Steuerung

Die elektrische Steuerung

Mit dem Neubau der Anlage wurde die elektrische Steuerung ein Thema. Stimmen, welche eine "Kippschalter-Steuerung" befürworteten standen einer "Speicherprogrammierbaren-Steuerung" entgegen. Argumente, welche besagen, dass die Steuerung vom ganzen Elektro-Team gewartet werden muss, überzeugten. Das Gegenargument, dass der Aufwand einer Relaissteuerung zu gross und zu kompliziert sei, ebenfalls.

So entstand die neue Steuerung:



Konzept

Die Züge fahren auf der Strecke halb- oder ganzautomatisch. Die Signale stellen selber auf Rot und die Fahrstrasse löst sich selber auf (Halbautomat). Will niemand auf der Strecke selber fahren, wird mittels Automatik-Taster der Vollautomat eingeschaltet: Ist die Strecke frei, fährt der Zug bis zu einem Einfahrsignal eines Bahnhofes selbständig vor.

Die Bahnhöfe besitzen nur eine Grundsteuerung. Die Steuerung kennt keine besetzten Gleise, der Fahrdienstleiter muss die Übersicht selber sicherstellen. Einzig grüne Signale verhindern, dass Weichen unter dem Zug gestellt werden können. Der Aufwand konnte so im Rahmen gehalten werden, "Kippschalter-Freunde" kommen so auf ihre Kosten. Mehrere Ein- und Ausfahrten sind in der gleichen Richtung (2-Leiter-Gleichstrom) möglich.



Stellwerk Arosa mit Programier - Laptop

Stellwerk Arosa In der zweiten Generation der Steuerung hat der Mikro - Prozessor Einzug gehalten. Mit dem Laptop wird das Logikmodul programmiert. (Zum normalen Fahrbetrieb ist der Computer natürlich nicht nötig!)



Logikmodule

Logikmodule im 24 V DC Bereich, welche wenn nötig ohne PC und mit Handbuch programmierbar sind, übernehmen die Streckenkontrolle. Da die Grösse dieser Module begrenzt ist, wurde in jedem Stellwerk ein Modul eingesetzt. Die Grösse der Module, welche im Jahr 2000 erhältlich waren, war auf 24 Ein- und 16 Ausgänge begrenzt. Ebenfalls sind nur 8 Zeitrelais und 8 Hilfsrelais implementiert. Der Komplexität der Steuerung waren also Grenzen gesetzt.

Die Softwaregrösse in den Logikomdulen ist heute bei 99,9%, so dass weitere Änderungen fast nicht mehr realisierbar sind. Von 121 möglichen Strompfaden sind 116 resp. 120 Pfade "verprogrammiert".

Deshalb wurden die Module im Jahr 2009 verdoppelt. So übernimmt jedes Modul nun eine der vier Teilstrecken. Dies ermöglicht auch eine bessere Ausleuchtung des Stellwerkes und damit die Information des "Stellwerkbeamten"



Rückmeldungen von Zügen

Auf der alten Anlage wurde mittels einer 6 V AC Hilfsspannung die Belegung der Gleise überwacht. Nasse Gleise führten am Schluss oft zu Fehlbelegungen, welches einen Fahrbetrieb oft verunmöglichten. Um diese Probleme zu beseitigen werden neu bis auf ganz wenige Aussnahmen nur noch Original-Reedkontakte LGB eingesetzt. Die Schaltzeiten der vorbeifahrenden Züge sind für das Logikmodul kein Problem.

Die möglichen negativen Auswirkungen sind aber klar: Zugstrennungen werden nicht mehr erkannt, Doppelte Reedkontakte bei geschobenen Züge lösen Fehlschaltungen aus.

Jeder Reedkontakt ist zu Wartungszwecken paralell auf einen Taster im Relaisbereich des Stellwerkes geführt. So lassen sich Fehler-Behebungen einfacher durchführen.



