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Fahrstrom, Rechteck, Automatikblockbetrieb und Handregler
- Ersteller zucker
- Erstellt am
zucker
Foriker
Hallo,
ja, das stimmt natürlich. Bisher liegt der "Halt" Reed am Anfang des Blocks. Im Sbhf ist das kein Problem, da die Lok nicht bis zum Ende fahren muß denn, es gibt weder ein Signal noch einen Bahnsteig.
Wenn aber Bahnsteig und Sig eine Rolle spielen, dann geht da sowas:
Der Integrierer wird erweitert. Hier sind es 4 Möglichkeiten, es gehen auch 8 (2 x 4016 + Zubehör) aber das scheint mir zu viel des Guten. Aufgebaut hatte ich das schon.
Man kann die Loks in Kategorien einteilen. Die kleinen brauchen eine kürze Bremsstrecke, die großen eine längere.
Die R Kette R12 + R13 + dem Integrier C wird entsprechend bemessen - R kann mit R13ff abgeglichen werden und wenn man für C1 noch unterschiedliche feste Werte einsetzt, dann hat man 4 echte verschiedenlange Bremswege.
Der CNY ist eine Reflexlichtschranke / Reflexoptokoppler. Diese Dinger gibt es auch in ganz kleiner Ausführung zb. TR 8307
Datenblatt:
Dieser Optokoppler kommt ins Gleisbett, die Lok bekommt einen bis vier Silberklebebandstreifen unter den Bauch, quer zum Gleis. Der Opto erfaßt den über ihn fahrenden Zug, gibt die "H" Information an die NAND und den Zähler. Der Zähler zählt und schaltet seinen entsprechenden Ausgang auf "H". Damit wird der entsprechende T202 bis T205 aufgemacht und gibt das H an den MUXer 4016 weiter. Dieser 4016 (4066) ist eine Art Relais. Die Ein- und Ausgänge sind beidseitig nutzbar, der Stelleingang schließt oder öffnet den Signalweg im MUXer. Der Innenwiderstand des 4016 ist mit etwa 300R pro Kanal zu vernachlässigen.
Der Ub Anschluß ist etwas ungewöhnlich, Ub+ liegt auf Masse, und Ub0 liegt auf -12V. Das hängt damit zusammen, das der Integrierer (OP2) als invertierender OPV arbeitet. Sein Ausgang pendelt ziwschen Ub0 und Ub-12V hin und her. Dem 4016 tut das nichts, wichtig ist bei der 4000Serie nur, das die Differenz der Betriebsspannung 16...18V nicht übersteigt.
kleiner Abschweifer:
Man kann diese MUXer auch für Wechselspannung nutzen. Mit Ub+7.5V und Ub0-7.5V würde man eine Amplitude mit 14V aalglat durch den Muxer bekommen und diese auch abschalten können.
Der "Haltepunktauslöser" ist hier nicht der SRK am Blockeingang, sondern ein Radkontakt am Platz der Wahl. 4 Möglichkeiten hab ich mal drangetüdelt, die Aufbereitung des Schaltsignals muß noch etwas verifiziert werden.
Zwei Dinge aber dazu:
1. Ein so genaues Halten wie beim DCC geht nicht.
2. Reflexlichtschranken haben die Angewohnheit auf alles helle zu reflexen. Mit der Einstellmöglichkeit über R203 und R206 kann man das etwas abgleichen.
Vielleicht fällt mir aber dazu noch ewtas ein, Hallsensor, LED am Lokboden...
Der Rest der Schaltung ist wie oben der große Plan mit der Automatik.
ja, das stimmt natürlich. Bisher liegt der "Halt" Reed am Anfang des Blocks. Im Sbhf ist das kein Problem, da die Lok nicht bis zum Ende fahren muß denn, es gibt weder ein Signal noch einen Bahnsteig.
Wenn aber Bahnsteig und Sig eine Rolle spielen, dann geht da sowas:
Der Integrierer wird erweitert. Hier sind es 4 Möglichkeiten, es gehen auch 8 (2 x 4016 + Zubehör) aber das scheint mir zu viel des Guten. Aufgebaut hatte ich das schon.
Man kann die Loks in Kategorien einteilen. Die kleinen brauchen eine kürze Bremsstrecke, die großen eine längere.
Die R Kette R12 + R13 + dem Integrier C wird entsprechend bemessen - R kann mit R13ff abgeglichen werden und wenn man für C1 noch unterschiedliche feste Werte einsetzt, dann hat man 4 echte verschiedenlange Bremswege.
Der CNY ist eine Reflexlichtschranke / Reflexoptokoppler. Diese Dinger gibt es auch in ganz kleiner Ausführung zb. TR 8307
Datenblatt:
ITR8307-F43 Datasheet(PDF)
Part #: ITR8307-F43. Download. File Size: 153Kbytes. Page: 9 Pages. Description: Opto Interrupter. Manufacturer: Everlight Electronics Co., Ltd.
www.alldatasheet.com
Dieser Optokoppler kommt ins Gleisbett, die Lok bekommt einen bis vier Silberklebebandstreifen unter den Bauch, quer zum Gleis. Der Opto erfaßt den über ihn fahrenden Zug, gibt die "H" Information an die NAND und den Zähler. Der Zähler zählt und schaltet seinen entsprechenden Ausgang auf "H". Damit wird der entsprechende T202 bis T205 aufgemacht und gibt das H an den MUXer 4016 weiter. Dieser 4016 (4066) ist eine Art Relais. Die Ein- und Ausgänge sind beidseitig nutzbar, der Stelleingang schließt oder öffnet den Signalweg im MUXer. Der Innenwiderstand des 4016 ist mit etwa 300R pro Kanal zu vernachlässigen.
Der Ub Anschluß ist etwas ungewöhnlich, Ub+ liegt auf Masse, und Ub0 liegt auf -12V. Das hängt damit zusammen, das der Integrierer (OP2) als invertierender OPV arbeitet. Sein Ausgang pendelt ziwschen Ub0 und Ub-12V hin und her. Dem 4016 tut das nichts, wichtig ist bei der 4000Serie nur, das die Differenz der Betriebsspannung 16...18V nicht übersteigt.
kleiner Abschweifer:
Man kann diese MUXer auch für Wechselspannung nutzen. Mit Ub+7.5V und Ub0-7.5V würde man eine Amplitude mit 14V aalglat durch den Muxer bekommen und diese auch abschalten können.
Der "Haltepunktauslöser" ist hier nicht der SRK am Blockeingang, sondern ein Radkontakt am Platz der Wahl. 4 Möglichkeiten hab ich mal drangetüdelt, die Aufbereitung des Schaltsignals muß noch etwas verifiziert werden.
Zwei Dinge aber dazu:
1. Ein so genaues Halten wie beim DCC geht nicht.
2. Reflexlichtschranken haben die Angewohnheit auf alles helle zu reflexen. Mit der Einstellmöglichkeit über R203 und R206 kann man das etwas abgleichen.
Vielleicht fällt mir aber dazu noch ewtas ein, Hallsensor, LED am Lokboden...
Der Rest der Schaltung ist wie oben der große Plan mit der Automatik.
@zucker
Es gibt fremdlichtunenpfindliche LS, ILS 471 glaube ich, der das Leben sehr erleichtert. Wenn Du bei der Rampe eine einstellbare Mindestsollvorgabe für die PWM vorsiehst, können alle Loks bis zum Haltepunkt kommen, wo dann z.B. innerhalb 1..2sec die Sollvorgabe auf Null geht. Damit kann man genauso wie bei Digital sauber halten
Mir fällt noch ein, man jede kleine Reflexlichtschranke mit einem PLL-IC fremdlichtunenpfindlich machen. Dann spart man sich das Nachjustieren.
Es gibt fremdlichtunenpfindliche LS, ILS 471 glaube ich, der das Leben sehr erleichtert. Wenn Du bei der Rampe eine einstellbare Mindestsollvorgabe für die PWM vorsiehst, können alle Loks bis zum Haltepunkt kommen, wo dann z.B. innerhalb 1..2sec die Sollvorgabe auf Null geht. Damit kann man genauso wie bei Digital sauber halten
Mir fällt noch ein, man jede kleine Reflexlichtschranke mit einem PLL-IC fremdlichtunenpfindlich machen. Dann spart man sich das Nachjustieren.
zucker
Foriker
Das ist eine Idee. IL 471 F, 950nm Wellenlänge. Eine IR LED mit 940 oder 950nm wird es tun. Kommt nun ein bissel auf die Baugröße an, hab ich nicht da, muß bestellt werden.
PLL - NE567, wäre zu prüfen.
Mindestsollvorgabe:
Planauszug:
Mit R17, von Ub+ kommend, wird am Summierpunkt Y1 die Umin Pin5 des 7555 eingestellt.
Das Problem:
Lok A ruckt erst ab 20µs an
Lok B ruckt ab 15µs an
Lok C und hier ganz speziell Kres LVT (Ferkeltaxe) mit Fauli kommt ab 3µs zum rollen.
Einschub:
Einfügen muß ich hier noch, daß die Kondensatoren auf den Brückensteckern raus müssen. Bei den alten Steckern waren 22...33nF drauf - kein Problem.
Die neuen Loks haben auf dem Brückenstecker größere Kapazitäten (elektronische Schwungmasse) und lassen fast keinen Stillstand zu, da die Kapazität bei der intervalmäßigen Energieeinspeisung der vollen Ub+ Höhe mit einer Zeit von 3µs ausreicht, um den Motor zum drehen zu bewegen.
Sonderfall Kres - auf der unteren Leiterplatte des LVT sind 8 C`s mit a 1µ zur Pufferung der Fahrtlichter aufgebracht. Diese Kondensatoren scheinen in irgendeiner Weise // zum Motor zu liegen. Ganz genau kann ich das noch nicht schreiben, da noch keine Zeit war den Triebwagen völlig zu demontieren. Das Oszibild läßt aber keinen anderen Schluß zu, als das die C´s einen Einfluß haben.
Auf dem Brückenstecker ist auch ein großer C, der entfernt wurde.
Dazu hatte ich hier schonmal was geschrobt:
www.tt-board.de
Es geht hier also nicht, einfach die Rampe bzw den "H" Takt so stehen zu lassen, daß eine Schleichfahrt vorhanden ist, weil eben die Motoren unterschiedliche Anlaufmomente haben.
Was aber funktionieren würde, wäre eine zusätzliche Addition am Summierpunkt Y des OP2 in Form eines weiteren Flip Flop´s. Der vohandene D-FF1 würde in dem Fall eine Schwellspannung von 5.5V....6V am Pin5 des 7555 anstehen lassen, der zusätzliche Bremskontakt dann mit einem weiteren D-FF (D-FF2) die Schwellspannung auf 3.3V...3.8V absenken. Der zeitliche Verlauf des Bremsvorgangs ist dann leichter kalkulierbar.
Die logische Verknüpfung muß mit dem setzen von D-FF2 den D-FF1 abkoppeln, da sonst die gesetzte Schwellspannung des D-FF1 ständig anliegt.
Die oben gennanten Schwellwertspannungen sind Eckpunkte, keine Festsetzungen. Das variiert durch die Topologie der Strecke.
Fazit:
Es wird der Kompromiss bleiben, daß nicht jeder Zug exakt am selben Punkt anhalten wird und es muß getestet werden.
Oder es gibt noch eine andere Idee.
PLL - NE567, wäre zu prüfen.
Mindestsollvorgabe:
Planauszug:
Mit R17, von Ub+ kommend, wird am Summierpunkt Y1 die Umin Pin5 des 7555 eingestellt.
Das Problem:
Lok A ruckt erst ab 20µs an
Lok B ruckt ab 15µs an
Lok C und hier ganz speziell Kres LVT (Ferkeltaxe) mit Fauli kommt ab 3µs zum rollen.
