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Sinn, Zweck und Arten von Belegtmeldern

 

Anschlussprinzip

Behandlung von Weichenstraßen

Belegtmeldung über Stromfühler

Belegtmeldung über Punktkontakte

Virtuelle Belegtmelder

Belegtmeldungen stabilisieren

 

Anschlussprinzip

Sinn und Zweck von Belegtmeldern auf einer Modellbahn ist es, die Belegung eines Gleisabschnittes durch ein Fahrzeug zu registrieren und zu melden. Sowohl die technische Realisierung der Detektion eines Fahrzeuges als auch die Art der Weiterverwendung der erzeugten Meldung sind auf unterschiedliche Art und Weise möglich. Man kann die Belegung eines Gleises über Stromfühler realisieren, oder über punktuelle Kontakte (Schaltgleise, Reedkontakte, Lichtschranken etc). Die damit erzeugte Meldung kann im einfachsten Fall über ein Lämpchen oder eine LED angezeigt werden, es können aber auch Relais angesteuert oder eben über Funktionsdecoder der Digitalsysteme computergerechte Meldungen für eine Computersteuerung aufbereitet werden.

Während Belegtmelder bei rein manuellem Betrieb verzichtbar sind und allenfalls für optische Anzeigen (z.B. in einem GBS) verwendet werden, sind sie bei Verwendung einer Computersteuerung unabdingbar; denn das steuernde Programm muss über den Belegtzustand aller Gleisabschnitte der Modellbahn laufend informiert sein, um verhindern zu können, dass Züge in belegte Abschnitte hineinfahren und damit einen Unfall verursachen können (Ausnahme: Gesicherter Rangierbetrieb). Die Modellbahn wird zu diesem Zweck, ähnlich wie beim Vorbild, in ausreichend viele Gleisabschnitte (Bahnhofsblöcke, Streckenblöcke, Weichenstraßen) unterteilt, damit gesicherter Mehrzugbetrieb stattfinden kann.

Ein klassischer Block mit Meldern für eine Computersteuerung sieht so aus:

 

 
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Ein Gleisabschnitt (Block) wird - bei Verwendung von Dauerkontakten durch Stromfühler - durch einseitige Isolierung der Schiene an den Blockenden gebildet. Im Vollausbau besitzt er - sofern er in beide Richtung befahren werden soll - innerhalb seiner Blockgrenzen an den jeweiligen Enden zwei weitere, einseitig isolierte Abschnitte, den Bremspunkt (also der Abschnitt, bei dessen Erreichen die Steuerung bei Bedarf das Bremsmanöver bis zur Kriechgeschwindigkeit einleitet) und den Haltepunkt (der Abschnitt, in dem der Zug, der bereits auf Kriechgeschwindigkeit abgebremst wurde, langsam ausrollt und zum Stehen kommt).

Sofern nicht auf virtuelle Melder (siehe weiter unten) zurückgegriffen wird, werden die Abschnitte - wie oben gezeigt - an den Eingang eines Belegtmeldemoduls angeschlossen. Die Digitalzentrale  ist an den Computer angeschlossen. Im Steuerungsprogramm werden dann dem Block diese Brems- und Haltepunkte zugeordnet und alle 5 Anschlüsse werden mit ihrer Belegtmelder-Adresse eingetragen. (Im obigen Beispiel wird dem Kontakmelder HP West die Belegtmelder-Adresse 1/5 zugeordnet - also das Modul mit der Adresse 1 und seinem Eingang 5 - womit das Programm in der Lage ist, Belegtmeldungen in diesem Abschnitt zu registrieren).

Hinweis: Sofern virtuelle Belegtmelder verwendet werden, dürfen nur die Blockenden durch einseitige Trennung einer Schiene gegen den vorausgehenden und den nachfolgenden Block isoliert werden. Die restlichen Trennungen müssen in diesem Fall - sofern schon vorhanden - überbrückt werden. Es muss in diesem Fall auch nur der Block physikalisch mit einer Litze an einen Belegtmelder des verwendeten Digitalsystems angeschlossen werden. Brems- und Haltepunkte werden von TraincontrollerTM berechnet.

