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Modulbau - Digital

Modulbau unter DCC

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Übersicht der benötigten/verwendeten Komponenten:

Verdrahtungsübersicht Zentrale Laptop / PC LocoNET® DCC Decodereinbauten Fred / Fredi / wiFred Dispa (fka Franz) Uhrenzentrale und Nebenuhr Booster Bremsgenerator LocoIO
(Im Bild auf ein Thema klicken.)

  • LocoNET®
    Am LocoNET® werden Handregler und Booster angeschlossen. Damit diese einwandfrei funktionieren, ist neben den Datensignalen der Handregler auch das (DCC-)Digitalsignal der Schienen im LocoNET® vorhanden. Das Digitalsignal ist aber so schwach, das daran auf KEINEN Fall das Gleis angeschlossen werden darf.
    DCC-Gleissignal und LocoNET® sind somit zwei verschiedenen Leitungen, die auch unbedingt getrennt gehalten werden müssen (siehe auch Skizze oben: DCC=blau, LocoNET®=rot)!
    Und: eine Roco-Lokmaus kann und darf auf keinen Fall an das LocoNET® angeschlossen werden!

  • Zentrale
    Bisher habe ich die Frankenzentrale (Hardwareschnittstelle) mit einem Laptop (bzw. einfachem PC, Vorraussetzung: je eine freie serielle und parallele Schnittstelle) und einem Steuerungsprogramm verwendet.
    Dieses "Zentralen-Konzept" scheitert zunehmend an zwei Dingen:
    • das aktuell verwendete Steuerungsprogramm benötigt zwingend den direkten Zugriff auf eine serielle und eine parallele Schnittstelle, der Einsatz mit einem aktuellen windows-basierten Betriebssystem ist dabei nicht möglich
    • es wird zunehmend schwieriger, Laptops mit serieller und paralleler Schnittstelle zu bekommen, hier heißt die Zukunft USB
    Die Anforderungen an ein neues DCC-System:
    • volle LocoNET®-Fähigkeit (...ich will nicht auch noch in neue Handregler, Booster usw. investieren...)
    • Lesen und Schreiben von Decodern
    • Verwaltung der Triebfahrzeuge mit ihren CV-Einstellungen in einer Datenbank
    • zukunftsfähig, gerne auch als Open-Source-Komponente
    Nach der Suche nach neuen Komponenten sieht meine aktuelle Konfiguration so aus:
    • RocRail als Ersatz für die bisherige Steuerungssoftware
        • Hierdurch bedingt:
      • OpenDCC als Ersatz für die Frankenzentrale, zusammen mit dem
      • LocoBuffer von Hans Deloof. Da mein "alter" LocoBuffer nur eine RS232-Schnittstelle hat, kommt noch ein RS232-USB-Wandler dazu.
      • Um auch weiterhin die Komponenten auf Ausstellungen verwenden zu können, kommt in die USB-Leitung jeweils ein USB-Isolator.
    Für den Zusammenbau der OpenDCC-Zentrale gibt es zahlreiche Anleitungen in den Weiten des WWW.
    Meine eigenen Erfahrungen und Änderungen beim Aufbau habe ich in einem zusammengefasst, Interessenten sende ich dieses gerne zu.
  • Booster
    Da eine DCC-Zentrale nicht unendlich belastet werden kann, werden in regelmäßigen Abständen Booster (=Verstärker) eingesetzt, um das DCC-Signal auf die Anlage (= Gleis) zu bringen.
    Interessante Artikel zum Thema Booster sind auf der Seite der Firma Tams zu finden: Unterlagen für einen redesignten Nachbau gibt es in diesem .

  • FRED, FREDI und wiFRED
    Zum Steuern meiner Fahrzeuge verwenden ich den

    FRED (FRemos Einfacher Drehregler) ...
    ... bzw. den FREDI (FRemos Einfacher Drehregler Inkremental)
    ... oder den wiFRED (wiThrottle FRED)
    ... und eine passende Ablage gibt es hier ...

    Versionen: ich verwende fünf FREDI mit Inkrementalgeber und einen SWD-FREDI (jeweils Software-Version 2.2).
    Beim SWD-FREDI und durch die Nachrüstung einer zweiten Shift-Taste bei den fünf Incremental-FREDIs sind jetzt überall die Funktionen F0...F16 möglich (abhängig von der Software-Version).
    Leider wurden die Funktionen F9 und höher in der LocoNET®-Spezifikation durch Digitrax nicht festgelegt.
    Drei Hersteller haben jetzt jeweils unterschiedliche Implementierungen realisiert.
    Bis F12 verwenden alle FREDIs das Roco-Format, für die Funktionen F13...F16 wird je nach Einstellung entweder das Uhlenbrock- oder das Digitrax-Format gesendet.

