Carsten Möllers Modellbahnseiten Dezentrale Ringleitung zur Steuerung von Modulanlagen

02.03.99

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Warnung: Dieser Text ist lang, kompliziert und setzt einige Kenntnisse über Z-Schaltungen voraus. Ich empfehle, diese Seite lokal zu laden oder auszudrucken ! Da die Digitaltechnik seit der Formulierung dieses Textes bei uns sehr große Fortschritte gemacht hat, verfolge ich das Konzept der dezentralen Ringleitung nicht weiter - aber es mag eine Möglichkeit sein lebhaften Betrieb zu veranstalten, wenn ein Eingriff in die vorhandenen Fahrzeuge nicht gewünscht wird.

Reglerbusleitung für Modulanlagen

Auf dieser Seite soll ein Konzept einer dezentralen Ringleitung für Modulanlagen vorgestellt werden, das den Betrieb einer Z-Schaltung mit 5 auf der gesamten Anlage wirksamen Fahrreglern ermöglicht, sowie gewisse andere notwendige Spannungen auf der gesamten Anlage bereitstellt.

Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, das diese Darstellung kein Teil der FREMO-Normen ist, obwohl dieses Konzept durch Übergangsstücke kompatibel zur Ringleitung H0-Europa des FREMO ist und es bereits Betriebstellen und Ringleitungsteile gibt, die zusätzlich entsprechend ausgerüstet sind.

Voraussetzungen und theoretischer Ansatz

Die Erfahrungen mit der FREMO-Ringleitung für das System H0-Europa sind die Grundlage dieser Überlegungen.
Einige Nachteile (organisatorischer und beschaffungstechnischer Art) dieser sollen durch den vorliegenden Entwurf vermieden werden, gleichzeitig soll aber die Kompatibilität erhalten bleiben, um einen gemeinsamen Betrieb zu ermöglichen.

Praktischer Entwurf

Kabel

Es werden zur Verbindung der einzelnen aktiven Elemente der Ringleitung 25-polige Kabel mit je einem SUB-D-Stecker verwandt. Diese sind einschließlich des Zubehörs (Kappen, Verschraubungen etc.) überall zu beschaffen und relativ preisgünstig. Die Pins sind 1:1 zu belegen. Ein solches Kabel ist unter der Bezeichnung .............. handelsüblich, jedoch auch leicht selbst herzustellen.
edes Kabel muß mindestens 3,0m lang sein. Die maximale Länge sollte 10,0m nicht überschreiten. Jedes Mitglied soll mindestens Kabel mit einer Länge vom 1,5 fachen seiner gesamten Modullänge mitbringen, mindestens jedoch 3m. Hierdurch soll eine gewisse Redundanz gewährleistet sein. Zur Verlängerung der Kabel ohne Zwischenschaltung einer Box (s.u.) sind sogenannte Gender-Changer zu benutzen. edes Kabel sollte an beiden Enden mit dem Namen des Eigentümers, der Länge, der Anzahl der vorhandenen Adern und ggf. einem internen Ordnungsmerkmal versehen sein, um Auf- und Abbau zu erleichtern.

Zuordnungs und Reglerboxen sowie Betriebsstellen

werden mit zwei SUB-D Buchsen versehen. (Betriebsstellen mit einer größeren Länge an allen Übergängen zu normalen Endprofilen).Diese beiden Buchsen sind untereinander so verbunden, das die Gleichströme aller Farbregler jeweils vertauscht sind. (In der folgenden Übersicht "Steckerbelegung" sind das die Pins 1-10 bei denen jeweils A/B vertauscht werden müssen) Damit ist die Asymmetrie des Zweileiter-Gleichstromsystems ohne große Umstände zu berücksichtigen. (s.u.: Aufbau)

