Digitalisierung - Nestra - Die Modellstrassenbahn

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Digitalisierung

H0 - Anlage > Technik

Nach langer Beobachtungszeit stand fest, die H0-Anlage in der bestehenden Ausbauform zu digitalisieren. Die Anlagenteile selber wurden nicht umgebaut. Wie im bisherigen analogen Betrieb wird konsequent mit Oberleitung und durchverbundenen Schienen gefahren. Diese Betriebsform ist auch digital mit gleicher Funktionssicherheit gegeben.

Zur Anwendung kommt
das Easy Control System der Firma Tams aus Hannover. Entscheidend waren dabei neben den auch preislich interessanten Lokdekoder die hauseigene Vielfalt an Steuerelektronik.

Technischer Aufbau

Die Anlage ist durchgehend
in Sternpunktverkabelung ausgeführt. Jedes Modul ist autark verkabelt und über geschirmte Multipinkabel einzeln zum Stellpult verbunden. Verwendet wurden damals 25polige Sub-D-Stecker, die sich auch für Digitalsignale eignen. Alle elektrische Funktionen sind diskret in einem Pultwagen ausgeführt, die Module beinhalten keinerlei Elektronik.

D
as bestehende analoge Stellpult wurde in einer zweiten und dritten Ebene um Digitalmodule erweitert. So ist es immer noch möglich zwischen beiden Betriebsarten zu wechseln. Im Digitalbetrieb haben die mechanischen Schalter und Fahrregler am Stelltisch keine Bedeutung und sind alle aus- bzw. neutralgeschaltet.

Die Modellfahrzeuge sind vorzugsweise mit dem Tams-Dekoder LD-G32 (Multiprotokoll mit RailCom) ausgerüstet. Dieser bietet zwei Sonderfunktionen, die für die bisherigen Modelle mit ihren geringen Beleuchtungsmöglichkeiten gut ausreichen.

Für den digitalen Betrieb der Bestandsanlage wurden die folgenden Module verbaut:

1x

Tams Master Control

Zentraleinheit mit USB-Anschluß zum Steuer-PC

2x

Tams Hand Control

Handregler mit langem Anschlußkabel

3x

Tams Booster B-3

Stromquelle für Anlagenverbraucher

5x

Tams Weichendekoder WD-34

 

19x

Tams Gleisbesetztmelder GBM-1

elektrisch modifiziert wegen unzureichender Spannungsaufbereitung durch den Hersteller

5x

Tams Rückmelder S88-3(N)

 

Elektrische Verbindungen

Von Anfang an war eine automatische Steuerung durch einen PC vorgesehen. Dadurch waren Rückmelder für alle Streckenabschnitte geplant worden. Auf der Anlage sind die Gleise in Abschnitte unterteilt und die Oberleitung ist durchgehend isolationsfrei verlegt. Die Schienenabschnitte sind dadurch als Rückmelder gegen Bezugsmasse ausgelegt.

Sowohl die Rückmelder, als auch die Schaltdekoder für Weichen besitzen eine eigene galvanisch von der Anlage getrennte Stromversorgung. Die Booster erhalten ebenfalls über eigene Transformatoren eine galvanisch getrennte Spannungsversorgung. Ausgangsseitig ist einer der beiden Anschlüsse am Gleis gleichzeitig mit der gemeinsamen Bezugsmasse verbunden. Auch die Weichendekoder sind an einen Booster angeschlossen, die damit auch die Bezugsmasse definiert bekommen.

So ist bei allen Bausteinen sekundär jeweils eine Spannungsseite als Bezugsmasse definiert. Das ist wichtig, da im Fehlerfall durch den Geräteverbund ansonsten undefinierbare Schalt- oder Funktionszustände passieren können. Eine nachträgliche Fehlersuche gestaltet sich bei solchen meist komplexen Fehlern schwierig, weshalb sich der konzentrierte saubere Aufbau hinterher auszahlt.

Weichenansteuerung

Die eigens dafür ausgelegten Weichendekoder
besitzen eine eigene unabhängige Spannungsversorgung. Weiterhin können die Weichen über das analoge Stellpult mit den dortigen Tastern über die unabhängige Weichenspannung geschaltet werden. Das ist für den rechnergesteuerten Automatikbetrieb nicht ganz uninteressant, können so unabhängig einer Steuerung die Weichen für manuelle Spontanfahrten selber gestellt werden.

Eine unangenehme Eigenschaft besitzen die verwendeten Weichendekoder von Tams: Sie schalten die Ausgänge nur mit einer Halbwelle. Das reicht zwar
für die Weichenantriebe von Roco aus, die Doppelspul-Antriebe von Fleischmann werden damit aber nicht mehr sicher geschaltet. Der Dekoder schaltet für diese Weichen nun kurzzeitig ein Relais anstelle der Weiche. Auf der Kontaktseite des Relais wird die analoge Weichenspannung als Vollwelle durchgeschaltet, wie beim Druck auf den Weichentaster des analogen Stellpults.


Programmiergleis


Zur Programmierung eines Lokdekoders
ist ein bisher schon vorhandenes Abstellgleis am Anlagenrand als Programmiergleis nutzbar. Neben dem bereits isolierten Schienenabschnitt dieses Gleises, wurde auch die Oberleitung mit dem einzigen Fahrdrahtisolator der Anlage ausgestattet. Beide Verbindungen führen über einen doppelpoligen Umschalter im Stellpult. So kann wahlweise Fahrspannung oder die beiden Programmiergleisanschlüsse der Digitalzentrale geschaltet werden.

Erfahrungen mit den Tams-Elektronikmodulen

Im Zusammenspiel der Elektronikbausteine von Tams  Elektronik gab es keine großen Probleme. Jedoch sind an einigen Modulen Auffälligkeiten aufgetreten, die nur durch Modifikation sicher gelöst werden konnten.

GBM-1

Die Belegterkennung des Vierfachbausteins beruht auf Erkennung einer Spannungsdifferenz im Baustein. Voraussetzung dafür ist natürlich eine halbwegs stabile Spannungsversorgung, damit die verschiedenen Gleiskreise auch unabhängig voneinander reagieren. Bei zahlreichen Modulen ist dieses nicht der Fall, ein aktivierter Meldekreis löst gleich alle vier Melder aus. Ursache ist der Zusammenbruch der instabilen Versorgungsspannung mit Wechsel des Strombedarfs. Abhilfe war der Austausch der einfachen Dioden-/Widerstand-/Kondensator-"Glättung" durch einen kleinen Festspannungsregler.

GBM-8

die Meldereigenschaften des GBM-8 sind sehr unterschiedlich sicher in Abhängigkeit der angeschlossenen Kabel- und Gleislänge. Die Schaltung fängt sich hochfrequente Störsignale ein. Abhilfe war ein zusätzlicher Keramikkondensator, der über die auslösende Transistorstrecke hochfrequente Störungen kurzschließt.

Als zweite Eigenschaft ist der mindestens erforderliche hohe Stromverbrauch eines auszulösenden Modellfahrzeugs zu nennen. Ruheströme unter 15 mA lösen den Melder nicht sicher aus. Gerade stehende Fahrzeuge verschwinden sehr gerne vom Melder. Abhlfe war hier in allen Fahrzeugen mit zu geringem Standstromverbrauch ein paralleler Widerstand als zusätzlicher Verbraucher im Wagen.

 
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