Einschub:
Einfügen muß ich hier noch, daß die Kondensatoren auf den Brückensteckern raus müssen. Bei den alten Steckern waren 22...33nF drauf - kein Problem.
Die neuen Loks haben auf dem Brückenstecker größere Kapazitäten (elektronische Schwungmasse) und lassen fast keinen Stillstand zu, da die Kapazität bei der intervalmäßigen Energieeinspeisung der vollen Ub+ Höhe mit einer Zeit von 3µs ausreicht, um den Motor zum drehen zu bewegen.
Sonderfall Kres - auf der unteren Leiterplatte des LVT sind 8 C`s mit a 1µ zur Pufferung der Fahrtlichter aufgebracht. Diese Kondensatoren scheinen in irgendeiner Weise // zum Motor zu liegen. Ganz genau kann ich das noch nicht schreiben, da noch keine Zeit war den Triebwagen völlig zu demontieren. Das Oszibild läßt aber keinen anderen Schluß zu, als das die C´s einen Einfluß haben.
Auf dem Brückenstecker ist auch ein großer C, der entfernt wurde.
Dazu hatte ich hier schonmal was geschrobt:
Frage zu BR 211/242 - Kühn/Tillig
Es gab einmal eine Zeit, da waren Decoder nur mit Anschlussdrähten versehen und die Loks alle für Analogbetrieb konstruiert. Wir haben dann die Kondensatoren aus- und abgelötet und nicht rumgejammert - weil der Umgang mit dem Lötkolben zur Modellbahnerei dazu gehörte. Von den...
www.tt-board.de
Es geht hier also nicht, einfach die Rampe bzw den "H" Takt so stehen zu lassen, daß eine Schleichfahrt vorhanden ist, weil eben die Motoren unterschiedliche Anlaufmomente haben.
Was aber funktionieren würde, wäre eine zusätzliche Addition am Summierpunkt Y des OP2 in Form eines weiteren Flip Flop´s. Der vohandene D-FF1 würde in dem Fall eine Schwellspannung von 5.5V....6V am Pin5 des 7555 anstehen lassen, der zusätzliche Bremskontakt dann mit einem weiteren D-FF (D-FF2) die Schwellspannung auf 3.3V...3.8V absenken. Der zeitliche Verlauf des Bremsvorgangs ist dann leichter kalkulierbar.
Die logische Verknüpfung muß mit dem setzen von D-FF2 den D-FF1 abkoppeln, da sonst die gesetzte Schwellspannung des D-FF1 ständig anliegt.
Die oben gennanten Schwellwertspannungen sind Eckpunkte, keine Festsetzungen. Das variiert durch die Topologie der Strecke.
Fazit:
Es wird der Kompromiss bleiben, daß nicht jeder Zug exakt am selben Punkt anhalten wird und es muß getestet werden.
Oder es gibt noch eine andere Idee.
Macht es digital auch nicht, außer mit zusätzlichem Haltmelder. Und damit könntest du es auch.
Den Aufwand, den du da betreibst, kann und möchte nicht jeder betreiben, das ist ein Hobby im Hobby. Aber damit wieder gerechtfertigt
.Mir gefällt es, ich würde es aber nicht nachmachen.
Fazit: weiter so!
Der IL 471 ist die beste Lösung, meinersets. Man kann den als Reflex und unterbrechende Lichtschranke einsetzen. Er ist hier aber ganz schwer zu beschaffen. Die letzten habe ich direkt von Aliexpress bezogen. Dort ist er auch zu einen vernünftigen Preis zu beschaffen. Durch seine Größe ist er auch leicht zu tarnen, Es gibt aber auch noch paar einfache Reflexschranken z.Z. auf dem Markt, gedacht für Arduino, je nach Anbieter von unterschiedlicher Qualität.
zucker
Foriker
Danke, den kannte ich auf den CNY71 abgestimmt noch nicht.
Hatte mich gerade mit einer LD271 auf einen SFH300 befasst, je 5mm, rund. Die würden im Loch eingefaßt zwischen den Schwellen nach oben rausguggen können, ohne die Schwellenkante zu überragen und von oben durch die Lokstreifen eine Reflexion abbekommen. Eine Schwelle müßte raus.
Für die LD271 käme eine Ansteuerung mittels NE555 mit eine bestimmten Freq. in Frage, als einmaligen Taktgeber für mehrere Empfänger. Die Sendedioden kann man vielleicht in Reihe und Parallelschaltung klemmen, angesteuert mit etwas in BD136 Größenordnung.
Den Emitter des SFH300 über einen nichtinvertierenden OPV als Verstärker mit dezenter Verstärkung an den Eingang PIN3 des NE567 und dabei in den Gegenkopplungszweig des OPV einen Elko auf den Massefußpunkt setzen, um Frequenzen unterhalb 100...200Hz wegzufiltern. Halt analog der Schleife am Differenzverstärker einer NF Endstufe. Der OPV käme mit einer Ub hin, der 567 verträgt ohnehin nur max 10V, also mit einer 7.5V Z wäre das zu machen. Die Strömlinge dürften bei max 20mA liegen.
IS471 / IS47
Die Sendedioden IS47 sind lieferbar, der Empfänger IS471 irgendwann, sagt RS bzw. Farnell.
Hatte mich gerade mit einer LD271 auf einen SFH300 befasst, je 5mm, rund. Die würden im Loch eingefaßt zwischen den Schwellen nach oben rausguggen können, ohne die Schwellenkante zu überragen und von oben durch die Lokstreifen eine Reflexion abbekommen. Eine Schwelle müßte raus.
Für die LD271 käme eine Ansteuerung mittels NE555 mit eine bestimmten Freq. in Frage, als einmaligen Taktgeber für mehrere Empfänger. Die Sendedioden kann man vielleicht in Reihe und Parallelschaltung klemmen, angesteuert mit etwas in BD136 Größenordnung.
Den Emitter des SFH300 über einen nichtinvertierenden OPV als Verstärker mit dezenter Verstärkung an den Eingang PIN3 des NE567 und dabei in den Gegenkopplungszweig des OPV einen Elko auf den Massefußpunkt setzen, um Frequenzen unterhalb 100...200Hz wegzufiltern. Halt analog der Schleife am Differenzverstärker einer NF Endstufe. Der OPV käme mit einer Ub hin, der 567 verträgt ohnehin nur max 10V, also mit einer 7.5V Z wäre das zu machen. Die Strömlinge dürften bei max 20mA liegen.
IS471 / IS47
Die Sendedioden IS47 sind lieferbar, der Empfänger IS471 irgendwann, sagt RS bzw. Farnell.
zucker
Foriker
Der letzte Block (500 vom Gleisplan) ist getauscht. Da hier scheinbar doch ein paar Leute reinsehen, eine kurze Erklärung zu den Blockübergängen.
Im reinen Gleichstrombetrieb sollen die Fahrregler wie der FZ1 oder sonstiges auch die gleiche Spannungshöhe abgeben, damit die Lok auf dem Übergang nicht ruckt, also schneller oder langsamer wird. Bei PWM im Sinne analoger Loks aber Rechteckspannung am Gleis wird mit dem Faktor Zeit gefahren.
Wenn die Taktung beider Blöcke nicht gleich ist, wird auf dem Übergang im schlimmsten Fall eine gleichmäßige voll Spannungshöhe anliegen. Damit fährt die Lok mit Vollgas über den Blockübergang. Angehangene Wagen mit Strombrücken an den Rädern (Drehgestelle) werden den Vorgang jedesmal wiederholen, wenn sie über die Blocktrennstelle rollen.
Grafik:
Grafik 1 - reine Gleichspannung, kann mit dem Fahrspannungsabgriff abgestimmt werden.
Grafik 2 - Ideal Standard bei Taktung
Grafik 3 - der schlimmste Fall der Untaktung
2 kleine Vidschos, die Blockübergangsstelle ist an der blauen Nadel:
1. Blockübergang für Grafik 3
Anhang anzeigen P8 mit Eilzugwagen Blockübergang alt klein.mp4
2. Blockübergang für Grafik 2:
Anhang anzeigen P8 mit Eilzugwagen Blockübergang neu klein.mp4
Deshalb der globale Taktgenerator - läuft
Im reinen Gleichstrombetrieb sollen die Fahrregler wie der FZ1 oder sonstiges auch die gleiche Spannungshöhe abgeben, damit die Lok auf dem Übergang nicht ruckt, also schneller oder langsamer wird. Bei PWM im Sinne analoger Loks aber Rechteckspannung am Gleis wird mit dem Faktor Zeit gefahren.
Wenn die Taktung beider Blöcke nicht gleich ist, wird auf dem Übergang im schlimmsten Fall eine gleichmäßige voll Spannungshöhe anliegen. Damit fährt die Lok mit Vollgas über den Blockübergang. Angehangene Wagen mit Strombrücken an den Rädern (Drehgestelle) werden den Vorgang jedesmal wiederholen, wenn sie über die Blocktrennstelle rollen.
Grafik:
Grafik 1 - reine Gleichspannung, kann mit dem Fahrspannungsabgriff abgestimmt werden.
Grafik 2 - Ideal Standard bei Taktung
Grafik 3 - der schlimmste Fall der Untaktung
2 kleine Vidschos, die Blockübergangsstelle ist an der blauen Nadel:
1. Blockübergang für Grafik 3
Anhang anzeigen P8 mit Eilzugwagen Blockübergang alt klein.mp4
2. Blockübergang für Grafik 2:
Anhang anzeigen P8 mit Eilzugwagen Blockübergang neu klein.mp4
Deshalb der globale Taktgenerator - läuft
zucker
Foriker
Reflexlichtschranke:
Ein sehr liebes Forenmitglied hat mir 2 IS471F und 2 TSAL 6100, sowie 1 TSAL 4400 zukommen lassen.
Damit läßt sich auf jeden Fall etwas anfangen, hinsichtlich Störsicherheit bei Fremdlicht.
Nach geringfügiger Überlegung und Sichtung der Datenblätter:
Der IS471F ist ein PLL IC. PLL bedeuted Phase Locked Loop, zu deutsch, Phasenregelschleife. Das tolle an dem Ding ist - es ist schon alles auf den Chip geschnitzt.
Ich will jetzt nicht weiter auf das Innenleben des IC eingehen, auch nicht auf eine komplette Erklärung der PLL Schaltung. Vielleicht soviel; es ist eine Regelschaltung, die über einen Oszilator eine Phase bzw. Takt vorgibt und ein kommendes Signal auf diese Phase "einrasten" läßt und somit ein geschlossenes Regelsystem herstellt, welches nur auf dieser Freq (mit geringen Abweichungen) arbeitet.
Sharp hat das alles auf 4 Beine reduziert, gibt auch den Impuls für die Sende LED aus. Der IC empfängt mit seiner eingebauten (kleines Loch) Photodiode im Peak eine Wellenlänge von 950nm. Die Taktung liegt wohl in etwa bei 13Khz, was aber variieren kann. Das wiederum ist aber kein Problem, da die Ausgabe für die Sendediode vom IC selbst und demnach immer passend kommt.
Der 471 arbeitet im Spannungsbereich von 4.5V bis 16V. Bei mir wird die Betriebsspannung 12V sein, weil vorhanden und alles weitere für diese Spannungen ausgelegt ist.
Die Sendediode TSAL 4400 ist eine 3mm runde IR LED mit 940nm Wellenlänge im Peak mit sehr steil abfallenden Flanken. Der relative Radiant hat bei ca 20° +/- die höchste Intensität, da muß vielleicht eine Stück Schlauch über die Kuppe der LED aber das wird sich zeigen.
Größenordnung:
links der IS471, rechts die Infrarot (IR) Sendediode TSAL 4400.
