Die Digitale Zugsteuerung ist eine wesentliche Voraussetzung für unsere Art von Modellbahnbetrieb. Erst die Digitale Zugsteuerung hat es ermöglich, die Aufgabengebiete von örtlichem Personal (Fahrdienstleiter) und Zugpersonal vollständig zu trennen.
Was die Technik angeht, hat der FKTT die Entwicklungen des FREMO übernommen. Warum auch nicht, das System ist durchdacht, ausgereift und die Hardware ist auch kaum günstiger zu bekommen.
Auf den DCC-Seiten des FREMO finden sich umfangreiche Dokumentationen zu diesem Thema, auf die von hier aus aus diesem Grund als Informationsquelle gern verwiesen wird.
Weitere Informationen:
- Triebfahrzeugverwaltung
- Der Fred = Der Führerstand für unsere Lokführer
- Zuweisung der Freds zu den Digitaladressen
- Digitalzentralen für den Moduleinsatz
Und so fing es an...
Hallo Joschi, kommst Du mit in den Bierwagen die Vorräte ergänzen?
Klar doch. Wenn in Briescht die Betriebsruhe beginnt kommt eh kein Zug mehr nach Kranichfeld. Also, wozu darf ich Dich einladen?
Ich nehme ein Bierchen. Man, das war vieleicht eine Session. Vier Loks in meinem kleinen Bahnhof. Dauernd muß man umrangieren weil ich natürlich nicht für vier Loks Abschaltabschnitte vorgesehen habe.
Ja, da hat man ganz schön zu tun. Ich denke, in solchen Situationen wünscht man sich den Digitalbetrieb. Erste Lok ins Gleis fahren, stehen bleiben, zweite Lok davor und so weiter.
Zumindest hätte es mir einige Rangierbewegungen erspart.
Du, weil wir gerade bei dem Thema sind, wie funktioniert das ganze eigentlich? Soweit ich weiß, liegt die gesamte Gleisanlage ja immer auf voller Betriebsspannung. Woher wissen denn die Loks dann, wann und wie sie zu fahren haben?
Also, da muß ich aber jetzt etwas weiter ausholen.
Ich habe Zeit. Und vor allem interessiert mich mal, wenn wirklich dereinst Digitalbetrieb gemacht werden soll, was muß ich da alles an meinen Modulen umbauen.
Laß mich erst mal erklären, wie es funktioniert. Du sagtest ja bereits, dass die Betriebsspannung ständig an der gesamten Gleisanlage anliegt. Nun ist das aber keine Gleichspannung wie 'im analogen Leben', sondern eine Rechteckspannung. Die Spannungsrechtecke haben zwei verschiedene Längen bei sonst gleicher Höhe, damit wird der Steuerbefehl in eine Folge von '0' und '1' umgesetzt.
Und da bleiben die Motoren nicht stehen oder die Lokbeleuchtung geht nicht aus?
Nein, denn das Ganze läuft dauernd über die Schienen zur Lok. Damit ist es möglich, dass ein Motor oder ein Birnchen das auch als Betriebsspannung verwerten kann.
Aber bestimmt ist die Information letztendlich für die Elektronik in den Loks.
Ja, nur das diese Elektronik in den Loks Dekoder heißt. Das sind, wenn Du so willst, kleine Computer, die die digitalen Informationen wieder in Steuergrößen für die Lokmotoren und eventuell eingebaute Zusatzfunktionen umsetzen.
Dann muß da aber auch einiges an Leistungselektronik mit auf den Platinchen sein.
Ist es auch. Heutzutage kann man solche Bauteile so klein machen, dass sie tatsächlich in so eine kleine Lok passen. Zudem sind die Dekoderbausteine so hochintegriert, dass sich die Leistungselektronik auf wenige Treiber beschränken kann. Alles andere erledigt der Steuerchip.
Gut, das habe ich geschnallt, aber wie kommt die digitale Information nun ins Gleis?
Denk mal kurz analog. Da hast Du Deinen Handregler, den Du an dein Stellpult per DIN-Stecker anstöpselst. Auf der einen Seite kommt da eine normale Wechselspannung rein und auf der anderen Seite kommt die Fahrspannung wieder raus. Je nach dem, wie Du den Drehknopf und den Richtungsumschalter einstellst, wird sich eine Lok in Bewegung setzen. Ich skizzier das hier mal kurz. Hier oben haben wir die Wechselspannung, rechts die Steuergröße "Joschi" und unten kommt die Fahrspannung raus. Nun, beim Digitalbetrieb macht man genau das selbe mit dem Unterschied, dass man die Steuergröße "Joschi" nicht direkt auf die Fahrspannungserzeugung wirken läßt sondern über einen Umweg. Das heißt, ein Booster genannter Leistungsverstärker wandelt die anstehende Wechselspannung so um, dass sie die digitalen Informationen mit ans Gleis anlegt.
