Elektrik
Projekte > Meine Anlage
Meine Anlage wird mit einem Computer gesteuert (mit, nicht von), wobei ich keinen Automatk-Betrieb anstrebe. Es werden aber alle Weichen, Signale und die Schiebebühne vom Computer gestellt, mehr dazu im Kapitel Computersteuerung. Das Programm für die Computersteuerung ist Rocrail. Beim Aufruf spricht Rocrail Englisch, für Deutsch auf die Deutsche Fahne klicken. Rocrail ist Freeware, kostet also nichts, es wird nur eine moderate Spende erwartet. Dabei ist Rocrail sehr leistungsfähig und arbeitet mit einer Vielzahl von Protokollen, Bussystemen und Digitalzentralen zusammen.
Von Anfang an bin ich bei meiner Digitalsteuerung zweigleisig gefahren. Zunächst habe ich alle Lokomotiven mit einer Lenz Zentrale LZV100 mit XpressNet, Handregler LH90 und Roco Multimäusen gesteuert. Die Zentrale war über das LAN/USB Interface von Lenz an den Computer angeschlossen. Die Verbindung erfolgte über LAN (Ethernet). Für die Fahrstromversorgung der Anlage habe ich fünf Booster ORD3 von Peter Giling im Einsatz. Diese sind kompatibel zu den Lenz-Boostern, erzeugen bis zu 3,0 A Gleisstrom im DCC-Format. Die Gleisspannung läßt sich per Schalter auf 12, 15 und 18 V einstellen. Der Booster kostet als kompletter Bausatz rund 60,- Euro. Interessanter ist der Kauf einer fertigen Leiterplatte mit PIC Controller für knapp neun Euro. Dazu muss man sich die Elektronik-Komponenten kaufen, die bei www.reichelt.de rund 30,- € kosten dürften.
Die Steuerung der Weichen, Signale und meiner Schiebebühne, sowie der Anschluss der Rückmelder erfolgt über LocoNet. Dazu habe ich von Peter Giling den GCA101 Ethernet/Locobuffer, der an den Computer über LAN/Ehernet angeschlossen wird. Ausgangsseitig hat er Anschlüsse für das LocoNet, das ich über die ganze Anlage verlegt habe.
Irgendwann wurde mir die Umsteckerei der Handregler am XpressNet zu lästig und wollte drahtlose Regler haben. Nach Experimenten mit gebrauchtenAndroid-Mobiltelefonen und einem ESU Mobile Control II bin ich dann auf die Roco z21 in weiß mit WLAN Router und Roco WLAN Mäusen umgestiegen. Mit dem Roco Booster-Adapter konnte ich auch meine ORD3 Booster anschließen, so dass die Anlage nach einer Stunde wieder lief, diesmal drahtlos.
Die Verkabelung des LocoNets erfolgt weitgehen mit neunpoligem Flachbandkabel auf das neunpolige Sub-D Steckverbinder aufgepresst sind. Alle Elektronik-Bausteine der Anlagensteuerung habeich auf Aluminium-Platten Montiert, die an der Unterseite Adapter für Hutschienen nach EN 50022 tragen. Damit kann ich einzelne Bausteine jederzeit ohne Schrauberei aus der Anlage nehmen, prüfen, reparieren und wieder einsetzen. Weil ich alle Bausteine am Anlagenrand montiere, brauche ich auch nicht unter der Anlage herumzukriechen, wenn eine Reparatur erforderlich ist - man ist ja nicht mehr der Jüngste.
Weil ich von Beruf Elektroniker bin, habe ich alle Komponenten der Anlagensteuerung mit Platinen von Peter Giling selbst angefertigt. Die Bauteile habe ich nach den im Web veröffentlichen Stücklisten bei www.reichelt.de gekauft, das ist billiger als komplette Bausätze bei Peter Giling zu beziehen. Deshalb habe ich mir auch einen PIC Programmer angeschafft, damit kann ich die von Peter Giling auf seiner Seite zur Verfügung gestellten Programme in die bei Reichelt gekauften PIC Controller brennen - auch das spart Kosten.