Schaltungsidee:
IS471:
PIN1 Ub+
PIN 3 Masse
Parallel über diese beiden Anschlüße muß C1, er nimmt Störspitzen. Wenn der C nicht drin ist, gibt es Peaks innerhalb der Regelkette.
PIN4 ist der Ausgang, besser geschrieben, der Eingang für die kommende Spannung über T1, R1, R2. Das Innenleben des 471 hat an der Stelle einen T gegen Masse, welcher im vorgegebenen Takt schaltet und damit die Ube Strecke des T steuert, welcher dadurch öffnet (LED leuchtet) oder schließt (LED aus).
An diesem Eingang können 50mA fließen, was hier aber niemals erreicht wird. R1 ist als Stromberenzung voresehen, um den Stromfluß des T1 über seine EC Strecke steuern zu können, was wiederum den Stromfluß durch die LED regelt.
Die LED ist für 100mA zugelassen, was definitiv zu viel sein wird. Wichtig ist die Balance zwischen dem Stromfluß durch die LED, der dadurch zugehörigen Alterung der LED und dem benötigtem Lichtstrom aus der LED.
Das muß probiert werden, schätze aber mit 20mA wird das funktionieren. In dem Fall kann zusätzlich zur Einstellung mit R1 auch R3 vergrößert werden.
T1 ist ein 2N2905A, wie dafür gemacht.
PIN2 ist der Ausgang. Was dann dort wirklich rauskommt, wird der Oszi zeigen.
Die eingezeichnete grüne LED 1 ist nur zur Kontrolle. Normalerweise sollte da die Betriebsspannung abgreifbar sein. In welcher Höhe ist noch unbekannt, da ein Pullup Widerstand unbekannter Größe von Ub+ zum PIN 2 liegt. Der schaltende npn Transistor im IC liegt mit seinem Kollektor an diesem Widerstand, sein Emitter klemmt an Masse. Ein H an seiner Basis wird demzufolge ein L an PIN2 erzeugen und andersrum.
Sodala, das wird nun experimentell aufgebaut.
Anhang Datenblätter:
IS471F:
TSAL 4400:
2N2905A
Ein sehr liebes Forenmitglied hat mir 2 IS471F und 2 TSAL 6100, sowie 1 TSAL 4400 zukommen lassen.
Damit läßt sich auf jeden Fall etwas anfangen, hinsichtlich Störsicherheit bei Fremdlicht.
Nach geringfügiger Überlegung und Sichtung der Datenblätter:
Der IS471F ist ein PLL IC. PLL bedeuted Phase Locked Loop, zu deutsch, Phasenregelschleife. Das tolle an dem Ding ist - es ist schon alles auf den Chip geschnitzt.
Ich will jetzt nicht weiter auf das Innenleben des IC eingehen, auch nicht auf eine komplette Erklärung der PLL Schaltung. Vielleicht soviel; es ist eine Regelschaltung, die über einen Oszilator eine Phase bzw. Takt vorgibt und ein kommendes Signal auf diese Phase "einrasten" läßt und somit ein geschlossenes Regelsystem herstellt, welches nur auf dieser Freq (mit geringen Abweichungen) arbeitet.
Sharp hat das alles auf 4 Beine reduziert, gibt auch den Impuls für die Sende LED aus. Der IC empfängt mit seiner eingebauten (kleines Loch) Photodiode im Peak eine Wellenlänge von 950nm. Die Taktung liegt wohl in etwa bei 13Khz, was aber variieren kann. Das wiederum ist aber kein Problem, da die Ausgabe für die Sendediode vom IC selbst und demnach immer passend kommt.
Der 471 arbeitet im Spannungsbereich von 4.5V bis 16V. Bei mir wird die Betriebsspannung 12V sein, weil vorhanden und alles weitere für diese Spannungen ausgelegt ist.
Die Sendediode TSAL 4400 ist eine 3mm runde IR LED mit 940nm Wellenlänge im Peak mit sehr steil abfallenden Flanken. Der relative Radiant hat bei ca 20° +/- die höchste Intensität, da muß vielleicht eine Stück Schlauch über die Kuppe der LED aber das wird sich zeigen.
Größenordnung:
links der IS471, rechts die Infrarot (IR) Sendediode TSAL 4400.
Schaltungsidee:
IS471:
PIN1 Ub+
PIN 3 Masse
Parallel über diese beiden Anschlüße muß C1, er nimmt Störspitzen. Wenn der C nicht drin ist, gibt es Peaks innerhalb der Regelkette.
PIN4 ist der Ausgang, besser geschrieben, der Eingang für die kommende Spannung über T1, R1, R2. Das Innenleben des 471 hat an der Stelle einen T gegen Masse, welcher im vorgegebenen Takt schaltet und damit die Ube Strecke des T steuert, welcher dadurch öffnet (LED leuchtet) oder schließt (LED aus).
An diesem Eingang können 50mA fließen, was hier aber niemals erreicht wird. R1 ist als Stromberenzung voresehen, um den Stromfluß des T1 über seine EC Strecke steuern zu können, was wiederum den Stromfluß durch die LED regelt.
Die LED ist für 100mA zugelassen, was definitiv zu viel sein wird. Wichtig ist die Balance zwischen dem Stromfluß durch die LED, der dadurch zugehörigen Alterung der LED und dem benötigtem Lichtstrom aus der LED.
Das muß probiert werden, schätze aber mit 20mA wird das funktionieren. In dem Fall kann zusätzlich zur Einstellung mit R1 auch R3 vergrößert werden.
T1 ist ein 2N2905A, wie dafür gemacht.
PIN2 ist der Ausgang. Was dann dort wirklich rauskommt, wird der Oszi zeigen.
Die eingezeichnete grüne LED 1 ist nur zur Kontrolle. Normalerweise sollte da die Betriebsspannung abgreifbar sein. In welcher Höhe ist noch unbekannt, da ein Pullup Widerstand unbekannter Größe von Ub+ zum PIN 2 liegt. Der schaltende npn Transistor im IC liegt mit seinem Kollektor an diesem Widerstand, sein Emitter klemmt an Masse. Ein H an seiner Basis wird demzufolge ein L an PIN2 erzeugen und andersrum.
Sodala, das wird nun experimentell aufgebaut.
Anhang Datenblätter:
IS471F:
TSAL 4400:
2N2905A
Zum Experementieren mag die Schaltung gut sein.In der Praxis kommt man mit wesentlich weniger Bauelementen aus. Ich habe den IC mind. 20 mal verbaut. Bei kurzen Entfernungen kann der zusätzliche Widerstand der Sende-Led groß sein, z.B. 470 Ohm. Nur bei großen Entfernungen sollte man die 50 mA ausnutzen. Man kann dadurch bei vielen Schaltungen Strom einsparen, nicht wegen Habeck.
Braucht es T1 dann noch? Zumal man eh meist noch weniger nimmt, du z.B. 20 mA.
Und die Teile gingen nicht:
www.az-delivery.de
Am Arduino sind/waren sie recht zuverlässig auch bei Tageslicht. Ausgabe TTL Level
4-Kanal Infrarot Hindernis Sensor mit digitalem Ausgang und einstellbarer Sensitivität u.a. für Robot Cars
Die Reichweite und Sensitivität unseres Hindernis Sensors lässt sich für jeden Kanal einzeln anpassen. Durch die Aufteilung der Platinen lässt sich die Position oder die Bewegung eines Hindernisses erfassen. Diese Eigenschaften machen das Modul zu einem optimalen Sensor für Robot Cars oder...
www.az-delivery.de
Am Arduino sind/waren sie recht zuverlässig auch bei Tageslicht. Ausgabe TTL Level
zucker
Foriker
Moinsen,
Strom senken auf jeden Fall, bei 20 Reflexern wird es sonst dünne. Der T1 ist, wie beschrieben, zunächst eine Begrenzung und wer weiß wozu der noch dienen kann.
Wenn Rv der LED 470R sein kann, wäre die Ub+ Angabe noch gut, weil sonst bleibt der Strom unbekannt.
Die Fertigteile scheinen gut zu sein aber sie sind eben fertig und das geht gar nicht.
Strom senken auf jeden Fall, bei 20 Reflexern wird es sonst dünne. Der T1 ist, wie beschrieben, zunächst eine Begrenzung und wer weiß wozu der noch dienen kann.
Wenn Rv der LED 470R sein kann, wäre die Ub+ Angabe noch gut, weil sonst bleibt der Strom unbekannt.
Die Fertigteile scheinen gut zu sein aber sie sind eben fertig und das geht gar nicht.
zucker
Foriker
Bevor die Reflexschranke kommt - die Hauptstromverteilerplatine mit globalem Taktgenerator und Notstop ist fertig (200mm x 100mm), bis auf 3 Steckerleisten - alles hat ein Ende, nur eben die Wurst hat 2
zucker
Foriker
Was vielleicht noch interessant ist; wo kommt der Strom für alles her.
Es gibt 2 Stück 19" Gehäuse, in die alles hineinkam. Die einzelnen Stromkreise sind voneinander völlig getrennt, um keine Störeinflüsse auf die reinen Elektronikkreise zu bekommen. Deshalb sind an allen Stellen, wo sich die Elektronikstromkreise mit den Fahrstromkreisen treffen, Optokoppler zwischen geschalten.
Das Netzteil für die Lampen der Häuser, Signallichter und Straßenlaternen ist elektrisch von den anderen Kreisen komplett losgelöst.
Für die Weichen sind die mot Unterflurantriebe von Tillig eingesetzt, arbeten mit Wechselstrom. Dieser ist ebenfalls völlig galvanisch von den anderen Strömen getrennt, hier mit Relais.
Der Aufbau der Netzteile erfolgte im klassischen Sinn, also mit RKT`s und Spannungsreglern mit Längstransistoren.
Sämtliche Verdrahtung ist farbrein ausgeführt.
Netzteil 1:
Das Netzteil für die Beleuchtung, Signallichter, Straßenlampen usw:
Der gute alte MAA723 mit Peripherie und jeweils 2 // Leistungs-T (MJ15003), ausgemessen hinsichtlich ihres Stromverstäkungsfaktors, um beide gleichmäßig zu belasten.
In der Zuleitung zu beiden RKT`s befindet sich eine Einschaltverzögerung über NTC 1, da bei großem Lastanhang und Zuschaltung doch ein etwas größerer Strom aus dem Netz gefordert wird.
Im selben Gehäuse befindet sich ein weiterer RKT, dessen eine Wicklung für die Weichenschaltelektronik genutzt wird, die andere Wicklung als reiner Wechselstrom für die mot Weichenantriebe. Natürlich ist dieser Stromzweig auch für mag Antriebe nutzbar. Für beide Zwecke gibt es verschiedene Ansteuerschaltungen.
Der Takt ist für eine serielle Schaltung der Weichen vorgesehen, der Netzreset bringt beim zuschalten alle Weichen auf einen definierten Anfangszustand.
Der ZMP (zentraler Massepunkt) des Weichenelktroniknetzteils wird mit einem einzelnen 4mm² Kabel mit dem ZMP des Netzteiles für die reine Elektronik im 2. 19" Gehäuse verbunden. Diese beiden Massen treffen sich an den ZMP`s um keinerlei Spannungsdifferenzen zwischen beiden zuzulassen.
Zur Zwangskühlung sind Lüfter eingebaut. Die NTC 101, 102 sind in die Kühlkörper eingeschraubt. R101, R102 erlauben die Einstellung des Anlaufpunktes der Lüfter hinsichtlich der Umgebungstemperatur.
Die Löcher in den Kühlern stammen von der ehemaligen Verwendung - NF Endstufe mit TO3 Transistoren.
Die Ausgänge sind unverwechselbar ausgeführt, Weichenumlaufwechselstrom XLR, Weichenschaltelektronik 4pol Speakon voll belegt, Licht, Signale Lampen 4pol Speakon aber so, daß nichts passieren kann, sollte da mal eine Verwechslung stattfinden.