      Hersteller und ihre Erweiterungen:
    • Roco: OPC_LOCO_F912 (A3, nur für die Funktionen F9...F12)
    • Uhlenbrock: OPC_UHLI_FUN (D4)
    • Digitrax: OPC_IMM_PACKET (ED)
    Details zu den Telegrammen kann man hier bzw. hier nachlesen.
    Und wie kommt jetzt der wiFRED ans LocoNET®?
    Inzwischen gibt es einige Lösungen, zwei davon habe ich beschrieben:



    Und da ein FREDI auch mal defekt sein kann, gibt es für diesen Fall .

  • DISPA (fka Franz) oder Wie bekomme ich eine Lok auf den FRED?
    Fahrzeuge müssen einem FRED zugewiesen werden, damit dieser sie steuern kann. Im Fremo gab es dazu früher FRANZ (FRemos ANehmliche Zuordnungsbox).
    Im Fremo wurde lange Zeit die Zuordnung über das FREMO-Telefon gemacht. Eine Telefonanlage ist mir zu aufwändig...
    Eine weitere Möglichkeit besteht darin, jeder Lok einen FRED zuzuweisen. Für jedes Fahrzeug ein Fred ist mir zu teuer...
    Nach wie vor kann eine Zuordnung selbstverständlich mit der Zenrale getätigt werden, wenn aber die Wege länger werden, weil die Anlage größer ist, bot sich FRANZ an.
    Die aktuelle Version des FRANZ heißt jetzt und ist einem Bauvorschlag vom Fremo nachempfunden.
    In Abweichnung zum FREMO-Bauvorschlag ist meine Lösung mit einem OLED an die Arduino-Plattform angelehnt, kann auch zur FREDI-Diagnose verwendet werden und unterstützt einen QR-Code-Leser.
    So können mit einem entsprechenden QR-Code die darin enthaltenen Fahrzeuginformationen direkt an einen FREDI übertragen werden: die Zuweisung als Bedienhandlung am FREDI ist dann nicht mehr erforderlich.

  • LocoIO von Hans Deloof
    Zur Ansteuerung von Signalen, Servos, Leuchten usw. auf meinen Modulen verwende ich LocoIO-Platinen. Hierdurch ist es möglich Stellvorgänge ohne weitläufige Kabelverbindungen auszuführen.
    Meine Erfahrungen zur Inbetriebnahme und zum Betrieb habe ich in einer kleinen beschrieben.
    Da die LocoIO keine Verbindung zur Zentrale benötigen und somit ein eigenes kleines LocoNET® bilden können, liefert ein LocoNET®-Hub die Grundversorgung hierfür. Meine des Gerätes sende ich Interessenten gerne zu.
    Durch diese Vorgehensweise gibt es auf meinen Modulen eine klare Trennung zwischen "Fahren" und "Steuern".

  • weiteres Zubehör
    Zum Testen und zur Inbetriebnahme der Gleisanlagen hat sich bestens bewährt: Zum Testen und zur Inbetriebnahme des LocoNET® beim Modulaufbau sind Testgeräte hilfreich:
    Sollte dann das LocoNET® immer noch nicht laufen, verwende ich zum Testen Was es noch gibt, aber nicht immer benötigt wird:
    • :
      Sie dient der Verbesserung der LocoNET®-Signale und wird nur bei sehr großen Arrangements verwendet.
    • :
      an (m)eine Zentrale können nicht beliebig viele FRED's und Booster angeschlossen werden. Um allen angeschlossenen Geräten genügend 'Saft' zur Verfügung stellen zu können, wird bei größeren Arrangements ein Verstärker (RSCLD) zwischen geschaltet.
  • Modellbahnzeit
    Wenn ich nach Fahrplan fahre, benötige ich eine Uhr. Da diese aber für die Modellbahn zu langsam geht, wird eine schnellere Uhr benötigt.
    Vergangenheit (uralt):
    Für die oftmals verwendeten analogen Nebenuhren ist ein Taktgeber erforderlich. Nach Umstellung auf DCC werden auch die Nebenuhren über das LocoNET® von der Zentrale angesteuert (LocoNET®-Uhr).
    Bei der Ansteuerung über die Frankenzentrale kam ein spezieller Uhrendecoder zum Einsatz.
    Vergangenheit (alt):
    Meine neue Zentrale (siehe oben) unterstützt FastClock, und so kann die Nebenuhr jetzt auch über einen kleinen FastClock-Decoder angesteuert werden.
    Der FastClock-Decoder mit der verwendeten Hardware wird nicht weiterentwickelt, dessen Aufgaben wird jetzt von der (universellen)
    Aktuell:
    mit digitaler Anzeige übernommen.

