Die Digitalsteuerung der H0 Anlage

 

Baustelle

 

Als der Club vor der Entscheidung stand, wie die Anlage mit einer Digitalsteuerung aufgerüstet werden kann, mussten einige grundsätzlichen Fragen geklärt werden:

1. Welches Digitalsystem ist das Richtige für unsere Anlage?
2. Vor- und Nachteile der unterschiedlichen Digitalsysteme
3. Soll alles von einem Hersteller sein oder können wir mischen?
4. Soll die Anlage mit einer Software gesteuert werden oder ist eine Digitalzentrale besser?
5. Wie teuer wird die Aufrüstung und warum die Module der Firma Stärz?


Die möglichen Digitalsysteme:

Für der Auswahl kamen zwei Digitalsysteme für unsere
2-Leiter Gleichstromanlage in Frage:

DCC oder Selectrix.

Es gibt noch weiter Systeme am Markt. Diese können aber auf unser Anlage nicht eingesetzt werden
– Das Märklin MM Digitalsystem incl. der Delta und mfx Varianten sind für Wechselstromsysteme konzipiert und funktionieren nicht auf unserer Anlage.

– Das FMZ Digitalsystem wurde 1986 von Fleischmann entwickelt und vertrieben. Es gibt heute noch eine kleine Anwendergemeinde. Für eine Neuinstallation ist das System ungeeignet.

 


Beide System haben unterschiedliche Vor- und Nachteile.

Das DCC System

Das System wurde 1988 von der Firma Lenz entwickelt und hat heute im Gleichstrombereich den größten Marktanteil.
Das Digitalsignal ist von der NMRA standardisiert.
+  9999 Decoderadressen (theoretisch 10239 Adressen) können angesprochen werden. Davon können 2048 Adressen als Schaltdecoder für Weichen oder Signale genutzt werden.
+  zwölf Zusatzfunktionen pro Lokdecoder für Licht oder andere Sonderfunktionen können genutzt werden.
+  Die Loks können mit bis zu 128 Fahrstufen gesteuert werden
+  Das System unterstützt Doppel- und Mehrfachtraktionen

  Das Bussystem, mit dem das Digitalsignal übertragen wird, ist nicht genormt und es gibt mehrere System am Markt.
  Das senden eines Datenpakets kann 30 ms Zeit auf dem Datenbus dauern. Wenn sehr viele Pakete gesendet werden, kann es an der Zentrale zu einem „Stau“ kommen. Einige Zentralen senden deshalb bestimmte Pakete mit höherer Priorität früher über den Datenbus als Pakete mit niedriger Priorität. Wenn die Warteschlange der Datenpakete zu lang wird, kann es zu Problemen kommen.

 

Das Selectrix System

1997 wurde von der Firma Trix das Selectrix Digitalsystem auf der Spielzeugmesse in Nürnberg vorgestellt.
Entwickelt wurde es 1982 von Döhler und Hass.
+  Es ist ein Echtzeitsystem mit hoher Übertragungssicherheit.
+  Das System ist in NEM 680 und NEM 681 genormt.
Das System hat ein genormtes Bussystem – den SX Bus. Dadurch ist das Mischen von Produkten unterschiedlicher Herstellern unproblematisch.
Jeder Decoder (egal wie viele im System sind) bekommt 13 mal pro Sekunde seine Befehle.
+  Die Lokdecoder haben 32 Fahrstufen

  Das System hat 103 Decoderadressen. Das können Lokdecoder sein oder  Schaltdecoder für 800 Weichen oder Decoder für 800 Belegtmelder. Natürlich auch ein Mix von allem.
  Die Lokdecoder haben nur zwei Sondefunktionen (z.B. Licht und „Horn“ Funktion).
  Doppel- und Mehrfachtraktionen von Lokomotiven wird vom System nicht unterstützt.

Die Entscheidung:

Beim Einsatz von Lokdecodern + schalten von Weichen + melden der Belegtmelder kann es bei DCC zu Problemen kommen.
Grund ist die Art, wie das DCC System die Datenpakete über den Datenbus (Datenkabel) „verschickt“. Dafür ist zunächst ein Bussystem erforderlich. Ein weit verbreitetes ist z.B. LocoNet. Dieses Bussystem wurde von Digitrax entwickelt und wird heute von mehreren Herstellern unterstützt. Es arbeitet ähnlich wie das Ethernet System aus dem Computer-Netzwerkbereich. Die Datenpakete werden nicht im festen Takt über die Leitung geschickt, sondern nach folgendem Grundprinzip (vereinfachte Darstellung):

Wenn die Leitung frei ist, kann der Decoder oder die Digitalzentrale ein Datenpaket verschicken. Wenn zwei gleichzeitig auf dem Datenbus senden wollen, kommt es zur Kollision und Datenwiederholungen (das CSMA/CD bzw. CSMA/CA Zugriffsverfahren).