Umweg - das klingt mir nach viel Aufwand. Und den macht man sich doch nur, wenn es entscheidende Vorteile gibt.
Aber die gibt es doch. Beim Analogbetrieb kann in jedem Teilstromkreis immer nur eine Lok unabhängig gesteuert werden. Wenn Du also viele Loks unabhängig fahren willst, dann mußt Du viele Einzelstromkreise haben. Oder in Modellbahnersprache, Du brauchst Unmengen an Abschaltabschnitten. Beim Digitalbetrieb hingegen entsteht eine logische Kopplung Deines Handreglers mit einer einzigen Lok. Und es ist völlig egal, an welcher Stelle der Gleisanlage sich die Lok befindet, stets wird sie nur das tun, was Du vorgibst.
Oder auch nicht, wenn die Gleise schmutzig sind.
Selbst dann funktioniert Digitalbetrieb noch besser weil eben stets eine relativ hohe Spannung am Gleis anliegt. Die durchschlägt schon einige Mikrometer Schmutzdicke. Aber zurück zu Deiner Frage, wenn Du also den Handregler an Deinem Stellpult durch eine geeignete Elektronik ersetzt, dann hast Du quasi schon die Digitalspannung auf Deinen Gleisen ...
... und dafür keinen Fahrregler mehr. Oder besser gesagt, keinen Platz, wo ich den einstöpseln kann.
Ja und nein.
Wie jetzt? Irgendwo muß ich doch noch ein Bedienelement haben, an dem ich in irgend einer weise vorgeben kann, was die Lok machen soll. Ansonsten wäre das doch sinnlos.
Ja klar doch. Bei dem im FREMO genutzem System DCC nach NMRA gibt es dazu den FRED.
DCC nach NMRA, was ist denn das nun wieder?
Das soll Dich zunächst mal nicht weiter interessieren. Es haben sich nämlich mehrere Systeme der Digitalsteuerung herausgebildet und das System DCC nach NMRA hat sich als für den Modulbetrieb am besten geeignet herausgestellt.
Und da reden die Leute immer davon, dass Digitalbetrieb ganz einfach ist. Mir raucht jetzt schon der Kopf. Also was ist mit dem FRED?
Der Fred ist genau das Eingabegerät, nach dem Du gefragt hast. Er wurde in seiner jetzigen Form von den Elektronikern des FREMO entwickelt und unterscheidet sich rein äußerlich von Deinem Analoghandregler nur durch vier zusätzliche Drucktasten. Dafür tummelt sich im Inneren wie nicht anders zu erwarten wieder ein kleiner Computer. Der wandelt Deine Eingaben, also das Umschalten der Fahrtrichtung, die Veränderung der Fahrspannung und so weiter in digitale Steuersignale um. Mal ganz vereinfacht gesprochen könnte man sagen, diese Signale als Steuergrößen in den Booster eingespeist sollten reichen, um Deine Lok zu bewegen.
Und warum macht man das nicht?
Weil man ja nicht nur eine Lok fahren lassen will. Das wäre ja dann wirklich nur unnützer Bauteileeinsatz. Aber wenn man mehrere Fahrregler benutzen will, dann muß schon etwas Ordnung bei den Steuersignalen herrschen. Ansonsten könnte es passieren, dass sich die Steuersignale überlagern und etwas passiert, was keiner will, einfach weil die Dekoder in den Loks nur Bahnhof verstehen. Darum kümmert sich die sogenannte Digitalzentrale ...
... wie ich vermute auch wieder ein Computer.
Na logisch!
Und wie bitte unterhalten sich die einzelnen Computer der FREDs mit der Zentrale?
Wie machst Du das zu Hause mit Deinem kleinen Computernetzwerk?
Neeee, Du willst mir jetzt nicht erklären, dass da in jedem FRED eine Netzwerkkarte drinne ist?
Und wenn doch?
Jetzt hör' aber auf. Ich spüre schon die Seile um den Bauch, mit denen Du mir hier einen Bären aufbinden willst.