Behandlung von Weichenstraßen

Aus Geprächen mit anderen Modellbahnern weiß ich, dass häufig die Frage aufkommt: Gehören Weichen(straßen) zu einem Block, sind sie ein eigener Block oder was sind sie sonst?

 
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Die Abbildung zeigt die Behandlung von Weichen(straßen) exemplarisch. Prinzipiell sind Weichen(straßen) keine Blöcke im Sinne von TraincontrollerTM, sie verbinden Blöcke. Weichen(straßen) sind insofern eigene Gebilde. In der MpC nennt man sie "Überlöcke", weil eine Zugfahrt über eine Fahrstraße (= gesicherter Fahrweg) von A nach B ÜBER Block C (die Weichenstraße) führt. Definitionsgemäß wird in solchen Überblöcken nicht gehalten.

In TraincontrollerTM heißen alle Verbindungen zwischen Blöcken Weichenstraße, egal ob in der Verbindung eine Weiche vorhanden ist, oder nicht. Da in Digitalsystemen ständig Fahrstrom auf den Gleisen anliegt, kann man solche Weichenstraßen auch ohne angeschlossenen Belegtmelder befahren, was aber aus Gründen einer sinnvollerweise lückenlosen Überwachung der gesamten Modellbahnanlage nicht sein sollte. Mein Credo lautet: Alle Blöcke und Weichenstraßen müssen an einen eigenen Belegtmelder angeschlossen werden, in besonderen Fällen selbst einzelne Weichen. An Belegtmeldern zu sparen ist am falschen Ende gespart. 

Darüber hinaus verwenden moderne Steuerungsprogramme - so auch TraincontrollerTM - Belegtmeldungen, um in bestimmten Situationen damit computergesteuerte Aktionen auszulösen  (Fahrstraßeneinstellung sowie deren Aufhebung, Signalschaltung, GBS-Ausleuchtung, Schrankensteuerung, Licht ein- und ausschalten, Horn betätigen etc.).

Belegtmeldung über Stromfühler

Diese Form der Belegtmeldung ist die unkomplizierteste und sicherste. Die durchgehende Schiene jedes Abschnittes wird an eine Fahrstrom-Klemme der Zentrale (z.B. blau) angeschlossen. Die andere Schiene jedes Abschnitts wird gegenüber dem vorausgehenden und dem nachfolgenden Abschnitt isoliert (üblicherweise durch einen Trennschnitt in dieser Schiene). Dieser isolierte  Gleisabschnitt wird an einen Eingang eines Belegtmeldemodul des verwendeten Digitalsytems mit einer einadrigen Litze angeschlossen, d. h. der Abschnitt erhält seinen Fahrstrom über das Belegtmeldemodul, das seinerseits mit der anderen Fahrstromklemme der Zentrale (z.B. rot) verbunden ist. Solange sich ein Stromverbraucher  in dem Gleisabschnitt befindet (also ein Triebfahrzeug, ein beleuchteter Wagen oder ein Wagen mit Leitlack oder einem SMD-Widerstand auf der letzten Achse), registriert das Belegtmeldemodul den Stromverbrauch und erzeugt eine Meldung.

Belegtmeldung über Punktkontakte

Viele, vor allem ältere Modellbahnanlagen, verfügen für Schalt- und Meldezwecke über punktuelle Kontakte in den Gleisen. Bekanntester Vertreter dieser Art sind die Reedkontakte, kleine Relais in Glasröhrchen, die durch einen Magneten am fahrenden Zug kurzfristig geschlossen werden und damit einen elektrischen Impuls geben, der i.d.R. zum Schalten von Weichen und/oder Signalen oder als Eingangsimpuls für weitergehende Schaltungen genutzt wird. Sofern die Belegtmelder der Digitalsysteme derartige Impulse in entsprechende Signale für die Digitalzentrale und damit für TraincontrollerTM umsetzen können, sind auch Punktkontakte als Belegtmelder geeignet. Im obigen Beispiel würden also nicht die Schienen der getrennten Gleisabschnitte an einen geeigneten Belegtmelder angeschlossen werden, sondern die in den Gleisen liegenden Kontakte, die sinnvollerweise am Beginn und Ende eines jeden Teilabschnittes im Block positioniert werden sollten.

