Digitales Schleusengleis

[Felix]

Angeregt von Carstens Beitrag über sein digitales Mehrsystem"pult" stelle ich hier jetzt mal meine ersten Ideen bzgl. eines digitalen Schleusengleises vor.

Ich hatte schon lange die Idee, doch mal etwas umzusetzen, was die Vorzüge eines automatischen Digitalen Systems mit der manuellen Bedienung beim Teppichbahning vereinbahrt.
Nach einer Überlegung zu einer möglichen Zielfindung habe ich mir folgende Eckpunkte für ein mögliches digitales Schleusengleis gesetzt:

• Steuerung über gängige Digialzentralen möglich
• Rückmeldungen der Schaltzustände an Zentrale via S88 "Bus"
• Platzsparender Aufbau zwecks Platinenersparniss
• Selbst"nach"bau als Bausatz sollte möglich sein
• Einbindung in Digtale Steuerungssysteme (Memory, Fahrstraßensteuerung, PC-Software sollen auf Wunsch automatische Ablaufstuerung ermöglichen)
• Einbindung der Belegtmeldung des Schleunsengleises ins S88 System
• Konnektivität Zukunftsweisend: S88-N Sytem bevorzugen. Daraus folgt Möglichkeit:
  1. Wahl der Datensignalverarbeitung aus zwei adriger Digitalsiglal Einspeisung oder S88-N Signal und
  2. Wahl der Versorgungsspannung aus zwei adriger Digitalsiglal Einspeisung oder S88-N Signal
• Zwei Modi für das Schleusengleis
  1. Drei Anschlüsse für drei Bahnhöfe auf ein Schleusengleis
  2. Zwei Bahnhöfe und ein aufschaltbares Märklin kompatibeles Bremssignal (linieares Gleichstromsignal) zum langsamen Abbremsen vor der Bahnhofseinfahrt

Im Moment haben erste Sondierungen im Schaltplan einen guten Verlauf genommen.
Grade beginnt die Programmierung des Microcontrollers als Herz der Steuerung.

Desweiteren steht noch auf der Wunschliste: Der Anschluss von Signalen zur gleichzeitigen optischen Anzeige des Betriebszustandes des Schleusengleises an der Bahntrasse.

Im Endausbau soll im Idealfall nur das S88N Kabel in Form eines CAT5 Netzerkakabels nötig sein um das Schleusengleis neben der Versorgungsspannung der einzelnen Bahnhöfe mit Energie zu versorgen. Das soll einen schnellen Aufbau erleichtern.

Falls solche Schleusengleise flächendeckend eingesetzt werden, kann es möglich sein von jedem Bahnhof aus die Schleusungen auf der Anlage zu steuern, wenn für die Schleusengleise ein seperates Digitalsystem benutzt wird, welches seinerseits von Rocrail oder einer vergleichbaren Client <-> Server PC Lösung gesteuert wird.
An dieses zentrale System könnten dann an beliebiger Stelle noch weitere Steuermodule eingebaut werden. Neben zentralen Weichensteuerungen wären so z.B. Raumlichtsteuerungen oder akustische Meldungen eines Tages möglich .


Sobald es Fortschritte dazu gibt, kommt mehr dazu von mir an dieser Stelle.
Falls sich C oder AVR Assembler Programmierer bereit erklären mir bei der Programmierung unter die Arme zu helfen wäre ich sehr froh: Meine Vorlesung über die AVR Programmierung ist inzwischen schon etwas her.

Ich hoffe bis Ve5 eine alpha Version dabei zu haben.

[johannes]

Hallo Felix,
AVR-Programmierung kann ich gerne mithelfen. Zumindest wenn es um C++ oder Arduino geht sollte ich etwas aushelfen können (Mein 3-fach Schleusengleis ist ja auch AVR-gnucc).

Dein Plan klingt gut, ich hätte noch ein paar Anmerkungen/Vorschläge:

Für die Gleisbelegtmeldung sollten Lichtschranken möglich sein. Ich habe inzwischen mehrere Prototypen aufgebaut, die sich auch an im Netz befindlichen Ideen orientieren. Wichtig: Diese Lichtschranken sind Streulichtunempfindlich und relativ günstig, wenn ein Avr MC die Steuerung übernimmt. Ich hoffe immer noch diese für Ve5 fertig zubekommen. Die Lichtschranken sollen bei mir auch der Sicherheit dienen (Also z.B. Zuüge von beiden Richtungen führen zur automatischen Stromabschaltung auf dem Schleusengleis)

Die Rückmeldung sollte an alle beteiligten Zentralen erfolgen können, am besten sollte auch die Steuerung von allen Zentralen möglich sein, oder?
Die Rückmeldung per S88(N) habe ich bisher noch nicht angegangen, da ich immer noch hoffe, dass eine Rückmeldung (ala Railcom-plus / mfx) über die Digitalleitungen kommt. Aber momentan ist S88(n) sicher die einzige Lösung.