Zur Verdeutlichung ein prinzipielles Sinnbild:

Beim DCC System gibt es einen Datenbus, den wir uns wie eine Rohrpost (Datenleitung) mit Zugängen (Decodern) vorstellen können. Jeder Zugang, der eine Information über die Rohrpost versenden will, schaut nach, ob der Bahn frei ist. Ist die Bahn frei, wird die Rohrpost an den Empfänger geschickt und dieser sendet an den Absender, für den erfolgreichen Empfang der Postsendung (Datenpaket), eine Empfangsbestätigung.

Nun kommt es aber vor, das zwei Zugänge (Decoder) gleichzeitig eine Rohrpost abschicken. Es kommt auf der Bahn zu einer Kollision. Beide Postsendungen gehen dabei verloren. Da nun beide Absender keine Empfangsbestätigung bekommen, senden diese die Post noch einmal (über einen Zufallsgenerator gesteuert mit unterschiedlichen Wiederholzeiten). Beim zweiten Versuch, wird die erste Rohrpost zugestellt und später die Zweite. Wenn nicht schon wieder ein anderer Decoder etwas gleichzeitig schicken will…

Hier wird deutlich, welches Problem entstehen kann. Je mehr Decoder auf der Datenleitung senden wollen, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass es zu einer Kollision kommt.

Bei Lok-Decodern ist das relativ unkritisch. Ob eine Lok ein paar Millisekunden früher oder später den Befehl für eine höhere Fahrstufe bekommt ist relativ egal.

Problematisch kann es aber bei einem Belegtmelder werden. Wenn der Decoder die Information Block ist belegt melden will und er kann nicht auf den Datenbus, bzw. muss das Paket wiederholen, weil eine Kollision stattgefunden hat, könnte es sein, das die Lok aus dem Bereich wieder rausgefahren ist und die Steuerung das nicht mitbekommt. Eventuelle Probleme, weil eine Lok nicht gestoppt wurde, kann sich jeder denken ( Nach Murphys Gesetz: Wenn ein Datenpaket nicht ankommt, dann ein wichtiges).

Bei kleinen Anlagen sind diese möglichen Zeitprobleme in der Regel unkritisch.
Mit ca. 40 Weichen, 20 Belegtmeldern, 20 Signalsteuerungen und 5 Lokdecodern tritt das Problem normalerweise nicht auf.

Auf unsere Anlage werden aber bereits in den Schattenbahnhöfen:
72 Weichen , 108 Belegtmelder verbaut und 36 Lokdecoder gesteuert.

Weitere Belegtmelder und Weichen in der Doppelwendel.
Dazu kommen die Weichen, Belegtmelder, Signal-, Licht- und Lokdecoder auf den Haupt- und Nebenstrecken.

Hier besteht ein Restrisiko, dass mit DCC die Meldung eines Belegtmelders nicht rechtzeitig in der Digitalzentrale ankommt oder ein Weiche zu spät schaltet.

Zu dieses Problemen kann es bei Selectrix nicht kommen, da es systembedingt keine Datenkollisionen geben kann. Nur die Anzahl der Decoderadressen ist für die gesamte Anlage zu gering.

Aus diesen Gründen haben wir uns für folgende Kombination der beiden Digitalsystem entschieden:

Das fahrende Material wird mit DCC Decodern ausgestattet und gesteuert.
Das hat den Vorteil, das neben den Club-Lokomotiven auch private Loks ohne Probleme auf der Anlage fahren können und die Anzahl der Decoderadressen ist für unseren Einsatz mehr als ausreichend.

Das Steuern und Melden wird mit Selectrix betrieben.
Hier haben wir durch das Echtzeitsystem die Sicherheit, dass alle Ereignisse erfasst und an die Digitalzentrale gemeldet werden. Selectrix hat zwar nur 103 Decoderadressen, aber wenn diese nicht ausreichen, wird ein zweiter Datenbus eröffnet (Beim fahrenden Material ist ein zweiter Datenbus nicht möglich).

 

© 02.2016 MEC Dortmund ut

weiter –>

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.

* Copy This Password *

* Type Or Paste Password Here *

2.354Spam-Kommentare bisher blockiert vonSpam Free Wordpress