Alternativtext
Manuelles Gleisbildstellpult  

So vielfältig die Möglichkeiten digitaler und insbesondere computergesteuerter Modellbahnen auch sind, manche Errungenschaften der analogen Technik sind so gut, dass das Rad nicht neu erfunden werden muss.

Aufgabe und Lösungsansätze

Ein Punkt, für den dies zutrifft, ist in meinen Augen die Bedienung von Weichen und Signalen mit Hilfe eines Gleisbildstellpults (GBS): Ich möchte den Computer nutzen, um die unsichtbaren Bereich meiner Anlage zuverlässig und vor allem ohne mein Zutun zu steuern, im sichtbaren Bereich liegt die größere Freude aber darin, selbst den Regler in die Hand zu nehmen und einzelne Fahrzeuge – grade auf Rangierfahrten – zu steuern. An dieser Stelle kann ein Gleisbildstellpult unter den richtigen Voraussetzungen punkten: Sofern die Steuerungssoftware per Hand gesteuerte Züge nebst umgestellten Weichen zuverlässig mitverfolgt, erspart das Gleisbildstellpult den regelmäßigen Gang zum Computer, um die Weichen per Maus oder Tastatur umzustellen. Zudem ermöglicht es Gästen, die die Adressen der Weichen nicht auswendig kennen, ohne „Einarbeitungszeit“ mitzuspielen. Dreh- und Angelpunkt dabei ist die bereits oben angesprochene Mitverfolgung durch den Computer: Das Gleisbildstellpult – bzw. die Ansteuerung der Weichen – muss so aufgebaut sein, dass die  Software merkt, wenn eine Weiche / ein Signal  gestellt wird. Dazu gibt es mehrere Lösungsansätze, jeweils mit unterschiedlichen Vor- und Nachteilen.

a.)

Der Servo- oder Magnetartikeldecoder verfügt über manuelle Steuereingänge, an denen direkt Taster angeschlossen werden können

Vorteile: Die Lösung funktioniert ohne eingeschalteten Rechner.
Nachteile: Der Decoder muss über Rückmeldeeingänge verfügen um umgestellte Weichen an die Softwaresteuerung zu „melden“. Zusätzlicher Verdrahtungsaufwand zwischen Anlage und Gleisbildstellpult sowie Decodern und Rückmeldemodulen.


b.)

Der Steuerbefehl wird über Rückmelder realisiert: Ein gedrückter Taster generiert einen Rückmeldeimpuls. Die Software erkennt diese Rückmeldung und stellt die zu der Rückmeldung passende Weiche, weiß somit auch, welche Weiche wie gestellt ist.

Vorteile: Die Steuerungssoftware „kennt“ immer die aktuelle Weichenstellung
Nachteile: Lösung funktioniert nur mit eingeschalteten Rechner


c.)

Der Steuerbefehl wird auf dem normalen Steuerbus ausgegeben: Eine Schaltung erkennt einen gedrückten Taster und generiert den notwendigen Steuerbefehl für den eingesetzten Bus (X-Bus, Loconet etc.). Die Software erkennt den Stellbefehl und kann die Bewegungen von Fahrzeugen mitverfolgen.

Vorteile: Funktioniert auch ohne eingeschalteten Rechner, vorhandene Busanschlüsse können genutzt werden (geringer Verdrahtungsaufwand)
Nachteile: Es wird eine Steuerungssoftware benötigt, welche den Steuerbus überwacht und Stellbefehle erkennt.

