Modelbaanbouw voor de liefhebber > Raptor

De automatisering van de baan van Anne W, Wat, Waar en Hoe?

(1/8) > >>

Anne W:
De doelstelling van dit topic is uitgebreid en diep te laten zien hoe de, op dit moment, 19 treinen op mijn baan veilig en mooi gestuurd worden, naast hoe de Raptor dat regelt zit er natuurlijk ook veel algemene digitale, automatiserings en logisch denken “kunde” in die voor alle systemen bruikbaar is.

Ik begin met een aantal overzichtsfoto’s van mijn baan, in de loop van de tijd weten jullie precies hoe de baan  er uit ziet, sinds 2007 doe ik verslag van de bouw in http://forum.3rail.nl/index.php?topic=6647.0.















Verder is het wel nuttig/leuk om mijn achtergrond even te beschrijven:

Sinds ik in 1978 mijn carrière als zeeman afsloot en in 1979 begon in de verkoop van scheepsmotoren, ben ik bezig gegaan met de modelspoorhobby.

Ik bouwde op basis van het boekje Märklin Bahn + Landschaft uit 1979 een baan op de zolder van mijn huis een baan, reed de treinen op een impulsbreedband geregelde gelijkspanning en automatiseerde het bedrijf m.b.v. logische poorten (ic’s die logisch schakelen).

Ik heb hier veel van geleerd op het gebied van elektronica en logisch denken, echter kwam ook tot de slotsom dat het systeem heel goed werkte maar niet flexibel genoeg was, deze conclusie kwam op het moment dat de digitale techniek doorgebroken was en dat het hobbyblad van de elektronica hobbyisten, Elektuur, ook een digitaal systeem met de naam Edits ontwikkelde.

In 1988 ben ik verhuisd naar mijn huidige woonplaats, heb ik de inmiddels afgebroken baan weer opgebouwd en ben ik het digitale systeem van Elektuur gaan bouwen, wat me wonderwel goed lukte.

Toen diende zich de vraag aan hoe het bedrijf geautomatiseerd moest worden, op één van de Rail tentoonstellingen in de negentiger jaren in de Brabanthallen in Den Bosch stond een modelspoor-automatiseerder met de naam “Trainbrain” en daarmee ben ik toe in zee gegaan.

Ook dat ging wonderwel goed, alhoewel zich wel een probleem voordeed in het kopstation, wat een wijziging in de Edits centrale nodig had, ik heb tot 2007 goed gereden met de Edits centrale en Trainbrain, maar toen begonnen toch een aantal zaken tegen te werken:

Edits was een pure Märklin “kloon” en begon achter te lopen.

Mijn laptop begon ernstige ouderdomskuren te vertonen.

Op nieuwe computers was het DOS systeem waarop Trainbrain reed, een ondergeschoven kindje geworden.

Inmiddels waren de makers van Trainbrain ook tot de conclusie gekomen dat de diverse fabrikanten van digitale systemen en computers ieder hun eigen weg gingen en dat dat voor hun veel extra werk zou geven, ze hadden dus al besloten om een eigen centrale te ontwikkelen met daarin opgenomen de software voor de automatisering, zodat er van communicatieproblemen tussen software en centrale geen sprake meer kon zijn.

In het voorjaar van 2007 mocht ik één van de eerste Raptors mee naar huis nemen om de werking te gaan testen, sindsdien rijd ik met de Raptor en heb ik veel testwerk voor de makers gedaan.

Wat gebruik ik aan digitale apparatuur?:

Van mijn 19 locomotieven en treinstellen hebben er een aantal Märklin MFX decoders (rijden op Motorola), een aantal hebben Esu V3.0 of V4.0 M4 Lokpilots/Loksounds en er is nog één lok met een Märklin 6090X decoder.

Alles rijdt op Motorola 27 of 28 stappen, afhankelijk van welke decoder het is, sinds een aantal maanden laat ik de Raptor zowel Motorola alswel DCC uitsturen, dit omdat er een collega is die problemen heeft met een Märklin lok als hij Motorola/DCC uitstuurt.