Übergang zur FREMO-Ringleitung

wird durch ein Kabel mit einem Amphenol- und einem SUB-D Stecker hergestellt. Der Übergang kann an jeder beliebigen Box oder Betriebstelle erfolgen. Ein solches Kabel ist auch nützlich, wenn der Besitzer alternativ mehrere Betriebstellen mitbringen und diese direkt an der FREMO-Ringleitung betreiben will. (siehe Steckerbelegung )

Betriebsstellen

sollen die Ringleitung von einem zum anderen Ende durchführen. (Möglichst durch ein langes separates Kabel und nicht durch kurze Kabel mit Übergängen zwischen den einzelnen Sektionen) Innerhalb der Betriebstelle sind die Adern für Telefon und Streckenblock zu trennen und in geeigneter Weise zu schalten.
Abzweigmodule erhalten entsprechend den vorhandenen Strecken weitere Buchsenpaare.

Sonderzubehör und weitere Nutzungen

1. Größere Betriebstellen können mit entsprechend größeren Vielfachkabeln die Versorgung bis zum Einfahrsignal vornehmen und erst dort die genormten Buchsen anbringen.
2. Die Verwendung der festgelegten Stecker/Buchsen für private Zusatzfunktionen ist unzulässig.

Steckerbelegung:

der SUB-D-stecker im Vergleich zu den Amphenolsteckern der FREMO-Ringleitung

SUB-D	Amphenol	Funktion

 1	6 A	Gleichstrom Regler "braun"

 2	6 B	Gleichstrom Regler "braun"

 3	3 A	Gleichstrom Regler "gelb"

 4	3 B	Gleichstrom Regler "gelb"

 5	2 A	Gleichstrom Regler "grau"

 6	2 B	Gleichstrom Regler "grau"

 7	4 A	Gleichstrom Regler "blau"

 8	4 B	Gleichstrom Regler "blau"

 9 	7 A	Gleichstrom Regler "violett"

10	7 B	Gleichstrom Regler "violett"

11	- -	Blocksicherung *

12	- -	Blocksicherung *

13	- -	Blocksicherung *

14	- -	Blocksicherung *

15		bleibt frei (24-adrige Kabel)

16	8 A	Bleibt mit Bezug auf die FREMO-Ringleitung noch frei

17	8 B	Bleibt mit Bezug auf die FREMO-Ringleitung noch frei

18	- -	Telefon **

19	- -	Telefon **

20	5 A	Uhrtakt

21	5 B	Uhrtakt

22	1 A	Wechselstrom ***

23	1 A	Wechselstrom ***

24	1 B	Wechselstrom ***

25	1 B	Wechselstrom ***

* kann notfalls entfallen (20 adrige Kabel)
** kann notfalls entfallen (18-adrige Kabel)
*** kann notfalls mit nur zwei Adern realisiert werden(16-adrige Kabel)
die Kabel sind entsprechend zu kennzeichnen !

Aufbau

Es muß ein Anfangspunkt definiert werden. Bei gleichzeitiger Verwendung der alten Ringleitung ist der Anschluß an diese als Anfang zu wählen.
Von dort ausgehend wird das Arrangement verkabelt. Jede neu hinzukommende Box wird mittels einer (von den zwei vorhandenen) Buchse an den fertigen Teil angeschlossen. Welche dies jeweils ist, ist durch Prüfung, ob FREMO-Norm 0.11 erfüllt ist, festzustellen.
Es wird dabei folgende Vorgehensweise vorgeschlagen:

1. Festlegung der Trennstellen zwischen den Versorgungsbereichen und der Boxstandorte nach betrieblichen Notwendigkeiten. (Ausziehlängen, Sicht auf Gefahrpunkte, Betriebstellen, Abzweige etc.)
2. Auslegen der entsprechenden Kabel nach Längen.
3. willkürliches Einstecken der Kabel in die Boxen.
4. Prüfen, ob an jeder Zuordnungsbox (Betriebstelle) die FREMO-Norm 0.11 intern eingehalten wurde (Regler ist jeweils in der Box, die auch den Gleisabschnitt versorgt) Die Ringleitung dient in dieser Phase lediglich als Wechselstromlieferant.
   Die Verbindung Box/Gleis ist nach dieser Prüfung nicht mehr zu lösen !
5. Alle Zuordnungsboxen werden auf einen Regler eingestellt. Der entsprechende Regler wird an der Anfangsbetriebstelle oder falls vorhanden, an einer Box der konventionellen Ringleitung eingesteckt, und ein Fahrzeug befährt das zu prüfende (Teil-) Arrangement.
   Der Regler wird bis zum Ende dieser Prüfungsphase nicht umgesteckt oder umgeschaltet !
   Sobald das Fahrzeug beim Überfahren einer Zuordnungsgrenze=Trennstelle stehenbleibt (Schaukeleffekt), werden bei der jeweils in Fahrtrichtung vorausliegenden Zuordnungsbox beide Stecker getauscht. Reine Reglerboxen bleiben zunächst unberücksichtigt.
6. Alle Zuordnungsboxen bleiben auf den Testregler eingestellt. Dieser wird nun jeweils unverändert von Reglerbox zu Reglerbox weitergegeben. Dabei darf der Regler nicht das Gleis des zu prüfenden Teilarrangements über/unterqueren!
   Sollte das Fahrzeug nach einem Umstecken, die Fahrtrichtung ändern, also sich entgegen der Norm 0.11 verhalten, sind an dieser Reglerbox beide Ringleitungskabel zu tauschen.
   Diese Prüfung ist für beide Seiten des Arrangements durchzuführen.
7. Das (Teil-) Arrangement ist nun betriebsbereit.
8. Es dürfen auf keinen Fall später Boxen entfernt oder zusätzlich angebracht werden, da dies immer eine Verdrehung verursacht. Diese müßte dann entsprechend ausgeglichen werden.

zusätzliche Möglichkeiten

• Kommunikation:
  es sind zwei Adern für verbale Kommunikation festgelegt worden. Diese Adern sind in jeder Betriebsstelle aufzutrennen und wirken dann nur bis zum jeweiligen Nachbarn. Es ist keine besondere Rücksicht auf die Polung dieser Adern zu nehmen. Durch eine geeignete Schaltung ist die Verständigung mit beiden Nachbarn abwechselnd möglich, bei Bedarf lassen sich auch beide Nachbarn verbinden (Betriebsruhe auf der eigenen Betriebstelle)
• Blocksicherung:
  Mit 4 Adern läßt sich eine einfache Streckenblockung realisieren. Der Steuerstrom zum Stellen von HP1/2 der Ausfahrtsignale in der Betriebsstelle wird zunächst über einen Schalter in der Nachbarbetriebsstelle geleitet. So ist die Schaltung von der Mitwirkung des Nachbarfahrdienstleiters abhängig. Da eine Definition der einzelnen Funktionen schwierig ist, sollten alle 4 Adern innerhalb einer Betriebstelle leicht umgesteckt werden können, nachdem sich die beiden Nachbarn verständigt haben, welche Adern für welchen Zweck dienen soll.Die Ausarbeitung einer geeigneten Schaltung wäre ein besonderes Thema. Es soll u.a. sichergestellt sein, das nicht beide Fahrdienstleiter gleichzeitig die Strecke freigeben bzw. das die Freigabe gleichzeitig die eigenen Ausfahrsignale blockiert. Vor dem Ziehen eines Ausfahrsignals ist also zunächst die Strecke für den Nachbarn zu blocken.
• Sub-D Buchsen als Regleranschluß
  In einer späteren Phase könnten Sub-D Buchsen auch in die Seitenwände der Betriebstellen integriert werden und die Stecker der Streckenregler entsprechend kodiert werden. Ein 'falsches' Einstecken wäre dann unmöglich, weil in jedem Stecker nur die vier korrekten Pins belegt wären.

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