gewählten Protokolls mit LEDs
Farstufe (SP): 12-fach Drehschalter (SP=Speed)
Adresse (Adr): 4x 10fach Drehschalter
Dabei werden die Fahrstufen und die einzelnen Adressstellen durch eine Quantisierung der 5V eingestellt. Hinter jeder Position des Drehschalters steht also ein klar definierter Spannungswert, der durch die Anzahl der Wiederstände definiert ist.
Wenn alle Eingaben getätigt wurden wird der „REC“ EIN/(EIN) Momentkontakt Umschalter betätigt und der µC ließt die Eingänge ein und ordnet sie dem Block1 sobald dieser leer ist (wenn er bereits leer ist, wird dort direkt geschrieben).
Ebenfalls gibt es auf dem Eingabebrett eine rote LED für Hp0 und eine grüne LED für Hp1. Also die Einfahrtbereitschaft in den ersten Block.
Wenn der Block 2 leer seien sollte wird auch der Stoppbereich S1 mit demStrom des Blocks 1 versorgt.
Dazu jetzt mal ein Bild der Steuerng der Stromart:
Hier war ich so bequem und hab das mal nur für einen Block gezeichnet. Für den Rest geht es aber analog.
Über ein 25 Pol Sub-D Kabel kommen die Steuerinformationen vom 2. µC zu der Relaisplatine.
Dort erfolgt im Prinzip die Steuerung von Peters blauen MS-Pulten. Jede Stromart ist auf 2L oder 3L einstellbar. Alles mit getrennten Massen.
Die Transistoren schalten dabei dann die Relais, da die µC nicht soviel Strom vertragen. Als Relais reichen hier ganz billige monostabile 2xUM von Polin und Co. Den Dauerstrom für das Umschalten kommt ja vom µC.
Das ist an der Stelle alles keine Hexerei.
Der zweite µC bekommt nun die Resultate der Lichtschranken aus den einzelnen Blöcken.
Dazu auch hier die Schaltung der Lichtschranken:
Die drei Lichtschranken geben bei Unterbrechnung eine positive Flanke auf den Transistor T4-T6, der den Schaltkontakt auf Masse zieht. Der UND Baustein vergleicht nun sämtliche Transistoren. Und nur wenn L1=L2=L3=1 gilt, dann hat keine Lichtchranke eine Belegtmeldung und somit ist der Block frei. Dieses erzeugt eine 1 am Ausgang und dieses geht zu der Masterplatine zurück. Zum Verbinden der einzelnen Sensormodule mit der Masterplatine erfolgt mit 6poligen RJ11 Kabel. Die Pinbelegung ist dabei wie folgt:
Pin1: nc
Pin2: Zustand „Z“ des Blocks
Pin3: Schaltkontakt „S“ für Anhaltebereich
Pin4: +12V
Pin5 : GND
Pin6: nc
Unerwähnt blieb dabei bisher der Schaltkontakt. Das Abschalten des Bereichs zum Anhalten des Zuges erfolgt dezentral bei dem Sensormodul. Durch den Kontakt „S“ werden dann mit einem Relais die beiden Schienen Stromlos geschaltet. Somit ist jeder Zug zum anhalten verdonnert.
Zurück zu der Masterplatine:
Unten sieht man noch zwei ICs. Die Verbindung der einzelnen µC untereinander erfolgt mit dem RS485. Dieser ist zwar nicht Multi-Master fähig kann aber sehr einfach benutzt werden und braucht nicht noch viel anderes Outboard Zeug um zu funktionieren. Eigentlich wollte ich den CAN Bus benutzen, aber das war zu aufwendig und zu teuer. Das ist etwas für die Zukunft. Dann könnte man das ganze auch an die Märklin Central Stations anschließen.
Die beiden µC sind mit den I/O Pins schon ganz gut bestückt. Für weiteres müsste man über eine erweiterte Digitalisierung und sonstigen Schnick/Schnack nachdenken.
Der µC zwei ist für 4 Blöcke ausgelegt. Rein theoretisch kann man später noch weitere Steuerungsmodule bauen, die dem Muster des zweiten µC folgen und so nahezu beliebig viele Blöcke hintereinander packen. Zur Adressierung der einzelnen µC sind an den Pins 18-21 noch Dip-Switches vorhanden.
Die Verbindung der µC erfolgt auch mit dem RJ9 Kabel. Dabei ist die Pibelegung hier wie folgt:
Pin1: nc
Pin2: B
Pin3: A
Pin4 : GND
Pin5: nc
Pin6: nc
Kommen wir zu der Anzeige am Zielbahnhof:
Dieses ist eigentlich vom puren Konstruktionsaufwand her auch trivial.
Es gibt den µC mit dem RS485 Adapter und das Display. Diesess wird im 4-Bit Modus betrieben. Softwartechnisch bekommt dieser µC vom µC1 bei frei werden des vorletzten Blockes die Informationen des Zuges übertragen und zeigt dieses an. Da kann rein theoretisch alles angezeigt werden. Rein theoretisch auch noch eine Uhrzeit oder ein Grußwort vom anderen Bahnhof oder ein ASCI-Bild.
Soweit zu der Anzeige!
Kommen wir zur Hardware-Konstruktion:
An der Eingabestelle der Informationen gibt es ein Pult mit Tastern und Schaltern und ein paar LEDs. Dadrunter sind dann die Platinen der Masterplatinen verstaut. Über das SUB-D 25 Kabel wird der Relais Kasten angeschlossen. Von dort geht es mit einer Schlauchleitung zu jedem Block (der Stoppbereich wird lokal gesteuert!). Rein theoretisch kann man nun bei einem Ausfall des Systems hier ein Umschaltpult der konventionellen Art einbauen.
Der Saft für den Relaiskasten kommt über einen SUB-D 19 rein. Dabei werden immer zwei Pole mit einem Kabel verbunden um den Strom und die Last aufzuteilen. Aus dem Stecker kommt eine Kabelpeitsche raus, wo dann die einzelnen Stromversorger angeschlossen werden können.
Die einzelnen Blöcke sind hier zwar als Sub-D 9 Pol eingezeichnet, aber da sollten wohl besser eine Reihe von Lüsterklemmen hin um schnell die Schlauchleitung anzuschließen.
Die Daten gehen über das RJ11 Kabel sowohl zu den Sensoren als auch zwischen den einzelnen Platinen hin und her. Dieses Kabel gibt es als Meterware günstig bei Reichelt und kann nebenbei auch noch für Loconetdaten benutzt werden.
Kosten
Leider wird das kein billiges unterfangen. Also zumindest nicht so billig, wie ich es gehofft hatte.
Wir bewegen uns hier in Finanzbereichen für eine Richtung von rund 40€ plus den Gehäusen und Kabeln. Das sind leider schon Summen, die nicht nebenbei gemacht werden können.
Dafür sind das einmalige Sachen und ein Schritt in die Zukunft.
Puh. Somit bin ich jetzt erstmal durch.
Ich wünsche euch viel Spaß beim nachvollziehen.
Das alles ist - ich wiederhole mich – nicht getestet. Wenn jetzt jemand Ideen oder Fehler gesehen hat, dann kann und soll er das natürlich mir sagen.
Ihr könnt euch auch HIER
das komplette Archiv mit allen Eagle Schaltplänen runterladen.
Felix |
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Peter Müller