Bij mij kom ik geen problemen tegen, sterker nog, omdat DCC een vollediger signaal uitstuurt met minder pauzes, schakelen mijn wissels beter/krachtiger, één dezer weken zal ik één van mijn loks met een Esu decoder eens met DCC gaan rijden om te kijken of hij nog mooier gaat rijden.

Als booster gebruik ik de Edits booster, daarbij deed zich een aansluit probleem voor, de Edits booster kan niet direct op de digitale data uitgang van de Raptor (en andere centrales) worden aangesloten o.a. wegens een verschil in spanningsniveau.

Dus heb ik een LDT DB2 booster aangeschaft, deze op de Raptor aangesloten en op de railuitgangen van de LDT booster heb ik de Edits booster aangesloten, ook is de ringleiding voor de wissel/schakel/sein decoders aangesloten op de LDT booster, de bediening van deze decoders is dus onafhankelijk van de digitale rijspanning.

De Edits booster kan een stroom leveren van 10A, een beetje veel waardoor het risico van “lassen” bij kortsluitingen bestaat, ik heb dat ondervangen door de uitgang van de Edits booster naar een verdeelpaneel voor 5 secties te brengen, de baan in 5 secties te verdelen en de secties in het verdeelpaneel te voorzien van zelfherstellende zekeringen, alle secties hebben voor de bewaking een ledje en een schakelaar, waarmee ik afzonderlijke secties af kan schakelen, zeer nuttig in het geval dat er iets fout is gegaan, ontsporing of zo.



De linkerschakelaar is de hoofdschakelaar, hiermee schakel ik de rijstroom af (zit dus tussen de Edits booster en dit verdeelpaneel), de volgende vijf schakelaars schakelen de 5 secties: links, midden, rechts, station en nog toe te wijzen, boven de schakelaars zitten ledjes die aangeven of er spanning op de desbetreffende sectie staat en dus ook of de zelfherstellende zekering niet door een kortsluiting/overbelasting “aan het werk is”.

De vier ledjes rechts zijn van twee optionele software modules in de Raptor, van alle rijwegen heb ik ingegeven hoe lang de langzaamste trein er over doet, mocht een trein er dan langer over doen, wat meestal betekent dat de trein stilstaat door stroomgebrek, gaan die vier ledjes branden en kan ik op het scherm zien welke trein in welke rijweg te laat is, meestal zijn de ledjes uit en staat er in het scherm: geen treinen vertraagd.

In dit geval zijn het de software modules:

43E-1.0 Maximale verlaattijd + extra display.

63E-1.0 Externe verlaat en aankomstsignaal aansluiten.

Hier en daar zullen jullie verwijzingen vinden naar de catalogus waar de standaard en optionele software modules beschreven zijn, zie http://www.raptor-digital.eu/Raptor_Module_Catalogus.pdf

Tot zo ver het eerste stuk, de volgende keer gaat het over de gebruikte digitale componenten.

Groet, Anne W

Wim Corduwener:
Dankjewel @Anne W, dat is een duidelijk en begrijpelijk opgeschreven verhaal.
Trouwens, wat heb je een gigantische baan.

Anne W:
Beste Wim,

Hartelijk dank, het probleem voor mensen die het "snappen" is het schrijven van een verhaal voor mensen die het "niet snappen", vandaar dat het zo druk is op diverse forums en vooral de computerprogramma forums.

Ik hoop dat ik het duidelijk en begrijpelijk kan houden, wat in het gedrang zal komen als een "snapper" vragen gaat stellen....

Groet, Anne W

Anne W:
Terugmeldsysteem, ook hier zijn bij mij de zelfbouw producten van Edits in gebruik, in principe niet echt verschillend van die van Märklin en andere merken.

Op dit onderwerp ga ik wat dieper in omdat dit èn het grote verschil is met 2-rail èn het een bron is van veel discussie, storingen, verkeerde meldingen enz.

De computer en het bijbehorende programma zijn hele goede dingen met een paar nadelen: ze kunnen alleen maar uitvoeren wat je ingevoerd hebt, dus doen ook iets bij een verkeerde/valse melding, daarnaast zijn ze kompleet blind, je moet ze alles vertellen.