Die Netzzuleitungen sind mit Powercon ausgeführt.
Netzteil 2
Wiederum sind 2 RKT`s eingebaut, diesmal ohne Einschaltverzögerung, da der Lastfahrstrom erst später durch die Fahrstromplatinen zugeschalten wird und nicht zeitgleich zu Beginn. Der reine Elektronikstrom wird ebenfalls zum Zeitpunkt der Netzzuschaltung nicht als volle Last anliegen.
Elektronikstromkreis:
Wieder ein Takt für Dinge, wo er gebraucht wird. Wieder ein Netzreset für den definierten Anfangszustand und für eine manuelle Rücksetzung bei allerlei Fehlfunktionen im laufenden Betrieb.
Der Fahrstrom:
Ein RKT mit einer Wicklung, aufgeteilt auf 6 voneinander unabhängige Stromkreise. Die jeweilige Spannung ist einstellbar, deshalb sind auch die exakt 13V Ub+ möglich. Die Fahrstromplatinen "zerhacken" diese Spannung und geben sie in zeitlichen Intervallen ans Gleis (PWM).
Im Vollastbetrieb würden über allen Spannungsreglern knapp 100W Verlustleistung (Ptot) auftreten, was aber so nicht stimmt, da die Spannung nach den Gleichrichterdioden auf etwa 16V zusammenbricht, somit der Strom etwas sinkt und Ptot erheblich geringer ist. Der Kühler für die 6 Spannungsregler ist deshalb etwas kleiner und auch hier wieder mit Lüftern zwangsgekühlt.
Die NTC dafür sind in den Diodenkühlern und in den Ureg-Kühlern eineschraubt.
Die reine Gleichspannung weißt bei allen Netzteilen einen Restbrumm von ca 60mV auf. Durch die Umwandlung in einen Rechteckfahrstrom wird allerdings auf die Fahrstromversorgung ein Rückspike aufmoduliert, wenn der Zustrom zum Gleis unterbrochen wird. Das ist leider nicht ganz zu vermeiden. Diese Spikes sind aber schädlich für die reine Elektronik, weshalb am Berührungspunkt zwischen der Steuerelektronik und dem Fahrstrom Optokoppler eingesetzt sind.
Was beachtet werden muß - die Einschaltreihenfolge.
1. Weichennetzteil
2. Fahrstrom- und Steuerelektroniknetzteil
Das Ausschalten dann andersrum
Es gibt 2 Stück 19" Gehäuse, in die alles hineinkam. Die einzelnen Stromkreise sind voneinander völlig getrennt, um keine Störeinflüsse auf die reinen Elektronikkreise zu bekommen. Deshalb sind an allen Stellen, wo sich die Elektronikstromkreise mit den Fahrstromkreisen treffen, Optokoppler zwischen geschalten.
Das Netzteil für die Lampen der Häuser, Signallichter und Straßenlaternen ist elektrisch von den anderen Kreisen komplett losgelöst.
Für die Weichen sind die mot Unterflurantriebe von Tillig eingesetzt, arbeten mit Wechselstrom. Dieser ist ebenfalls völlig galvanisch von den anderen Strömen getrennt, hier mit Relais.
Der Aufbau der Netzteile erfolgte im klassischen Sinn, also mit RKT`s und Spannungsreglern mit Längstransistoren.
Sämtliche Verdrahtung ist farbrein ausgeführt.
Netzteil 1:
Das Netzteil für die Beleuchtung, Signallichter, Straßenlampen usw:
Der gute alte MAA723 mit Peripherie und jeweils 2 // Leistungs-T (MJ15003), ausgemessen hinsichtlich ihres Stromverstäkungsfaktors, um beide gleichmäßig zu belasten.
In der Zuleitung zu beiden RKT`s befindet sich eine Einschaltverzögerung über NTC 1, da bei großem Lastanhang und Zuschaltung doch ein etwas größerer Strom aus dem Netz gefordert wird.
Im selben Gehäuse befindet sich ein weiterer RKT, dessen eine Wicklung für die Weichenschaltelektronik genutzt wird, die andere Wicklung als reiner Wechselstrom für die mot Weichenantriebe. Natürlich ist dieser Stromzweig auch für mag Antriebe nutzbar. Für beide Zwecke gibt es verschiedene Ansteuerschaltungen.
Der Takt ist für eine serielle Schaltung der Weichen vorgesehen, der Netzreset bringt beim zuschalten alle Weichen auf einen definierten Anfangszustand.
Der ZMP (zentraler Massepunkt) des Weichenelktroniknetzteils wird mit einem einzelnen 4mm² Kabel mit dem ZMP des Netzteiles für die reine Elektronik im 2. 19" Gehäuse verbunden. Diese beiden Massen treffen sich an den ZMP`s um keinerlei Spannungsdifferenzen zwischen beiden zuzulassen.
Zur Zwangskühlung sind Lüfter eingebaut. Die NTC 101, 102 sind in die Kühlkörper eingeschraubt. R101, R102 erlauben die Einstellung des Anlaufpunktes der Lüfter hinsichtlich der Umgebungstemperatur.
Die Löcher in den Kühlern stammen von der ehemaligen Verwendung - NF Endstufe mit TO3 Transistoren.
Die Ausgänge sind unverwechselbar ausgeführt, Weichenumlaufwechselstrom XLR, Weichenschaltelektronik 4pol Speakon voll belegt, Licht, Signale Lampen 4pol Speakon aber so, daß nichts passieren kann, sollte da mal eine Verwechslung stattfinden.
Die Netzzuleitungen sind mit Powercon ausgeführt.
Netzteil 2
Wiederum sind 2 RKT`s eingebaut, diesmal ohne Einschaltverzögerung, da der Lastfahrstrom erst später durch die Fahrstromplatinen zugeschalten wird und nicht zeitgleich zu Beginn. Der reine Elektronikstrom wird ebenfalls zum Zeitpunkt der Netzzuschaltung nicht als volle Last anliegen.
Elektronikstromkreis:
Wieder ein Takt für Dinge, wo er gebraucht wird. Wieder ein Netzreset für den definierten Anfangszustand und für eine manuelle Rücksetzung bei allerlei Fehlfunktionen im laufenden Betrieb.
Der Fahrstrom:
Ein RKT mit einer Wicklung, aufgeteilt auf 6 voneinander unabhängige Stromkreise. Die jeweilige Spannung ist einstellbar, deshalb sind auch die exakt 13V Ub+ möglich. Die Fahrstromplatinen "zerhacken" diese Spannung und geben sie in zeitlichen Intervallen ans Gleis (PWM).
Im Vollastbetrieb würden über allen Spannungsreglern knapp 100W Verlustleistung (Ptot) auftreten, was aber so nicht stimmt, da die Spannung nach den Gleichrichterdioden auf etwa 16V zusammenbricht, somit der Strom etwas sinkt und Ptot erheblich geringer ist. Der Kühler für die 6 Spannungsregler ist deshalb etwas kleiner und auch hier wieder mit Lüftern zwangsgekühlt.
Die NTC dafür sind in den Diodenkühlern und in den Ureg-Kühlern eineschraubt.
Die reine Gleichspannung weißt bei allen Netzteilen einen Restbrumm von ca 60mV auf. Durch die Umwandlung in einen Rechteckfahrstrom wird allerdings auf die Fahrstromversorgung ein Rückspike aufmoduliert, wenn der Zustrom zum Gleis unterbrochen wird. Das ist leider nicht ganz zu vermeiden. Diese Spikes sind aber schädlich für die reine Elektronik, weshalb am Berührungspunkt zwischen der Steuerelektronik und dem Fahrstrom Optokoppler eingesetzt sind.
Was beachtet werden muß - die Einschaltreihenfolge.
1. Weichennetzteil
2. Fahrstrom- und Steuerelektroniknetzteil
Das Ausschalten dann andersrum
zucker
Foriker
Weichenansteuerung:
Weichenansteuerung für mot Tilligantriebe:
Als Antriebe für alle Weichen sind die mot von Tillig eingebaut. Was ein leidliches Problem bei denen ist; die saudünne Leiterbahn für die Herzstückpolarisierung, die gern mal wegbrennt.
Um diese Antriebe mit der Ansteuerung bei mir kompatibel zu machen, eine ordentliche Rückmeldung zu bekommen, die auch eine Anzeige erlaubt und das Herz extern polarisiert, gibt es folgende Schaltung.
Herzstück ist auch hier wieder ein D-FF (4013), diesmal nur als reiner RS FF. Dieser FF wird mit einem H Ping gesetzt und verbleibt auch da, ohne eine weitere Zuführung von Ub+ an seinen Eingängen. Beim zuschalten der Betriebsspannung wird in aller Regel der Q- Ausgang auf H gehen. Mit den Kondensatoren C2 und C3 kann man etwas anderes erzwingen. Der Eingang, der keinen C hat, hat Vorrang und bestimmt die Kippstellung.
Wenn vor den Eingängen eine weitere Logikschaltung sitzt, braucht man die C`s nicht, auch sollten dann R1 und R2 auf min 10K erhöht werden, um die Stromquelle nicht zu sehr zu belasten. Es sind auch Werte von 100K möglich.
In der gezeigten Eingangsbeschaltungsform kann man 2 Taster verwenden.
Dem FF folgt ein T als Schalttransistor, welcher ein REL mit 2 getrennten Umschaltern betätigt. Der eine Umschalter ist für die Polarisierung des Herzstücks, der andere Umschalter für die Zuführung der Wechselspannung für den Motor des Antriebs.
Die eigentliche Herzpolarisierung wird als Rückmeldung genutzt. Diese erfolgt über 2 Optokoppler, welche auch die LED für die Taster leuchteln lassen.
Die Taster sind von Miyama Electric und haben die Bezeichnung DS-661R. Leider sind sie nicht mehr zu bekommen.
Die Platinen sind so aufgebaut, daß der Stecker für die Antriebe mit der Reihenfolge des Flachbandkabels der Antriebe paßt.
Sollte die Einbaulage des Antriebes mal nicht passen, dann werden ge und ro, sowie bl und br getauscht.
Das REL ist ein Meisel M4-12H mit 12.5mA Stromverbrauch.
Schaltung:
diverse Layout`s für 1 x 8 oder 2 x 4 oder 3 x 2 Schaltungen auf einer 100 x 160 Platine
eine Platine für 2 Antriebe:
Weichenansteuerung für magnetische Antriebe ohne Endabschaltung:
Diese Schaltung ist etwas aufwändiger. Nach dem FF sind pro Zweig jeweils ein 4047 eingesetzt. Der 4047 ist ein gar brauchbarer Mono-Astabil -Oszillator-Flop-retriggerbarer-Flip-und-zurück Baustein.
In der gezeigten Schaltung erhält der Triggereingang einen positiven Impuls vom D-FF (4013), der auch als H stehen bleibt. Mit der Kombination C1 R7 wird für eine bestimmt Zeit ein Impuls am Ausgang Q des 4047 erscheinen. Dieser Impuls schaltet T4, der wiederum einen Optokoppler ansteuert. Dieser Optokoppler hat Ausgangsseitig eine "Zündvorrichtung" für einen Triac an Bord, welcher den Triac für genau die mit C1 und R7 vorgegebene Zeit zündet und somit die Antriebsspule mit Strom versorgt. Da die Netzspannung mit 20ms arbeitet, für den Schaltvorgang 80ms zur Verfügung stehen, wird der Antrieb sicher schalten, danach aber nicht mehr vom Strom durchflossen.
Die Herzpolarisierung übernimmt T3, die Rückmeldung erfolgt über T2 und T1. An den Basen dieser 3 Transistoren liegt immer ein definierter H oder L Pegel vom D-FF an.