Auf dem folgenden Foto sind die auf der Anlage verwendeten Elektronik-Module zu sehen. Das war der erste Schub, den ich gebaut habe, später sind von der Anzahl her weitere dazugekommen.
- Booster ORD3
- Strom-Detektoren als Rückmelder GCA93
- Servotreiber 4fach für Weichen mit Servoantrieb GCA136
- LocoNet 16 Port Ein-/Ausgabemodule GCA50
- Ethernet Locobuffer GCA101
- Hallsensor Schnittstelle GCA173
- Schnittstelle für Weichen mit hohem Strom GCA76
Das wichtigste Bauteil ist zunächst der GCA101. Er sorgt für die Verbindung zwischen Computer und LocoNet. Für den Computeranschluss hat er eine RJ-45 Buchse, das Loconet kann über die zwei RJ-12 Telefonbuchsen oder die zwei neunpoligen SUB-D Buchsen angeschlossen werden. Weil die Ein-/Ausgabebausteine GCA50 nicht über RJ-12 Buchsen verfügen, ist es sinnvoll, die Verkabelung mit den SUB-D Buchsen und neunpoligem Flachbandkabel auszuführen.
Der Computer kommuniziert über den GCA101 mit den am LocoNet angeschlossenen 16fach Ein-/Ausgabebausteinen GCA50. Jeder Port eines GCA50 kann als Eingang oder Ausgang definiert werden und bekommt in Rocrail eine individuelle Portadresse, über die er angesprochen wird. Die Eingänge der GCA50 sind für Rückmelder, also Stromdetektoren GCA93 als Besetztmelder oder Hall-Sensoren GCA173, die Magentfelder erkennen - auf meiner Anlage von Magneten, die unter den Triebfahrzeugen montiert sind.
Die Ausgänge schalten Weichen mit Servoantrieb an den Servotreibern GCA136 oder meine fünf Peco-Weichen mit Magnetspulenantrieb im Abstellbahnhof über die Schnittstelle GCA76. Weitere Schaltvorgänge, die ohne dazwischengeschaltete Schnittstellenbausteine direkt ausgeführt werden, sind die Viesssmann Signale, die selbstgebauten Sperrsignale im Abstellbahnhof und die Schiebebühnensteuerung. Einige selbstenetwickelte Schnittstellenbausteine sind für die Herzstückplarisierung der Peco-Weichen im Abstellbahnhof und die Gleisstromversorgung im Abstellbahnhof, abhängig von der Position der Schiebebühne.
Eine größere Anzahl von GCA50 verwende ich für die Steuerung meiner zwei Gleisbildstellpulte in den Bahnhöfen Küllenhahn und Cronenberg, dazu mehr im Kapitel "Stellpulte".
Die Einspeisung des Gleisstroms erfolgt über Kabel mit 1,5 mm² Querschnitt von den Boostern zunächst zu Strom-Detektoren GCA93, die strategisch über die Anlage verteilt sind. Von dort werden die Gleisabschnitte über Kabel mit 0,5 mm² gespeist. Diese sind möglichst kurz gehalten, um Spannungsabfälle zu minimieren. Die Strom-Detektoren sind mit I/O Bausteinen GCA50 verbunden, die an Rocrail melden, wenn ein Strom verbrauchendes Fahrzeug in einen Gleisabschnitt einfährt, also ein Triebfahrzeug, ein beleuchteter Personenwagen oder ein sonstiges Fahrzeug, dessen isolierte Achsen mit Widerständen überbrückt sind.
Das folgende Foto zeigt rechts den GCA93 und links den GCA50. Die Stromzufuhr vom Booster erfolgt über das dickere Kabel an der untersten Klemme. Die acht dünneren Kabel darüber führen zu den Gleisabschnitten.