Een andere zaak die belangrijk is om je te realiseren, is dat elektrische stroom altijd terug moet naar de bron waar het vandaan komt, kijk maar naar je stopcontact, twee gaten en je accu, twee polen.

Een moderne digitale centrale heeft minimaal twee aansluitingen, één voor de digitale stroom en één voor het terugmeldsysteem, beide aansluitingen hebben minimaal één pen voor de toevoer en één voor de afvoer, de laatste wordt “massa” genoemd.

Belangrijk voor het door mij gebruikte terugmeldsysteem met de naam “massa-detectie- systeem” is dat de afvoer van het terugmeldsysteem verbonden is met de afvoer van het digitale systeem, deze centrales en boosters worden dan ook gekenmerkt doordat ze een gemeenschappelijke massa hebben (in het Engels “Common Ground”)

Ik rijd met Märklin K-Rails, daarbij maak je het makkelijkste gebruik van de melders op basis van massadetectie: de terugmeld uitgang van de centrale zet + 5 Volt op één van de aders van de aansluitkabel, in de meldeenheid komt deze spanning via een grote weerstand op een stukje geïsoleerde railstaaf te staan en op één van de ingangen van een IC.

Als op de geïsoleerde railstaaf een niet geïsoleerd (dus een Märklin) wielstel komt, verbindt dit wielstel het geïsoleerde stukje railstaaf met de tegenover liggende “massa” railstaaf, die via, via weer verbonden is met de massa van de centrale.

Bij de centrales/boosters met een gemeenschappelijke massa komt de stroom dan ook weer op de afvoer van het terugmeldsysteem, bij de centrales/boosters die geen gemeenschappelijke massa hebben (de Ecos en het CS dacht ik), moet je de verbinding tussen de twee massa’s één keer zelf maken door een draadje te leggen tussen de massaklem van de eerste terugmeldeenheid en de massa van het digitale systeem.

Dan wordt de spanning na de b.g. grote weerstand  0 Volt en hebben we twee toestanden: geen wielstel: 5 Volt, wel een wielstel: 0 Volt, precies wat een computer nodig heeft, twee unieke toestanden.

Het IC schakelt op die twee toestanden en geeft de toestand door aan een schuifregister IC, de centrale zendt heel erg vaak een bevel aan dit schuifregister om de toestanden van alle IC’s (en dus alle geïsoleerde railstaven) naar de centrale te zenden, dat gebeurt dan ook en daarna zendt de centrale een bevel aan het schuifregister om zich te resetten en begint de cyclus opnieuw.

De nummering van de meldpunten wordt bepaald door de volgorde waarin je de geïsoleerde railstaven (meldrailstaven) hebt aangesloten op de meldeenheid en de volgorde waarin je de meldeenheden hebt aangesloten op de centrale en op elkaar, de nummering begint met het nummer van de desbetreffende meldeenheid gevolgd door het nummer van het meldpunt op die meldeenheid, bij Raptor bijvoorbeeld 2,15 – dit is aansluitpunt 15 van de tweede meldeenheid.

Een meldeenheid invoegen betekent dan ook dat de achterliggende meldeenheden automatisch een hoger meldeenheid nummer krijgen.

Het is een oud en redelijk inflexibel systeem, maar het is technisch ook redelijk eenvoudig systeem, vandaar dat er nog geen echte, betere, opvolgers zijn, het is aan te bevelen om op de één of andere manier bij het invoeren van je baan, ergens een papier te hebben waarop je kunt zien waar welk terugmeldpunt ligt, anders is het steeds zoeken.

Er is een systeem wat de inflexibiliteit wat minder erg maakt, de naam is Loconet, het is toepasbaar op een paar centrales, maar niet op de Raptor.

Het systeem is soms ook storingsgevoelig, de moderne terugmeldeenheden hebben dan ook een aansluitbus (S88-N) voor een bepaald type kabel die ongevoeliger is voor storingsinvloeden die kunnen ontstaan doordat er in de buurt een digitale draad ligt waarin heel veel wisselingen zijn in de stromingsrichting, waardoor wisselende magnetische velden worden opgewekt, die in de draden van het terugmeldsysteem weer een spanning kunnen opwekken wat kan leiden tot een valse melding.