Der 4047 hat einen Nachteil, er wird beim zuschalten der Betriebsspannung einen Impuls abgeben. Um das zu verhindern, wird über den Netzreset (Netzteil für die Weichen vom obigen Beitrag) ein H Pegel für eine gewisse Zeit an den Extern Reset (Pin9) gebracht. Nach dem verstreichen der "Resetzeit" ist der 4047 einsatzbereit.
Das REL ist ein Siemens V23-101, wieder mit 12.5mA.
Die Schaltung:
Layout für 2 x 4 Antriebe auf 100 x 160 Platine, doppelseitig:
Platine:
Das Tastenpult:
Auf eine 160mm Breite passen exakt 16 dieser Taster, also für 8 Weichen. Es ist auf 2 x 4 aufgetrennt, wobei jeweils 1 Steckeranschluß für die Weichenstellung und ein Steckeranschluß für die Rückmeldung ist.
Der geneigte Leser wird feststellen, daß da noch 2 4pol Anschlüße und Jumperbrücken bei sind. Das ist für die serielle Schaltung der Weichen von der Matrix der Start - Zielsetzung und der Sperrung eines manuellen Eingriffs bei gesetzter Fahrstraße vorgesehen. Dazu eventll später mehr.
Tastenpult Layout:
Tastenpult an einer 4er Antriebsgruppe für mot Antriebe:
Weichenansteuerung für mot Tilligantriebe:
Als Antriebe für alle Weichen sind die mot von Tillig eingebaut. Was ein leidliches Problem bei denen ist; die saudünne Leiterbahn für die Herzstückpolarisierung, die gern mal wegbrennt.
Um diese Antriebe mit der Ansteuerung bei mir kompatibel zu machen, eine ordentliche Rückmeldung zu bekommen, die auch eine Anzeige erlaubt und das Herz extern polarisiert, gibt es folgende Schaltung.
Herzstück ist auch hier wieder ein D-FF (4013), diesmal nur als reiner RS FF. Dieser FF wird mit einem H Ping gesetzt und verbleibt auch da, ohne eine weitere Zuführung von Ub+ an seinen Eingängen. Beim zuschalten der Betriebsspannung wird in aller Regel der Q- Ausgang auf H gehen. Mit den Kondensatoren C2 und C3 kann man etwas anderes erzwingen. Der Eingang, der keinen C hat, hat Vorrang und bestimmt die Kippstellung.
Wenn vor den Eingängen eine weitere Logikschaltung sitzt, braucht man die C`s nicht, auch sollten dann R1 und R2 auf min 10K erhöht werden, um die Stromquelle nicht zu sehr zu belasten. Es sind auch Werte von 100K möglich.
In der gezeigten Eingangsbeschaltungsform kann man 2 Taster verwenden.
Dem FF folgt ein T als Schalttransistor, welcher ein REL mit 2 getrennten Umschaltern betätigt. Der eine Umschalter ist für die Polarisierung des Herzstücks, der andere Umschalter für die Zuführung der Wechselspannung für den Motor des Antriebs.
Die eigentliche Herzpolarisierung wird als Rückmeldung genutzt. Diese erfolgt über 2 Optokoppler, welche auch die LED für die Taster leuchteln lassen.
Die Taster sind von Miyama Electric und haben die Bezeichnung DS-661R. Leider sind sie nicht mehr zu bekommen.
Die Platinen sind so aufgebaut, daß der Stecker für die Antriebe mit der Reihenfolge des Flachbandkabels der Antriebe paßt.
Sollte die Einbaulage des Antriebes mal nicht passen, dann werden ge und ro, sowie bl und br getauscht.
Das REL ist ein Meisel M4-12H mit 12.5mA Stromverbrauch.
Schaltung:
diverse Layout`s für 1 x 8 oder 2 x 4 oder 3 x 2 Schaltungen auf einer 100 x 160 Platine
eine Platine für 2 Antriebe:
Weichenansteuerung für magnetische Antriebe ohne Endabschaltung:
Diese Schaltung ist etwas aufwändiger. Nach dem FF sind pro Zweig jeweils ein 4047 eingesetzt. Der 4047 ist ein gar brauchbarer Mono-Astabil -Oszillator-Flop-retriggerbarer-Flip-und-zurück Baustein.
In der gezeigten Schaltung erhält der Triggereingang einen positiven Impuls vom D-FF (4013), der auch als H stehen bleibt. Mit der Kombination C1 R7 wird für eine bestimmt Zeit ein Impuls am Ausgang Q des 4047 erscheinen. Dieser Impuls schaltet T4, der wiederum einen Optokoppler ansteuert. Dieser Optokoppler hat Ausgangsseitig eine "Zündvorrichtung" für einen Triac an Bord, welcher den Triac für genau die mit C1 und R7 vorgegebene Zeit zündet und somit die Antriebsspule mit Strom versorgt. Da die Netzspannung mit 20ms arbeitet, für den Schaltvorgang 80ms zur Verfügung stehen, wird der Antrieb sicher schalten, danach aber nicht mehr vom Strom durchflossen.
Die Herzpolarisierung übernimmt T3, die Rückmeldung erfolgt über T2 und T1. An den Basen dieser 3 Transistoren liegt immer ein definierter H oder L Pegel vom D-FF an.
Der 4047 hat einen Nachteil, er wird beim zuschalten der Betriebsspannung einen Impuls abgeben. Um das zu verhindern, wird über den Netzreset (Netzteil für die Weichen vom obigen Beitrag) ein H Pegel für eine gewisse Zeit an den Extern Reset (Pin9) gebracht. Nach dem verstreichen der "Resetzeit" ist der 4047 einsatzbereit.
Das REL ist ein Siemens V23-101, wieder mit 12.5mA.
Die Schaltung:
Layout für 2 x 4 Antriebe auf 100 x 160 Platine, doppelseitig:
Platine:
Das Tastenpult:
Auf eine 160mm Breite passen exakt 16 dieser Taster, also für 8 Weichen. Es ist auf 2 x 4 aufgetrennt, wobei jeweils 1 Steckeranschluß für die Weichenstellung und ein Steckeranschluß für die Rückmeldung ist.
Der geneigte Leser wird feststellen, daß da noch 2 4pol Anschlüße und Jumperbrücken bei sind. Das ist für die serielle Schaltung der Weichen von der Matrix der Start - Zielsetzung und der Sperrung eines manuellen Eingriffs bei gesetzter Fahrstraße vorgesehen. Dazu eventll später mehr.
Tastenpult Layout:
Tastenpult an einer 4er Antriebsgruppe für mot Antriebe:
krokodil
Foriker
Ich verwende solche Schaltungen schon mehrere Jahrzehnten, nur die Frequenz ist unter 1000Hz. Für alte Modelle ist diese Frequenz bedeutend wirksammer.
zucker
Foriker
Für den Sbhf sind 8 neue Blockregler von 12 geschafft, die 2 für die Auf-und Abfahrt (Block 13 und Block 500) sind schon eingebaut. Sie waren am Test beteiligt. Wenn die 12 dann drin sind, ist es die 3. Komplettbestückung.
Und weil mir gerade die Finger vom bohren und löten schmerzen gibt es mal eine Ansicht für die Weicheneinbindung im Sbhf. Hoffe das ist von Interesse.
Wie oben im Sbhf Plan angegeben, gibt es 6 Weichen. Man muß hier klar schreiben, daß kein direkter Zugriff auf die Züge besteht, da sie seriell folgen, bzw durch die 2 parallelen Arme abwechselnd aber seriell zum Vorschein kommen. Eine Harve für 12 Stellplätze sollte es nicht sein, da sie einfach zu tief wäre. Die serielle Abfolge benötigt zudem auch nur 6 Weichen, wobei nur 3 spitz befahren werden, 4 mit ABW ausgeführt sind, was ein entgleisen so ziemlich ausschließt. Die Einfahr- u. Ausfahrweiche ist jeweils als EW2 ausgeführt.
Gleisplan von oben, Beitrag 10
Die "Chef"weiche ist W1. Sie bündelt Block 6 und Block 12 auf Block 13. Das ist der Ausfahrblock. Rollt der letzte Wagen mit seinem Magneten über den SRK 13, so stellt sich W1 einmal auf gerade, beim nächsten Zug auf abzweigen. Somit wird beim "frei" werden des Block 13 dann einmal Block 6 geleert, das nächste mal Block 12.
Die Einbindung der W1 ins Geschehen:
Wird die Anlage unter Strom gesetzt, also der Anfang des täglichen Fahrbetriebes, dann wird über den Netzreset ein H Ping ausgegeben. Dieser H Pegel setzt D-FF1 und D-FF2 am Q- Ausgang auf H. Der D-FF2 und seine zugehörigen Bauteile werden hier nicht gebraucht, deshalb steht in den Symbolfahnen auch nichts drin.
W1 wird auf gerade gestellt und sollte auf Block 13 kein Zug stehen, so gibt der Fahrregler des Block 13 über seinen Belegtmelder (Freimelder) einen stehenden H Pegel an AND1 und AND2. Wenn W1 umgelaufen ist, wird sie einen weiteren stehenden H Pegel an den 2. Eingang des AND1 geben. Damit wird Q des AND1 ebenfalls stehend H und dieser H Pegel ist der Setzfahrbefehl für den Blockfahrstromregler des Block 6.
Das Weichenmodul ist das für die mot Antrieb von oben.
Ist der Zug dann von Block 6 auf Block 13 gefahren und überfährt mit seinem letzten Wagen und dem Maneten den SRK 13, so wird dieser einen Impuls (über die Reedaufarbeitungsschaltung) an den M/A-FF1 abgeben. Dieser wird über seinen Q Ausgang eine kurzen H Pegel (R2, C3) an den Takteingang C des als Toggel geschaltenen D-FF1 abgeben. Dieser wiederum wird an seinem Q Ausgang einen stehenden H Pegel abgeben, der W1 über das Weichenmodul auf abzweigen stellt.
Damit wird AND2 über die Weichenrückmeldung einen stehenden H Pegel erhalten.
Ist nun Block 13 wieder geleert, wird der Freimelder des Block 13 einen stehenden H Pegel abgeben, der an die beiden Eingänge AND1 und AND2 gelangt. Da W1 bereits auf abzweigen umgelaufen ist, wird AND2 an seinem Q einen stehenden H Pegel aufweisen, welcher der Setzfahrbefehl für den Blockstromfahregler 12 ist.
Somit ist W1 die betimmende für den wechselseitigen Abfluß der Züge aus dem Sbhf.
Als zusätzliche Sicherheit hatte ich noch einen 4551 eingebaut, den braucht es aber nicht.
Die Platine ist wieder universell, da noch 2 weitere dieser Weichenanordnung vorhanden sind (Block 4 und 5 auf Block 6 und Block 10 und 11 auf Block 12) Dort passiert selbiges wie mit den hier beschriebenen Blöcken.
Platine, 4 Stück auf 160 x 100
Und weil mir gerade die Finger vom bohren und löten schmerzen gibt es mal eine Ansicht für die Weicheneinbindung im Sbhf. Hoffe das ist von Interesse.
Wie oben im Sbhf Plan angegeben, gibt es 6 Weichen. Man muß hier klar schreiben, daß kein direkter Zugriff auf die Züge besteht, da sie seriell folgen, bzw durch die 2 parallelen Arme abwechselnd aber seriell zum Vorschein kommen. Eine Harve für 12 Stellplätze sollte es nicht sein, da sie einfach zu tief wäre. Die serielle Abfolge benötigt zudem auch nur 6 Weichen, wobei nur 3 spitz befahren werden, 4 mit ABW ausgeführt sind, was ein entgleisen so ziemlich ausschließt. Die Einfahr- u. Ausfahrweiche ist jeweils als EW2 ausgeführt.