O.K., Netzwerkkarten brauchen wir dazu nicht. Wohl aber einen Computerbus, an den alle FREDs angestöpselt werden können und über den sie dann mit der Zentrale verhandeln. Außerdem ist der Bus so aufgebaut, dass auch alle Booster daran angeschlossen werden und so die Steuersignale an die Gleise weiterleiten. Das ganze nennt sich in unserem Fall LOCONET.
Moment, jetzt auf einmal sprichst Du von Boostern. Benutzt man denn da mehrere?
Müssen muß man nicht, aber es hat auch Sinn, mehrere zu nutzen. Einfach weil natürlich die Ausgangsleistung des Boosters auch irgendwo ihre Grenzen hat. Auf einem größeren Arrangement ist man da mit den vielen Loks schnell an der Grenze. Deshalb unterteilt man das Arangement in mehrere Boosterbezirke. Aber darum mußt Du Dir eigentlich auch keine Sorgen machen. Wenn Du für Deine Betriebsstelle einen Booster bereithältst, dann kümmern sich die Digitalos schon darum, dass er auch richtig eingesetzt wird.
Oha, das erleichtert die Sache dann doch schon merklich. Bleibt die Frage, was ich noch so alles umbauen muß, damit die Sache auch auf meinen Modulen funktioniert.
Na sag mal, hast Du mir nicht richtig zugehört? Ich hab doch gesagt, Du ziehst Deinen Handregler aus der Handreglerbuchse und stöpselst dafür einen Booster ein. Fertig ist die Laube. Jetzt schaltest Du noch alle Gleisabschnitte auf Stromversorgung vom Handregler und die Sache ist perfekt. Es sei denn, Du hast an Stelle von Kabeln Feenhaar verwendet. Aber letztendlich gilt, was im Analogbetrieb richtig funktioniert macht auch im Digitalbetrieb keine Schwierigkeiten.
Das ist ja genial. Dann kann ich mich ja ganz gelassen zurücklehnen und der Dinge harren, die da kommen sollen.
Wenn Du es so siehst, ja.
Gut, das habe ich jetzt geschnallt. Aber was kommt denn da nun sonst noch auf mich zu? Wir sprachen von Dekodern in der Lok, von FREDs und Loconet. Und die Zentrale nicht zu vergessen.
Also, eine Zentrale brauchst Du nur, wenn Du auch allein zu Hause digital fahren willst. Selbst in unseren größten Arrangements werden wir auf absehbare Zeit noch mit lediglich einer Zentrale auskommen. Was Du wirklich machen mußt ist, Deine Loks mit Dekodern auszurüsten. Das ist von der Sache her eine Arbeit, die jeder erledigen kann, der mit einem Lötkolben umgehen kann, Plus- und Minuspol zu unterscheiden weiß und nicht Farbenblind ist.
... und da all das auf Dich zutrifft, weiß ich schon, wo ich da hingehe, höhö.
Ja und dann macht es noch Sinn, sich ein paar FREDs zuzulegen. Im Idealfall für jede digitalisierte Lok einen separaten FRED.
Und wo bekommt man den her?
Der FREMO organisiert da in regelmäßigen Abständen entsprechende Bauaktionen. Entweder wir hängen uns da mal dran oder machen das aus eigenem Antrieb. Da bekommst Du dann einen Bauteilesatz und eine Leiterplatte und baust Dir den FRED selbst auf. Das ist bei sauberer Arbeit kein Hexenwerk und sollte auch Dir gelingen. Einzig die Programmmierung des Microcontrollers wird dann noch etwas Spezialhardware erfordern. Aber die können wir uns ja gemeinsam aufbauen.
Genau so machen wir das. Dann habe ich zumindest das gute Gefühl, dass ich einen sachkundigen Werktätigen in der Nähe habe, der auch versteht, warum mein Murks nicht geht. Denn wenn es um den Weg der Elektronen geht, bin ich blind wie die Nacht. Und ehrlich, das will ich auch gar nicht wissen. Hauptsache ist doch, das es funktioniert oder wie mein Lehrer an der Lokfahrschule mal sagte: "Das funktioniert auch dann, wenn der Lokführer nicht weiß, warum."
Ja, genau so sollte es auch sein. Aber wir quatschen und quatschen hier. Da vorn läuft Rolf ganz aufgeregt hin und her. Könnte es sein, dass wir den Start der nächsten Session hier total vergessen haben?
Ich fürchte, es ist so. Laß uns mal ganz unauffällig die Plätze an den Reglern einnehmen ...
Autor: Jürgen Uhlich, letzte Bearbeitung: 14.04.2004
auf diese Seite übertragen: 17.01.2012
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