Die Vielzahl der Aufgaben macht es unter Umständen sinnvoll über mehrere AVRs im System nachzudenken, denn die zeitkritischen Dinge (Digitaldecoder, S88, Lichtschranken, etc) könnten sich gegenseitig beeinflussen ausserdem ist immer wieder die Anzahl der Ports ein Problem...

Wenn Du schon irgendwelche Details hast, lass mich es wissen.

Gruss,
Johannes

[Felix]

Solange wir bei den von dir genannten Apekten bleiben ist ein atmega noch unterfordert.
Wenn z.B. der Atmega164 verwendet wird, kann man die beiden UART Schnittstellen für die Digitalsignale und den S88 benutzen. Die Signalerkennung erfolgt "quasi-paralell" auch wenn die AVRs eigentlich keine parallel Operationen kennt. Da die Taktrate der AVR ist um ein vielfaches größer als die zu erwartenden Timings in der MoBa. Wir sollten damit also keine großen Probleme haben, wenn wir nicht Mist beim Code machen.

Die Lichtschranken würde ich via PWM erzeugen, was den AVR auch nicht groß fordert.

Einen Schaltplan lasse ich dir schon mal zukommen.

[NOPAG]

angeregt durch Carstens Mehrsystem-Schaltplan
habe ich doch selbst mal meine Idee der digitalen Schleusengleisumschaltung über am Streckengleis anliegende B+0 Spannung gemacht.

Die folgend dargestelle 1Decoder-Variante erfordert immer noch 2 Leiter neben dem Gleis und ist somit nur ein Teil-Fortschritt, die Unsicherheit bei kurz aufeinanderfolgenden Umschaltungen halte ich bei kompetenter Bedienung für vernachlässigbar . Aber das wäre mal zu testen, denn die Ersparniss ist doch, dass man nur an den Trennstellen und nicht im Stellwerk abgreifen muß = weniger Leitungen im Bahnhofsbereich. Variante 2-Decoder ist genauso ohne Verkabelung einsetzbar wie eine digitalisierte Weiche, wenn man die Mimik jeweils an ein Gleis mit Trennstelle annbaut, ist das ein kompaktes Modul von dem bei 1 Decoder nur an 2 Klemmen die Doppelader zur anderen Speisung angeschaltet werden muß. Optional wären Klemmen 0-S und B-S für weitere Speisestellen im Strecken Bereich, falls aus Längengründen sowieso erforderlich. Bei 2-Decoder ist der einzig kritische Moment die jeweilige Inbetriebnahme, bis man die Dinger gepolt hat:
Daher am besten paarweise einsetzen, dann sind sie vom letzten Mal noch in der korrekten Lage (=einseitig holend statt brückend oder gar nicht)
Haftung fürs Testen übernehme ich keine, aber das Material würde ich bezahlen. Bei Interesse einfach bei mir melden.

[Schimmi]

Hallo zusammen,

ich hätte da mal neh Frage;
kann man ein 12 V Relais an einen Docoder anklemmen oder braucht man da einen anderes Relais bzw eine entsprechende Schaltung für das 12V Relais;
Wie viel Spannung liegt den am Decoder an; 16 V?

Nur eine theoretische Idee:

Normalerweise, zumindest könnte man (bei 3L) die eine Schiene als Kontaktgleis machen, so dass das Relais dann so schaltet, das es in die richtige Richtung zeigt (Stromquellen bezogen)
Diese Kontaktgleise wären dann wie die Sensorgleise, wie es LDT Boostertrennung es abgebildet ist.
Rein von der theo. Seite her sollte es funktionieren.
Wäre dann so aufgebaut wie es Chris in MS1 hatte.
Allerdings wüsste ich erst ein mal nicht, wie es bei 2L Aussehen könnte.

Somit hätte man auch ein autom. Schleusengleis.
Dazu bräuchte man (n) nur das Relais zu kaufen, da es ja über Masse geschaltet wird.

Mit nachdenklichen Grüssen

Stefan

[Bernd]

ich hätte da mal ne Frage;
kann man ein 12 V Relais an einen Docoder anklemmen oder braucht man da einen anderes Relais bzw eine entsprechende Schaltung für das 12V Relais;
Stefan

Relais gibt es meistens in 12V und 24V Ausführungen. Ein 24V Relais schaltet sicherlich auch mit 16V noch zuverlässig, ein 12V Relais mit 16V wird sicherlich warm werden. Wie warm, vermag ich nicht zu sagen, da macht nur Versuch klug. Es gilt aber das Grundgesetz des Experimentierens: kalte Bauelemente sehen genauso aus wie heiße.

Viele Grüße, Bernd

[Felix]

Ein einfacher Spannungsteiler hilft schon, das Problem zu umgehen.