Weichensteuerung

Trotz Begrenzung der Prozessortechnik definierte man dass "2-Tasten Prinzip" für die Weichensteuerung: Durch Drücken der Start- und Zieltaste wird eine ganze Weichenstrasse gestellt, sofern kein Signal im Bereich auf grün steht. Jeder Bereich wird auf einem Einschub erstellt und bleibt so in einem gewissenmasse Übersichtlich. Das Tastenprinzip ist im nebenstehend dargestellt.

Das Prinzip der LGB-Weiche ist ein Gleichstrommotor. Durch die polarisierte Ansteuerung hat er schaltungstechnisch gegenüber dem klassischen Märklin-2-Spulenantrieb durch das benötigte Umpolen einen Nachteil. Wir lösten das Problem mittels eines leistungsfähigen 16 V AC Transformataor, welcher durch zwei Dioden und Kondensatoren die Spannungen "+", "-" und "GND" bereitstellt.

Jedes dargestellte Relais steuert also durch ein "+Diodenmatrix" und "-Diodenmatrix" die benötigten Weichen.

Für Streckenweichen wurde eine spezielle Schaltung mittels Endabschaltung gewählt, welche die Steuerspannung beim Erreichen der Endposition (mittels Original LGB-Schaltsatz) abschaltet.

Auf eine Fahrstrassenausleuchtung auf dem Stellpult wurde wegen des Aufwandes verzichtet. Jede Weiche wird nun einzeln mittels 2 Leuchtdioden auf dem Stellpult angzeigt.



Fahrspannung und Fahrregler

Die Fahrspannung der Strecke wird mittels Relais je nach Fahrrichtung polgerichtet auf die Schienen geleitet. Die Fahrspannung der Bahnhöfe werden je nach Stellung der Signale und Rangierschalter gepolt. Im Rangierbetrieb wird die Fahrspannung auf die einzelne blaue Taster auf die Halteabschnitte geleitet. Im Fahrbetrieb übernimmt die so genannte "Stoppweichenschaltung mit externen Kontakten" die Einspeisung der einzelnen Abschnitte: Die Fahrspannung wird selbständig über Rückmeldekontakte der Weichen zum entsprechenden Abschnitt geleitet, so dass nur das Gleis Spannung hat, wie auch der Weg über die Weichen liegt.

Die alten Fahrregler der ersten Anlage überzeugten die Neuersteller nicht mehr. Die neuen LGB-Fahrregler überzeugten die Erbauer auf Anhieb. Sauberes Anfahren und Rangieren sind ohne Probleme möglich. Streckenregler sind in der falschen Richtung mittels einer Diode gesperrt, lassen sich aber mittels einer "Notfahrt-Taste" überbrücken. Als einziger Nachteil hat sich der äusserst empflindliche Kurzschlusssensor erwiesen. Bimetall-Schalter von klassischen Märklintransformatoren halten da deutlich mehr aus.



Schienenverbindungen

Schienenverbindungen sind seit Anfangszeiten der LGB-Anlage im Freien ein Thema. Unzählige Fluche wurden seither ausgestossen. In der alten Anlage wurde jeder Verbinder mittels Draht überbrückt, später sogar mittel einer im Schotter versteckten Paralelldraht einzel eingespiesen. Die neuen, bis 3m langen Gleisen lassen sich mittels Messing-Schraub-Verbinder problemlos Zusammenschrauben und auch, aber nur wenn nötig, mittels Lötpunkt anschliessen. Seit Beginn des Aufbaus der neuen Anlage im Jahr 2003 sind keine Störungen an den Einspeisungen aufgetreten.



Schienenüberbrückung an der alten Anlage

Allgemeines

Schemas wurden in den meisten Fällen nur für komplexe Einzelteile erstellt. Geradlinige Zuführungen zu Weichen und Signale findet man nur in den Stripsblätter. Externe Verknüpfungen im "Feld" wurden vermieden oder dokumentiert.

Ergänzungen, Korrekturen und weitere Info's unter

webmaster @ dampflok51.ch (zusammenschreiben)