Ook in de centrales wordt zo hier en daar wat gedaan om valse meldingen te elimineren, over het algemeen “leeft” een valse melding maar één cyclus, Raptor zet een melding in een register en wacht af of de melding in de daarop volgende cyclus nog bestaat, zo ja, dan is hij niet vals en wordt hij verwerkt.

Een nadeel van het massa detectie systeem is dat het een voordeel van Märklin wegneemt: de massa van de digitale spanning wordt ter plaatse van de meld railstaven maar gevormd door één railstaaf (normaal heb je bij Märklin alle twee de railstaven als massa), wat kan leiden tot een stotterend rijgedrag of zelfs stoppen van de treinen.

Omdat de digitale spanning heel vaak wisselt tussen een positieve en een negatieve waarde is het zo dat de massa railstaaf heel vaak een hogere waarde heeft als de middencontacten, de digitale stroom loopt dan van de massa railstaaf naar de middencontacten.

Hiervan kunnen we gebruik maken door als de spanning op de massa van het digitale systeem hoger is als op de middencontacten een verbinding te maken tussen de massa van het digitale systeem en de meld railstaaf, dit doen we d.m.v. een diode (een component wat de stroom maar in één richting doorlaat), de lok krijgt in het geval dat hij geen verbinding maakt met de normale massa railstaaf toch een beetje spanning, rijdt iets verder en maakt dan weer verbinding met de normale massa railstaaf.

Hieronder een foto van een Edits terugmeldeenheid en de bijbehorende diodes.



Ja, jullie zien het goed, bij de terugmeldeenheid loopt een stel dikke kabels, wat het nog erger maakt is dat het de ringleiding is van de digitale rijstroom, maar nee, ik rijd al sinds midden jaren 90 met deze terugmeld eenheden en kabels/draden, maar ik heb nog nooit een valse melding gehad.

Overigens is er een fabrikant die de b.g. diodes in zijn terugmeld eenheden heeft gebouwd

Als bijna laatste het verschil tussen massadetectie systeem, te gebruiken bij Märklin K en C rails en stroom detectie systemen, te gebruiken bij 2-rail en Märklin M rails, eigenlijk bestaan de stroom detectie eenheden uit twee gescheiden eenheden: de detectie eenheid en de registratie eenheid.

De detectie eenheid detecteert of er vanaf het geïsoleerde stuk railstaaf stroom gebruikt wordt door een lok of een lampje of iets anders, als dat zo is dan gaat er in de detectie eenheid een ledje branden, in de registratie eenheid zit een lichtgevoelige cel, die pikt dat licht op en de rest van het systeem registreert dan dat er een lok op de meld railstaaf is.

Uiteindelijk is er dan geen verschil met het massa detectie systeem, de registers worden uitgelezen op dezelfde manier.

Als echt laatste een belangrijke opmerking over het isoleren van een railstaaf d.m.v. zagen, slijpen, knippen e.d., controleer m.b.v. een universeel metertje altijd of het werk wat je gedaan hebt ook het goede resultaat heeft: een oneindig hoge weerstand t.o.v. de tegenoverliggende railstaaf en t.o.v. de beide buur-railstaven, doe deze controle voordat je de geïsoleerde railstaaf aangesloten hebt op de meldeenheid.

Het is een heel lang verhaal geworden, maar omdat er zonder betrouwbaar terugmeldsysteem geen goede automatisering mogelijk is, is het de moeite waard voor jullie om het goed te lezen en voor mij om het te schrijven.

Groet, Anne W

Anne W:
Enkele mede-forummers op andere forums hebben mij er op gewezen, ook middels "plaatjes" van een scoop, dat het Märklin Motorola signaal geen pauze's op 0 Volt kent, dus ik moet hierbij bekennen dat ik een foute interpretatie heb gemaakt van de beschrijving in het Edits boek, waarvoor sorry.

Groet, Anne W

Navigatie

[0] Berichtenindex

[#] Volgende pagina