Gleisplan von oben, Beitrag 10
Die "Chef"weiche ist W1. Sie bündelt Block 6 und Block 12 auf Block 13. Das ist der Ausfahrblock. Rollt der letzte Wagen mit seinem Magneten über den SRK 13, so stellt sich W1 einmal auf gerade, beim nächsten Zug auf abzweigen. Somit wird beim "frei" werden des Block 13 dann einmal Block 6 geleert, das nächste mal Block 12.
Die Einbindung der W1 ins Geschehen:
Wird die Anlage unter Strom gesetzt, also der Anfang des täglichen Fahrbetriebes, dann wird über den Netzreset ein H Ping ausgegeben. Dieser H Pegel setzt D-FF1 und D-FF2 am Q- Ausgang auf H. Der D-FF2 und seine zugehörigen Bauteile werden hier nicht gebraucht, deshalb steht in den Symbolfahnen auch nichts drin.
W1 wird auf gerade gestellt und sollte auf Block 13 kein Zug stehen, so gibt der Fahrregler des Block 13 über seinen Belegtmelder (Freimelder) einen stehenden H Pegel an AND1 und AND2. Wenn W1 umgelaufen ist, wird sie einen weiteren stehenden H Pegel an den 2. Eingang des AND1 geben. Damit wird Q des AND1 ebenfalls stehend H und dieser H Pegel ist der Setzfahrbefehl für den Blockfahrstromregler des Block 6.
Das Weichenmodul ist das für die mot Antrieb von oben.
Ist der Zug dann von Block 6 auf Block 13 gefahren und überfährt mit seinem letzten Wagen und dem Maneten den SRK 13, so wird dieser einen Impuls (über die Reedaufarbeitungsschaltung) an den M/A-FF1 abgeben. Dieser wird über seinen Q Ausgang eine kurzen H Pegel (R2, C3) an den Takteingang C des als Toggel geschaltenen D-FF1 abgeben. Dieser wiederum wird an seinem Q Ausgang einen stehenden H Pegel abgeben, der W1 über das Weichenmodul auf abzweigen stellt.
Damit wird AND2 über die Weichenrückmeldung einen stehenden H Pegel erhalten.
Ist nun Block 13 wieder geleert, wird der Freimelder des Block 13 einen stehenden H Pegel abgeben, der an die beiden Eingänge AND1 und AND2 gelangt. Da W1 bereits auf abzweigen umgelaufen ist, wird AND2 an seinem Q einen stehenden H Pegel aufweisen, welcher der Setzfahrbefehl für den Blockstromfahregler 12 ist.
Somit ist W1 die betimmende für den wechselseitigen Abfluß der Züge aus dem Sbhf.
Als zusätzliche Sicherheit hatte ich noch einen 4551 eingebaut, den braucht es aber nicht.
Die Platine ist wieder universell, da noch 2 weitere dieser Weichenanordnung vorhanden sind (Block 4 und 5 auf Block 6 und Block 10 und 11 auf Block 12) Dort passiert selbiges wie mit den hier beschriebenen Blöcken.
Platine, 4 Stück auf 160 x 100
zucker
Foriker
Nun müssen die Züge noch in den Sbhf und dazu die Weichen eingebunden werden.
Wieder universell für alles was ein Stammgleis auf 2 Verzweigungen hat.
Was passiert ?
Zunächst wird beim zuschalten des Anlagenstroms,
- hier muß ich nochmal auf die Reihenfolge der Zuschaltun der Netzteile hinweisen -
1. Weichenstromnetzteil zuschalten
2. Fahrstrom / Elektroniknetzteil zuschalten
durch den Netzreset für eine bestimmte Zeit ein H Pegel ausgegeben. Dieser H Pegel wird die beiden D-FF an ihren Takteingängen treffen und da der Dateneingang D auf Masse liegt, die Q- Ausgänge auf H bringen.
Wenn der Netzreset nach der bestimmten Zeit auf L zurückfällt, wird der Q Ausang des NOR 1 auf H springen.
Die Takteingänge der D-FF werden ein L erhalten.
Die Q- Ausgänge der D-FF bleiben auf H, da eine abfallende Taktflanke am C-Eingang (Takteingang) der D-FF, bei Masse am Dateneingang D der D-FF keine Änderung des Zustandes der Ausgänge des 4013 bewirken.
In dem Moment liegen an den AND1 und AND2 Eingängen jeweils H Pegel vom NOR1 kommend und jeweils H Pegel an den Eingängen von beiden D-FF kommend.
Nun folgen mehrere Szenarien:
1.
Block 1 und Block 7 sind belegt. Mit W2 passiert gar nichts.
Block 1 wird geleert (Block 2 ist abgeflossen und holt den Zug von Block 1 auf sich), Block 1 meldet frei (SRK 2), AND1 bekommt auf seinen 3. Eingang einen stehenden H Pegel, Set des D-FF1 wird H, Q des D-FF1 wird H (Q- wird L, demzufolge auch der Eingang des AND2, interessiert jetzt aber nicht), W2 läuft auf gerade um und wird über seine Rückmeldung an das AND3 einen stehenden H Pegel liefern. Da nun AND3 an seinem anderen Eingang ebenfalls einen stehenden H Pegel hat (kommt von der Freimeldung des Block 1), wird sein Ausgang auch H. Das nachgeschaltete Gatter NOR2 + Inv1 ergeben ein OR, heißt, am Ausgang des Inv1 liegt ein H Pegel an, welcher der Setzbefehl für den Blockfahrstromregler 500 ist.
NOR2 und der Inverter1 sind der Tatsache geschuldet, das für NOR1 eben ein NOR gebraucht wird und der 4000 zwei NOR und einen Inverter inne hat. Das wird genutzt, reduziert die Anzahl der IC`s auf das Nötigste.
2.
Block 1 und Block 7 sind belegt. Mit W2 passiert gar nichts:
Block 7 wird geleert ..... analog dem Szenario 1, nur eben mit W2 Umlauf auf abzweigen usw.
3.
Block 1 ist belegt, Block 7 ist leer. W2 läuft auf abzweigen um, Block 500 wird auf fahren gesetzt.
4.
Block 1 ist leer, Block 7 ist belegt. W2 läuft auf gerade um, Block 500 wird auf fahren gesetzt.
5.
Block 1 ist leer, Block 7 ist leer. AND2 hat AND5 nachgesetzt. Dazwischen ist C8 gegen Masse geschalten, es ist eine Zeitverzögerung. Diese Verzöerung zwingt D-FF1 zuerst zu kippen, was seinen Q- Ausgang auf L setzt, wodurch das D-FF2 nicht kippen kann, denn AND2 fehlt in dem Moment der 3. H Pegel an seinen Eingängen. W2 wird auf gerade umlaufen, was ein füllen von Block 1 zur Folge hat.
Spezialfall:
Block 7 ist frei, Block 1 ist belegt (oder andersrum). Block 500 wird auf fahren gesetzt, Zug fährt in Block 7 ein. Genau in dem Moment wird Block 1 zum Abfluß freiegeben (Block 2 ist leer) und der Zug fährt praktisch parallel ab, wenn der Zug auf auf Block 7 einfährt. W2 kann nur auf gerade umlaufen, wenn der Zug den Block 7 mit seinem letzten Wagen und dem Magnet darunter den SRK 7 passiert hat. Das verhindert sozusagen den Weichenumlauf unterm fahrenden Zug.
Platine:
75 x 50, doppelseitig, sonst gibt es zuviele Brücken
Wieder universell für alles was ein Stammgleis auf 2 Verzweigungen hat.
Was passiert ?
Zunächst wird beim zuschalten des Anlagenstroms,
- hier muß ich nochmal auf die Reihenfolge der Zuschaltun der Netzteile hinweisen -
1. Weichenstromnetzteil zuschalten
2. Fahrstrom / Elektroniknetzteil zuschalten
durch den Netzreset für eine bestimmte Zeit ein H Pegel ausgegeben. Dieser H Pegel wird die beiden D-FF an ihren Takteingängen treffen und da der Dateneingang D auf Masse liegt, die Q- Ausgänge auf H bringen.
Wenn der Netzreset nach der bestimmten Zeit auf L zurückfällt, wird der Q Ausang des NOR 1 auf H springen.
Die Takteingänge der D-FF werden ein L erhalten.
Die Q- Ausgänge der D-FF bleiben auf H, da eine abfallende Taktflanke am C-Eingang (Takteingang) der D-FF, bei Masse am Dateneingang D der D-FF keine Änderung des Zustandes der Ausgänge des 4013 bewirken.
In dem Moment liegen an den AND1 und AND2 Eingängen jeweils H Pegel vom NOR1 kommend und jeweils H Pegel an den Eingängen von beiden D-FF kommend.
Nun folgen mehrere Szenarien:
1.
Block 1 und Block 7 sind belegt. Mit W2 passiert gar nichts.
Block 1 wird geleert (Block 2 ist abgeflossen und holt den Zug von Block 1 auf sich), Block 1 meldet frei (SRK 2), AND1 bekommt auf seinen 3. Eingang einen stehenden H Pegel, Set des D-FF1 wird H, Q des D-FF1 wird H (Q- wird L, demzufolge auch der Eingang des AND2, interessiert jetzt aber nicht), W2 läuft auf gerade um und wird über seine Rückmeldung an das AND3 einen stehenden H Pegel liefern. Da nun AND3 an seinem anderen Eingang ebenfalls einen stehenden H Pegel hat (kommt von der Freimeldung des Block 1), wird sein Ausgang auch H. Das nachgeschaltete Gatter NOR2 + Inv1 ergeben ein OR, heißt, am Ausgang des Inv1 liegt ein H Pegel an, welcher der Setzbefehl für den Blockfahrstromregler 500 ist.
NOR2 und der Inverter1 sind der Tatsache geschuldet, das für NOR1 eben ein NOR gebraucht wird und der 4000 zwei NOR und einen Inverter inne hat. Das wird genutzt, reduziert die Anzahl der IC`s auf das Nötigste.
2.
Block 1 und Block 7 sind belegt. Mit W2 passiert gar nichts:
Block 7 wird geleert ..... analog dem Szenario 1, nur eben mit W2 Umlauf auf abzweigen usw.
3.
Block 1 ist belegt, Block 7 ist leer. W2 läuft auf abzweigen um, Block 500 wird auf fahren gesetzt.
4.
Block 1 ist leer, Block 7 ist belegt. W2 läuft auf gerade um, Block 500 wird auf fahren gesetzt.
5.
Block 1 ist leer, Block 7 ist leer. AND2 hat AND5 nachgesetzt. Dazwischen ist C8 gegen Masse geschalten, es ist eine Zeitverzögerung. Diese Verzöerung zwingt D-FF1 zuerst zu kippen, was seinen Q- Ausgang auf L setzt, wodurch das D-FF2 nicht kippen kann, denn AND2 fehlt in dem Moment der 3. H Pegel an seinen Eingängen. W2 wird auf gerade umlaufen, was ein füllen von Block 1 zur Folge hat.
Spezialfall:
Block 7 ist frei, Block 1 ist belegt (oder andersrum). Block 500 wird auf fahren gesetzt, Zug fährt in Block 7 ein. Genau in dem Moment wird Block 1 zum Abfluß freiegeben (Block 2 ist leer) und der Zug fährt praktisch parallel ab, wenn der Zug auf auf Block 7 einfährt. W2 kann nur auf gerade umlaufen, wenn der Zug den Block 7 mit seinem letzten Wagen und dem Magnet darunter den SRK 7 passiert hat. Das verhindert sozusagen den Weichenumlauf unterm fahrenden Zug.