Umsetzung

Mit Sicherheit wird jeder Modellbahner im Hinblick auf seine individuelle Anlagensituation eigene Schwerpunkte setzen. Für meine Anlage – eine zerlegbare Segmentanlage – mit einer Zentrale von Lenz (also dem X-Bus als Steuerbus) und Traincontroller als Software erscheint mir der Lösungsansatz „c“ als beste Lösung: Die wesentlichen Hard- und Softwarevoraussetzungen sind bereits vorhanden, mit dem Projekt X-Bux TCO (http://www.tinet.cat/~fmco/lokmaus_en.html#xbustco) steht zudem auch eine Schaltung nebst Anleitung (auch in deutscher Sprache), Layout für die Platine, Bestückungsplan und Dateien zum programmieren des PIC (Für letzteres ist ein Programmiergerät erforderlich!) bereit.
Grundsätzlich muss man sich entscheiden, ob das GBS mit Tastern oder Schaltern aufgebaut werden soll: Schalter bieten den Vorteil, dass sie optisch die Stellung einer Weiche signalisieren können, allerdings nur, solange die Weiche nicht zwischenzeitlich von der Software umgestellt wurde. Aus diesem Grund setze ich auf die Ausführung mit Tastern. Zu beachten ist bei dieser Version der geringere Adressraum pro Schaltung: Während bei der Ausführung für Schalter die Adressen 1-205 angesprochen werden können, sind bei der Version für Taster nur die Adressen von 1-102 möglich: Hier ist durch die Taster im Vergleich zu den Schaltern der Bedarf an Eingängen doppelt so groß, sodass eine Schaltung entweder den Adressraum 1-52 oder 53-102 abdecken kann (Einstellung über den DIP-Schalter). Festgelegt, ob mit Tastern oder Schaltern gestellt wird, wird mit der Programmierung des PIC – beide Programmversionen sind auf der oben genannten Seite zu finden, für den Aufbau der Schaltung ist die Entscheidung unerheblich – sie kann bei Bedarf nachträglich geändert werden.
Soviel zu den Vorüberlegungen.
Dank der Verwendung normal dimensionierter Bauteile stellt die Bestückung der Platine keine sonderliche Herausforderungen dar, der zeitliche Aufwand liegt geschätzt bei gut 30 Minuten. Vor dem Einbau in das bereits fertig mit Tastern bestückte Gehäuse empfiehlt sich ein kurzer Funktionstest mit „on the fly“ eingebauten Tastern – daher an dieser Stelle ein paar Zeilen zur Adressierung:

Konfiguration

Auf jeder der beiden Leisten mit Schraubklemmen befinden sich zwei Arten von Anschlüssen, welche zusammen eine Matrix bilden: in horizontaler Richtung sind dies die Kontakte +0 bis +7, in senkrechter Rechtung die Kontakte  k1,k8… k98. Zur Adressierung wird jeweils einer der horizontalen Kontakte mit einem der senkrechten verbunden. Wichtig: Es muss eine Diode – z.B. 1N4148 - eingebaut werden (Kathode zu den Kontakten k1,k8… k98). Die genaue Adressierung ergibt sich aus folgender Tabelle:

Ergänzend zu der Kodierung der einzelnen Taster muss die Schaltung noch wissen, auf welcher X-Bus Adresse sie sich anmelden soll, ob sie an einer Roco- oder Lenzzentrale „hängt“ und – so wie mit Tastern betrieben wird – welchen Adressraum sie bedienen soll. Diese Einstellungen werden mit dem DIP-Schalter vorgenommen:

Mit DIP 6 wird die Zentrale eingestellt (Offen= Lokmaus, geschlossen= Lenz)
Mit DIP 7 der Adressraum von 1-105/106-205 (Schalter) und 1-52/53-102 (Taster). Ist der DIP offen, werden die unteren Adressbereich angesteuert, ist er geschlossen die oberen.

Sofern alle Parameter richtig eingestellt sind, sollten sich nach dem Anstecken an den X-Bus nun die zu Testzwecken eingestellten Weichen stellen lassen. Im Falle von Problemen kommuniziert die Schaltung über eine LED am Rand der Platine:

 

  • LED aus: alles gut!
  • LED blinkt: Keine Verbindung zum X-Bus -> andere Adresse ausprobieren
  • LED an: Kein DCC Signal -> Zentrale einschalten

 

Besteht das Gehäuse des GBS aus Holz, lässt sich die fertige  Platine mit 4 kleinen zusätzlich gebohrten Löchern und Abstandshülsen auf dem Boden befestigen. Bei meinem Stellpult habe ich zunächst an jeden Taster eine Diode angelötet, und diese mit dem entsprechenden Eingang verbunden. Da die Dioden ein wenig in den Innenraum des Gehäuses ragen, dabei leicht verbiegen und ggf. elektrische Kontakte herstellen könnten, sind sämtliche Dioden mit einem Schrumpfschlauch isoliert – fertig ist das Gleisbildstellpult für den computergestützten Digitalbetrieb.

Downloads & Links

Homepage des Entwicklers der genutzten Schaltung: www.tinet.cat/~fmco/lokmaus_en.html

Einen Warenkorb mit den benötigten Bauten gibt es hier. Taster/Dioden sind nicht enthalten!