Anmeldungsdatum: 10.08.2008 Beiträge: 870 Wohnort: Bottrop

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Verfasst am: 29 März 2009 5:16 Titel: |
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Ich muss mir das noch genau durchlesen, aber im Groben habe ich schon ähnliche Ideen gehabt. Frage: könnte man das Kabel mit den 25 Steuerlitzen durch ein Digital-Protokoll auf einer Bahnstrom-Leitung ersetzen? _________________ Gruß, Peter
Das Online-Tagebuch unserer Modelleisenbahn, letzter Eintrag vom 24.08.2010 |
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Flo K

Anmeldungsdatum: 08.08.2008 Beiträge: 223 Wohnort: Kassel

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Verfasst am: 29 März 2009 5:37 Titel: |
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Peter Müller hat folgendes geschrieben: | ... könnte man das Kabel mit den 25 Steuerlitzen durch ein Digital-Protokoll auf einer Bahnstrom-Leitung ersetzen? |
WOW! Genialer Gedanke!
Das würde uns ja theoretisch hunderte von Metern Kabel sparen, wenn ich das richtig verstanden habe... (?)
Also quasi die Informationen über den Leiter, den man eh schon hat, sprich das Gleis, übertragen, und so jede Menge Kabel und Verkabelung sparen.
Habe ich das als Elektro-Laie jetzt richtig interpretiert?
Flo |
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Peter Müller

Anmeldungsdatum: 10.08.2008 Beiträge: 870 Wohnort: Bottrop

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Verfasst am: 29 März 2009 7:46 Titel: |
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Na ja, selbst wenn es dieses Mal noch nicht ginge, so sollte man es bei der Konzeption für eine spätere Variante bedenken.
Im jetzt geplanten Fall liegen zwar etliche Streckenmeter zwischen Berg- und Talstation, aber die direkte Entfernung zwischen den beiden Anzeigepulten wird auf Grund der vielen Mäander nicht all zu groß sein. Wichtig ist zunächst ein Prinzip-Test unter "Alltagsbedingungen". _________________ Gruß, Peter
Das Online-Tagebuch unserer Modelleisenbahn, letzter Eintrag vom 24.08.2010 |
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