Virtuelle Belegtmelder

Virtuelle Belegtmelder sind Melder, die auf der Anlage nicht real als isolierte Abschnitte existieren, sie werden vielmehr bei real meldenden Blöcken  mit Hilfe der Software definiert, z. B. Brems- und Haltepunkte oder auch bestimmte Punkte im Gleis, bei deren Erreichen eine bestimmte Aktion ausgelöst werden soll, z. B. Horn ertönen lassen. Dies ist vor allem bei digital betriebenen Anlagen von Vorteil, weil die meisten heutigen Lokdecoder über eine Lastregelung verfügen. Diese Lastregelung sorgt dafür, dass die Lok - natürlich im Rahmen ihrer physikalischen Grenzen - eine eingestellte Geschwindigkeit verlässlich einhält, unabhängig von Anhängelast oder Berg- und Talfahrt. Dies macht es dem Programm möglich, eine exakte Zeit-Weg-Berechnung für jede Lok durchzuführen. Dazu ist es notwendig, jede Lok einzumessen, was mit einer speziellen Funktion von TraincontrollerTM leicht und verlässlich vonstatten geht.

Die eingestellte Geschwindigkeit einer Lok ist dem Programm bekannt. Durch die eingehende Belegtmeldung weiß das Programm, dass ein Zug soeben in einen Block einfährt. Durch Benutzereingabe der Meldeparameter wird dem Programm einmalig mitgeteilt, wie lang dieser Block in cm ist und an welcher Stelle ab Blockanfang (ebenfalls in cm) das Abbremsen und ab welcher Stelle das Auslaufen bis zum Stillstand erfolgen soll. Weiterhin trägt man noch die jeweilige Länge des Bremsabschnittes (die sogen. Bremsrampe) und die Länge des Halteabschnittes ein. Auf der Basis dieser Angaben und der Kenntnis der momentanen Zug-Geschwindigkeit kann das Programm nun errechnen, nach Ablauf welcher Zeit (i.d.R. wenige Sekunden) der Zug den Bremspunkt erreicht haben muss und leitet das Abbremsen ein. Wie intensiv dieser Bremsvorgang sein muss, ergibt sich aus der zur Verfügung stehenden Länge des Bremsabschnittes. Jedenfalls muss der Zug am Beginn des ebenfalls errechneten Haltepunktes seine Kriechgeschwindigkeit erreicht haben. Mit dieser Kriechgeschwindigkeit fährt der Zug dann bis zum Ende des Haltepunktes und bleibt stehen.

Um kein zu abruptes Abbremsen einzuleiten, sollte die Bremsrampe entsprechend großzügig bemessen sein. Falls die Blocklänge bis zum Haltepunkt relativ kurz sein sollte, muss der Bremspunkt eben an den Anfang des Blockes gelegt werden. Andererseits sollte auch der Haltepunkt nicht zu lang sein, damit die Lok nicht nach dessen Erreichen noch relativ lange kaum merkbar zum Zielpunkt kriecht. Hier helfen nur Tests und ggf. das sorgfältige Einstellen einer Bremskorrektur bzw. leichte Korrekturen der Längen von BP und HP.

Diese Prozeduren können zwar etwas aufwändig ausfallen, aber der Lohn der Mühe ist dann, dass jede - individuell eingemessene - Lok gleichermaßen punktgenau hält.