Platine:
75 x 50, doppelseitig, sonst gibt es zuviele Brücken
zucker
Foriker
Bei den Weichenmodulen und dem zugehörigen Tastenpult schrob ich oben:
"Das Tastenpult:
Auf eine 160mm Breite passen exakt 16 dieser Taster, also für 8 Weichen. Es ist auf 2 x 4 aufgetrennt, wobei jeweils 1 Steckeranschluß für die Weichenstellung und ein Steckeranschluß für die Rückmeldung ist.
Der geneigte Leser wird feststellen, daß da noch 2 4pol Anschlüße und Jumperbrücken bei sind. Das ist für die serielle Schaltung der Weichen von der Matrix der Start - Zielsetzung und der Sperrung eines manuellen Eingriffs bei gesetzter Fahrstraße vorgesehen. Dazu eventll später mehr."
Im Sbhf sind keine Direktzugriffe auf die Weichen vorgesehen (obwohl auch das gänge), weil sie halt in den Ablauf eingebunden sind. Für einen Bahnhof ist das natürlich nicht geeignet, da sollte man schon auf die einzelnen Weichen Zugriff haben aber auch nur dann, wenn keine Fahrstraße gesetzt, bzw diese noch nicht aufgelöst ist. Ein Weg, wie man das machen kann, ist folgender:
Die Weichenmodule werden über die beiden Gatter OR1 und OR2 angesteuert. Der Ausgangspegel ist entweder "Ping" H oder stehend L.
Beide OR werden jeweils an einem Eingang von AND1 bzw. AND2 angesteuert. Die AND Eingänge bekommen ihre Pegel von der Fahrstraßenmatrix und, als "Ping" H, vom Ausgang Q der D-Speicher-Register 40174.
Die beiden anderen Eingänge der OR erhalten ihren "Ping" H vom Tastenpult.
Ist keine Fahrstraße (FS) gesetzt, bzw liegt eine Weiche nicht im Fahrweg, dann werden die AND Eingang "FS W-Set" einen L Pegel haben. In dem Moment wird an beiden Eingängen des NOR1 ebenfalls ein L anliegen, an seinem Ausgang aber ein stehender H Pegel sein. Dieser H Pegel wird nun an das Tastenpult weitergegeben und zwar nur für die betreffende Weiche. Damit kann die Weiche über die nachfolgenden Eingänge von OR1 bzw OR2 und einem Momentdruck auf das Tastenpult direkt umlaufen.
Ist eine FS gesetzt, bwz liegt eine Weiche im Fahrweg, dann wird am Ausgang des NOR1 ein L anliegen, was das Tastenpult sperrt und somit auch den direkten Zugriff auf die Weiche, bis die FS aufgelöst ist.
Die D-Speicher-Register 40174 sind D (Daten) Flip-Flops. In der gezeigten Schaltung arbeiten sie als Eimerkettenschaltung, heißt, ein D-FF gibt seinen Zustand an den nächsten weiter usw.
Es gibt einen Eingang R (Reset), welcher auf H liegen muß, um Änderungen am Ausgang Q zu erreichen. Dieser H Pegel wird vom D-FF1 (4013) gesetzt.
Nun folgen am D Eingang ein "Ping" H und zeitgleich am C (Clock) Eingang ebenfalls ein "Ping" H
Der globale Takt (von der gelben Textfahne "Takt" kommend und vom Netzteil der Weichen weiter oben generiert) gelangt erst dann an den C Eingang, wenn D-FF1 (4013) gesetzt ist, demzufolge auch R auf H liegt.
Nun braucht es den Eingang "WSI" Weichen-Schaltstart-Impuls ebenfalls einen "Ping" H. Der kommt vom Fahstraßen Start - Ziel Modul. Das lasse ich jetzt mal weg - es wird ganz einfach mit einem Draht von Ub+ auf einen der Eingänge des WSI Oder Gatters (OR1) eine ganz kurzzeitiger "Ping" gesetzt.
Dieser "Ping" ist nun der Datensatz, eben ein kurzzeitiger H Pegel, der vom 1. 40174 aufgenommen und durch die globale Taktung zum nächsten und übernächsten usw 40174 weitergegeben wird. Dieser Ping wird dann die einzelnen Weichen nacheinander (seriell) umlaufen lassen. Für mag Antriebe ist das gut geeignet, weil zeitgleich nie mehr Last als eine Weiche anhängt. Bei den mot Antrieben spielt das nicht so die Rolle, da fließen pro Motor nur um die 75mA.
Wenn der Daten-H-ping den letzten Ausgang der 40174 Kette erreicht, wird er zum "WSI Stop" In dem Moment wird D-FF1 (4013) zurückgesetzt, sein Q wird L und das Spiel ist beendet.
Beendet wird das Spiel ebenfalls vom Netzreset (braune Textfahne vom Netzteil kommend) und vom Handreset (FS Reset) des Fahrstaßensetzmoduls.
Die Platinen sind geteilt. Einmal als Ansteuerlogik und dann anreibar als ausführende Platinen.
Dann sind da noch OR3, OR4, OR5 und der D-FF2 (4013).
Es ist blöd, wenn der ganze Bhf gesperrt ist, nur weil der letzte Wagen noch nicht am Asig durch ist. Von daher gibt es Teilauflösungen der Fahrstraße. Das Bündel AND3 gibt nach einer Löschung durch den Zug und die Löschung durch den "WSP" (Weichensicherunsplan) Teile innerhalb der verlassenen Fahrstraße frei, die dann durch einen Rangierauftrag wieder befahren werden können.
Das ist aber eine Vertüdelaufgabe, die ganz individuell gelöst werden muß, im Zusammenhang mit der Matrix und dem WSP.
Der Fahrauftrag im Allgemeinen wird wieder durch die Rückmeldungen der Weichenumläufe und der Freimeldung des Folgeblocks erteilt, geht an die Blockfahrregler, was zum langsamen anfahren führt.
Die SRK`s werden wieder so platziert, daß viele Funktionen darüber gesteuert werden, um die Anzahl auf das Minimum zu begrenzen. Die Aufbereitung des Signals der SRK erfolgt ebenfalls mit der weiter oben gezeigten Schaltung.
Fahrstraßenmodul - Start > Zieltaste:
Zwischen das Fahrstraßenmodul und die serielle Weichenansteuerung kommt noch die Fahrstarßenmatrix.
"Das Tastenpult:
Auf eine 160mm Breite passen exakt 16 dieser Taster, also für 8 Weichen. Es ist auf 2 x 4 aufgetrennt, wobei jeweils 1 Steckeranschluß für die Weichenstellung und ein Steckeranschluß für die Rückmeldung ist.
Der geneigte Leser wird feststellen, daß da noch 2 4pol Anschlüße und Jumperbrücken bei sind. Das ist für die serielle Schaltung der Weichen von der Matrix der Start - Zielsetzung und der Sperrung eines manuellen Eingriffs bei gesetzter Fahrstraße vorgesehen. Dazu eventll später mehr."
Im Sbhf sind keine Direktzugriffe auf die Weichen vorgesehen (obwohl auch das gänge), weil sie halt in den Ablauf eingebunden sind. Für einen Bahnhof ist das natürlich nicht geeignet, da sollte man schon auf die einzelnen Weichen Zugriff haben aber auch nur dann, wenn keine Fahrstraße gesetzt, bzw diese noch nicht aufgelöst ist. Ein Weg, wie man das machen kann, ist folgender:
Die Weichenmodule werden über die beiden Gatter OR1 und OR2 angesteuert. Der Ausgangspegel ist entweder "Ping" H oder stehend L.
Beide OR werden jeweils an einem Eingang von AND1 bzw. AND2 angesteuert. Die AND Eingänge bekommen ihre Pegel von der Fahrstraßenmatrix und, als "Ping" H, vom Ausgang Q der D-Speicher-Register 40174.
Die beiden anderen Eingänge der OR erhalten ihren "Ping" H vom Tastenpult.
Ist keine Fahrstraße (FS) gesetzt, bzw liegt eine Weiche nicht im Fahrweg, dann werden die AND Eingang "FS W-Set" einen L Pegel haben. In dem Moment wird an beiden Eingängen des NOR1 ebenfalls ein L anliegen, an seinem Ausgang aber ein stehender H Pegel sein. Dieser H Pegel wird nun an das Tastenpult weitergegeben und zwar nur für die betreffende Weiche. Damit kann die Weiche über die nachfolgenden Eingänge von OR1 bzw OR2 und einem Momentdruck auf das Tastenpult direkt umlaufen.
Ist eine FS gesetzt, bwz liegt eine Weiche im Fahrweg, dann wird am Ausgang des NOR1 ein L anliegen, was das Tastenpult sperrt und somit auch den direkten Zugriff auf die Weiche, bis die FS aufgelöst ist.
Die D-Speicher-Register 40174 sind D (Daten) Flip-Flops. In der gezeigten Schaltung arbeiten sie als Eimerkettenschaltung, heißt, ein D-FF gibt seinen Zustand an den nächsten weiter usw.
Es gibt einen Eingang R (Reset), welcher auf H liegen muß, um Änderungen am Ausgang Q zu erreichen. Dieser H Pegel wird vom D-FF1 (4013) gesetzt.
Nun folgen am D Eingang ein "Ping" H und zeitgleich am C (Clock) Eingang ebenfalls ein "Ping" H
Der globale Takt (von der gelben Textfahne "Takt" kommend und vom Netzteil der Weichen weiter oben generiert) gelangt erst dann an den C Eingang, wenn D-FF1 (4013) gesetzt ist, demzufolge auch R auf H liegt.
Nun braucht es den Eingang "WSI" Weichen-Schaltstart-Impuls ebenfalls einen "Ping" H. Der kommt vom Fahstraßen Start - Ziel Modul. Das lasse ich jetzt mal weg - es wird ganz einfach mit einem Draht von Ub+ auf einen der Eingänge des WSI Oder Gatters (OR1) eine ganz kurzzeitiger "Ping" gesetzt.
Dieser "Ping" ist nun der Datensatz, eben ein kurzzeitiger H Pegel, der vom 1. 40174 aufgenommen und durch die globale Taktung zum nächsten und übernächsten usw 40174 weitergegeben wird. Dieser Ping wird dann die einzelnen Weichen nacheinander (seriell) umlaufen lassen. Für mag Antriebe ist das gut geeignet, weil zeitgleich nie mehr Last als eine Weiche anhängt. Bei den mot Antrieben spielt das nicht so die Rolle, da fließen pro Motor nur um die 75mA.
Wenn der Daten-H-ping den letzten Ausgang der 40174 Kette erreicht, wird er zum "WSI Stop" In dem Moment wird D-FF1 (4013) zurückgesetzt, sein Q wird L und das Spiel ist beendet.
Beendet wird das Spiel ebenfalls vom Netzreset (braune Textfahne vom Netzteil kommend) und vom Handreset (FS Reset) des Fahrstaßensetzmoduls.
Die Platinen sind geteilt. Einmal als Ansteuerlogik und dann anreibar als ausführende Platinen.
Dann sind da noch OR3, OR4, OR5 und der D-FF2 (4013).
Es ist blöd, wenn der ganze Bhf gesperrt ist, nur weil der letzte Wagen noch nicht am Asig durch ist. Von daher gibt es Teilauflösungen der Fahrstraße. Das Bündel AND3 gibt nach einer Löschung durch den Zug und die Löschung durch den "WSP" (Weichensicherunsplan) Teile innerhalb der verlassenen Fahrstraße frei, die dann durch einen Rangierauftrag wieder befahren werden können.
Das ist aber eine Vertüdelaufgabe, die ganz individuell gelöst werden muß, im Zusammenhang mit der Matrix und dem WSP.
Der Fahrauftrag im Allgemeinen wird wieder durch die Rückmeldungen der Weichenumläufe und der Freimeldung des Folgeblocks erteilt, geht an die Blockfahrregler, was zum langsamen anfahren führt.