    Als Ersatz für die Frankenzentrale und die speziellen Uhrendecoder wurde eine neue selbständig arbeitende entwickelt. An diese einfach zu bedienende Kompakteinheit können die Nebenuhren direkt angeschlossen werden, Frankenzentrale und Uhrendecoder werden überflüssig.

    Nebenbei: Fahrpläne werden (aktuell) mit dem Programm FPLEdit von Manuel Huber erstellt.
    Für das Fahren nach Fahrplan wird neben dem eigentlichen Fahrplan an jedem Bahnhof auch eine Bahnhofsfahrordnung benötigt.
    Mein Programm ist in der Lage, eine Fahrplandatei im FPL-Format in eine Bahnhofsfahrordung zu konvertieren, diese dann zu bearbeiten und letztlich auch zu drucken.

  • Bremsgenerator/Pendelautomatik für DCC
    Die Problemstellung ist eigentlich ganz einfach: Ein Signal zeigt Hp0 und der anrollende Zug soll anhalten. Zugegeben: das Problem ist für FREMO uninteressant, weil hier jeder Zugführer für das Beachten der Signale selbst zuständig ist. Anlagenbetreiber, die jedoch nicht ständig nach den FREMO-Regeln fahren, interessiert das Thema schon.
    Vor einem Hp0 zeigenden Signal kann nicht, wie das unter analoger Steuerung möglich ist, einfach der Fahrstrom mittels Kontakt abgeschaltet werden - dann bleibt der Zug abrupt stehen, Beleuchtung usw. wird abgeschaltet.
    Für Digitalsysteme gibt es hierfür spezielle Bremsgeneratoren. Das Prinzip ist simpel: vor einem Hp0 zeigenden Signal wird anstelle des normalen DCC-Signales ein modifiziertes DCC-Signal eingespeist, welches den Zug zum Halten bringt. Da aber in der Regel unbekannt ist, welches Triebfahrzeug auf das Signal zufährt, wird anstelle der bekannten Lokadresse die Adresse Null verwendet (Broadcast-Meldung für alle DCC-Decoder in diesem Abschnitt). Da sich normalerweise nur ein Fahrzeug in diesem Abschnitt befindet, reagiert auch nur dieses eine Fahrzeug.
    Der Signalabschnitt ist so festzulegen, dass der längste Zug inklusive Bremsweg hinein passt; der Bremsweg für das sich im Signalabschnitt befindliche Fahrzeug richtet sich einzig und allein nach der Einstellung im CV#4 des Fahrzeuges.

    Da mir kommerzielle Lösungen zu teuer sind, wurde ein solcher Bremsgenerator selbst entwickelt.

    Einen Artikel zum Thema "Blocksteuerung für den Digitalbetrieb" - hier wird auch der Einsatz eines Bremsgenerators beschrieben - erschien im Eisenbahn-Magazin 1/10, S.67..69.

    Auf der Hardwarebasis des Bremsgenerators wurde auch eine Pendelautomatik entwickelt.
Von vielen (DCC-/LocoNET®-)Geräten existieren mittlerweile Schaltplanzeichnungen und Platinenlayouts im Target-Format.
Wer ein Gerät nachbauen möchte, kann gerne die zugehörigen Unterlagen bei mir anfordern - eMail mit Angabe des gewünschten Gerätes genügt.

Welche Geräte sind auch für das Roco-System geeignet?

In der nachfolgenden Tabelle sind die Geräte aufgeführt, die auch bereits in einem Roco-System ihre Bewährungsprobe bestanden haben. Dies sind zumeist die Geräte, die direkt mit dem DCC-Signal arbeiten.
Zur Erinnerung: Die Lokmaus von Roco arbeitet mit XPressNet-Protokoll und -spezifikation. Dies ist nicht mit dem LocoNET® identisch, auch wenn die Steckverbinder (RJ12, 6polig) identisch sind.

  Reichelt ersetzt:
Anschlußkabel WSK 6-6 3m
WK 6-6 ..m		 Roco 10754
Roco 10756
Bremsgenerator   Roco 10779
Kehrschleifenmodul   Roco 10769
(Lenz LK100)
Spaxbooster   Roco 10762
Verteilerboxen WB 3x6-6 Roco 10758

Informationen zur Roco-Lokmaus2 und dem Fehler E7 gibt es in hier:
DE:
EN:
Wer ein Gerät nachbauen möchte, kann gerne die zugehörigen Unterlagen bei mir anfordern:
mit Angabe des gewünschten Gerätes genügt.
Platinenansicht LocoIO