Diese Möglichkeit, in einem beliebigen Block an beliebigen Stellen Melder einrichten zu können, ohne weitere Trennstellen einbauen und weitere Kabel verlegen zu müssen, hat mich u. a. bewogen, auf ein Digitalsystem und TraincontollerTM umzusteigen.

Das Einrichten solcher virtuellen Melder ist mit TraincontrollerTM denkbar einfach. Man ruft das Eigenschaftsfenster eines Blockes auf und wechselt in das Register Blockeditor.

 Dort klickt man den gelben Punkt an und wählt Neuer Kontaktmelder aus. Das Blocksymbol links im Fenster nimmt daraufhin eine Rot-Färbung an als Kennzeichen dafür, dass ein Melder eingetragen worden ist.

Nach einem Doppelklick auf das rosa eingefärbte Blocksymbol öffnet sich das Fenster "Anschluss", wo man nun das verwendete Digitalsystem und die Digitaladresse des Block-Melders einträgt. Damit ist der Melder dieses Blockes physikalisch mit TraincontrollerTM verbunden.

 Als Nächstes klickt man auf den roten Pfeil, der dann über (oder unter) dem Blocksymbol erscheint. Der kann nun mit der Maus verschoben werden, um die Distanz zu verdeutlichen (wobei die Pfeilposition im Bild sonst keine weitere Bedeutung hat). Im rechten Feld Markierungen trägt man noch die Distanz des Haltepunktes zum Blockbeginn in cm ein.

Genau so verfährt man zur Eingabe des Bremspunktes (der gelbe Pfeil). Unter Markierungen trägt man hier ebenfalls die Distanz in cm vom Blockanfang bis zum gewünschten Beginn des Bremsvorganges ein. Darunter wird dann die Bremsrampe eingetragen - i.d.R. ist das die Differenz zwischen Beginn Haltepunkt und Beginn Bremspunkt, hier also 150 cm. In der Praxis hat sich bei mir bewährt, die Bremsrampe ein wenig kürzer einzurichten, um unausweichliche, kleine Differenzen der Berechnung im realen Betrieb auszugleichen.

In der Gegenrichtung verfährt man bei Bedarf genau so.

Den grünen und den grauen Pfeil lasse ich im Moment mal außer Betracht. (Mit dem grünen Pfeil kann eine Reduktion auf die Geschwindigkeit des Folgeblockes eingerichtet werden, mit dem grauen Pfeil eine Aktionsmarkierung, also ein Punkt im Block, bei dessen Erreichen - bei Bedarf unter einzutragenden Bedingungen - vielfältige Operationen, z. B. das Schließen oder Öffnen einer Schranke, eingetragen werden können).

Belegtmeldungen stabilisieren

Es versteht sich von selbst, dass Belegtmeldungen durch Stromfühlerkontakt nur dann reibungslos funktionieren können, wenn Rad und Schiene sauber gehalten werden, um jederzeit Kontaktsicherheit zu gewährleisten. Da dies nicht immer der Fall ist oder bestimmte Fahrzeuge mitunter schlechten Kontakt haben, kann es zum sogenannten "Flackern" der Melder kommen, d. h. sie schalten innerhalb eines Abschnittes gelegentlich mehrfach in schneller Folge ein und aus (was man am Monitor im Gleisbild meistens auch sehen kann). Das kann zu Irritationen und dementsprechendem Fehlverhalten des Programmes führen. Es ist daher ratsam, dem mit Hilfe der Memory-Funktion von TraincontrollerTM entgegen zu wirken.

Hier kann man einstellen, unter welcher Bedingung ein einmal eingeschalteter Melder vom Programm wieder ausgeschaltet werden soll. Es hat sich bewährt, zum Vermeiden von Flackern einen Zeitgeber zu starten und ein Zeitintervall in sec. einzustellen, innerhalb dessen eine eingegangene Meldung eingeschaltet bleibt. Bei mir haben sich i.d.R. 2 sec. als ausreichend herausgestellt. Danach ist das Flackern beseitigt, der Melder meldet stabil.

 

 
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