Die SRK`s werden wieder so platziert, daß viele Funktionen darüber gesteuert werden, um die Anzahl auf das Minimum zu begrenzen. Die Aufbereitung des Signals der SRK erfolgt ebenfalls mit der weiter oben gezeigten Schaltung.
Fahrstraßenmodul - Start > Zieltaste:
Zwischen das Fahrstraßenmodul und die serielle Weichenansteuerung kommt noch die Fahrstarßenmatrix.
zucker
Foriker
Ein großer Haufen der Platinen vom Anfang des Beitrags 45 sind nun im Sbhf eingebaut. Es läuft und sieht einfach geil aus, wenn der Zug im Stand sein Licht behält.
Nun gibt es ein Problem, was auch für die automatische Umschaltung des Bremsweges bei unterschiedlichen Lokomotiven via Reflexschranke zu Tage kommt. Im Sbhf ist es egal, es ist halt nur ein Geduldsspiel mit der Einstellung.
Nur mal den Planauszug vom Integrator aus dem Gesamtplan aus Beitrag 16:
Über R17 wird die Grundspannung von 3.3V eingestellt, die am Ausgang des OP1 als positive Spannung erscheint, um den 7555 mit der Lichtleuchtezeit zu versorgen.
Da (R12 + R13) / R14 eine Verstäkung aufweisen, wird bei der Veränderung des Wertes von R13 auch diese Grundspannung beeinflußt. R13 muß aber verändert werden, da sonst keine unterschiedlichen Bremswege eingerichtet werden können.
Senkt oder hebt sich aber diese Verstärkung, beeinflußt das auch die Grundspannung, was dazu führt, daß die Lok im bösesten Fall nicht losfährt. Das Licht im Zug ist in dem Fall auch aus.
Von daher kam mir die Idee, OP1 als Negator und Logarithmierer auszuführen, mit einer zusätzlichen Offsetspannung am Nichtinvertierenden mittels 3.3V Z-Diode.
R17 und R14 sollen entfallen, R12 auf 1M abgesenkt, dafür R15 auf 8M angehoben werden. Es wäre dann über OP2 keine Verstärkung mehr, sondern eine Absenkung. Ob die R Werte noch realistisch sind wird sich zeigen, der Strom ist arg gering.
Ausgehend vom kleinsten Wert R12 + R13 würde sich am Ausgang des OP2 eine geringe negative Spannung bilden, welche zum Negator / Logarithmierer - hier als OP 501 bezeichnet - gelangt und dort mittels der Gegenkopplung R509 / R504 um 4.7V (v=50) und den 3.3V auf +8V Ua gebracht wird. Übersteigt infolge der Vergrößerung des Widerstandswertes des R13 (Bremsweg verlängern) die Verstäkung des OP 501 über die 8V Ua, dann sollte über die Z Diode D 503 die Verstäkung nur noch 1 betragen und auch dort bleiben.
Damit wären im Stillstand des Zuges immer die benötigten 3.3V Grundspannung vorhanden, zugleich aber auch die max 8V für den Fahrspannungspuls am 7555. Der Bremsweg kann dann unabhängig eingestellt werden.
Es muß noch simuliert und real getestet werden.
OP 1 entfällt dann natürlich.
Achso, daß da keine -48V, bzw +28V anliegen können versteht sich von selbst, die Ub beträgt +/- 12 V. Die Werte verstehen sich als theoretische Möglichkeit der Verstärkung.
Nun gibt es ein Problem, was auch für die automatische Umschaltung des Bremsweges bei unterschiedlichen Lokomotiven via Reflexschranke zu Tage kommt. Im Sbhf ist es egal, es ist halt nur ein Geduldsspiel mit der Einstellung.
Nur mal den Planauszug vom Integrator aus dem Gesamtplan aus Beitrag 16:
Über R17 wird die Grundspannung von 3.3V eingestellt, die am Ausgang des OP1 als positive Spannung erscheint, um den 7555 mit der Lichtleuchtezeit zu versorgen.
Da (R12 + R13) / R14 eine Verstäkung aufweisen, wird bei der Veränderung des Wertes von R13 auch diese Grundspannung beeinflußt. R13 muß aber verändert werden, da sonst keine unterschiedlichen Bremswege eingerichtet werden können.
Senkt oder hebt sich aber diese Verstärkung, beeinflußt das auch die Grundspannung, was dazu führt, daß die Lok im bösesten Fall nicht losfährt. Das Licht im Zug ist in dem Fall auch aus.
Von daher kam mir die Idee, OP1 als Negator und Logarithmierer auszuführen, mit einer zusätzlichen Offsetspannung am Nichtinvertierenden mittels 3.3V Z-Diode.
R17 und R14 sollen entfallen, R12 auf 1M abgesenkt, dafür R15 auf 8M angehoben werden. Es wäre dann über OP2 keine Verstärkung mehr, sondern eine Absenkung. Ob die R Werte noch realistisch sind wird sich zeigen, der Strom ist arg gering.
Ausgehend vom kleinsten Wert R12 + R13 würde sich am Ausgang des OP2 eine geringe negative Spannung bilden, welche zum Negator / Logarithmierer - hier als OP 501 bezeichnet - gelangt und dort mittels der Gegenkopplung R509 / R504 um 4.7V (v=50) und den 3.3V auf +8V Ua gebracht wird. Übersteigt infolge der Vergrößerung des Widerstandswertes des R13 (Bremsweg verlängern) die Verstäkung des OP 501 über die 8V Ua, dann sollte über die Z Diode D 503 die Verstäkung nur noch 1 betragen und auch dort bleiben.
Damit wären im Stillstand des Zuges immer die benötigten 3.3V Grundspannung vorhanden, zugleich aber auch die max 8V für den Fahrspannungspuls am 7555. Der Bremsweg kann dann unabhängig eingestellt werden.
Es muß noch simuliert und real getestet werden.
OP 1 entfällt dann natürlich.
Achso, daß da keine -48V, bzw +28V anliegen können versteht sich von selbst, die Ub beträgt +/- 12 V. Die Werte verstehen sich als theoretische Möglichkeit der Verstärkung.
zucker
Foriker
Jungs, da geht was:
OP1 bekommt 725mV Festaufschlag, daraus werden immer exakt 3.3V, also genau die Spesiespannung für den 7555, damit der Takt bei 10µs zu 90µs steht und das Licht im Zug leuchten läßt.
Mit dem Setzbefehl vom D-FF1, runtergespannt auf 1.6V, kann über R13 der Bremsweg eingestellt werden, ohne die Grundspannung von 3.3V für die Lichtelei zu beeinflussen.
Der Logarithmierer hat noch ein bissel viel Strom im Gegenkopplungszweig, vielleicht geht da noch was...
Ua des OP1 bleibt bei "fahren" mit 1M für R12 + R13 auf 7.95V und geht bei etwa 2M exakt auf 8.25V, egal welcher größerer Wert durch R13 eingestellt wird. Damit ist die Bremsverzögerung einstellbar, ohne das sich an der Grundspannung etwas ändert. Obenrum bleibt die benötigte Spannung für den 7555 nach dem Cermet R6 ebenfalls exakt bei 6.8V, um das Tastverhältnis von 70/30 zu halten, damit die Lok nach dem Stehen wieder losfährt.
Kleines Vidscho, BR132 Roco mit 10 Reko Piko und einem 2achs Postwagen. Der Bremsvorgang setzt genau dann ein, wenn die Lokspitze an der bl Nadel ist. Die Strecke hat 1.7% Steigung, die R Kette über dem Integrator liegt bei 8M.
Oszi und Frequenzzähler hab ich jetzt mal nicht erst angeklemmt.
Anhang anzeigen BR132 mit PZ bremsen Widerstand 8 Meg.mp4
Hmm - hätt ich sollen das Licht ausmachen. Der 3. Wagen leuchtet nicht, Stromabnahme versaut. Als Referenz könnte es langen.
OP1 bekommt 725mV Festaufschlag, daraus werden immer exakt 3.3V, also genau die Spesiespannung für den 7555, damit der Takt bei 10µs zu 90µs steht und das Licht im Zug leuchten läßt.
Mit dem Setzbefehl vom D-FF1, runtergespannt auf 1.6V, kann über R13 der Bremsweg eingestellt werden, ohne die Grundspannung von 3.3V für die Lichtelei zu beeinflussen.
Der Logarithmierer hat noch ein bissel viel Strom im Gegenkopplungszweig, vielleicht geht da noch was...
Ua des OP1 bleibt bei "fahren" mit 1M für R12 + R13 auf 7.95V und geht bei etwa 2M exakt auf 8.25V, egal welcher größerer Wert durch R13 eingestellt wird. Damit ist die Bremsverzögerung einstellbar, ohne das sich an der Grundspannung etwas ändert. Obenrum bleibt die benötigte Spannung für den 7555 nach dem Cermet R6 ebenfalls exakt bei 6.8V, um das Tastverhältnis von 70/30 zu halten, damit die Lok nach dem Stehen wieder losfährt.
Kleines Vidscho, BR132 Roco mit 10 Reko Piko und einem 2achs Postwagen. Der Bremsvorgang setzt genau dann ein, wenn die Lokspitze an der bl Nadel ist. Die Strecke hat 1.7% Steigung, die R Kette über dem Integrator liegt bei 8M.
Oszi und Frequenzzähler hab ich jetzt mal nicht erst angeklemmt.
Anhang anzeigen BR132 mit PZ bremsen Widerstand 8 Meg.mp4
Hmm - hätt ich sollen das Licht ausmachen. Der 3. Wagen leuchtet nicht, Stromabnahme versaut. Als Referenz könnte es langen.
zucker
Foriker
Die Sache mit der Reflexlichtschranke von weiter oben für die Lokauswahl mittels automatischen Integratorumschalter zum Halt von verschiedenen Lokomotiven am gleichen Punkt und Identifizierung des Zuges allgemein:
Den Grundplan tu ich nochmal her:
Um das unters Gleis zu bekommen:
3 Schwellen müßten weichen, die Platine auf die Grundplatte aufgelegt, Gleis obendrüber, anlöten. Die Bauteile kann man einschottern.
Da die Fahrspannung fest ist, Rechtsverkehr, wäre die Stromzufuhr direkt von der Schiene abgreifbar. Was jetzt interessant wird ist, ob der IS471 und die TSAL 4400 auch mit Rechteckspannung als Speisespannung zurecht kommen. Zudem darf C1 nicht dabei sein, sonst gibt das Rückkopplungen auf den Fahrstrom.
Wenn das funzt braucht es nur einen Draht von Q, also dem Ausgang des IS471. Der würde dann, der sauberen galvanischen Trennung wegen, zwischen Fahr- u. Elektronikstorm mittels Optokoppler weitergereicht.
Desweiteren ist zu testen, ob der Kopf der TSAL 4400 mit der Schienenoberkannte plan wird.
Den Grundplan tu ich nochmal her:
Um das unters Gleis zu bekommen:
3 Schwellen müßten weichen, die Platine auf die Grundplatte aufgelegt, Gleis obendrüber, anlöten. Die Bauteile kann man einschottern.
Da die Fahrspannung fest ist, Rechtsverkehr, wäre die Stromzufuhr direkt von der Schiene abgreifbar. Was jetzt interessant wird ist, ob der IS471 und die TSAL 4400 auch mit Rechteckspannung als Speisespannung zurecht kommen. Zudem darf C1 nicht dabei sein, sonst gibt das Rückkopplungen auf den Fahrstrom.
Wenn das funzt braucht es nur einen Draht von Q, also dem Ausgang des IS471. Der würde dann, der sauberen galvanischen Trennung wegen, zwischen Fahr- u. Elektronikstorm mittels Optokoppler weitergereicht.
Desweiteren ist zu testen, ob der Kopf der TSAL 4400 mit der Schienenoberkannte plan wird.