Montag, 4. Mai 2015

Einsatz des Memory-Decoders

Der Eigenbaudecoder bietet mit Brawas Signalen viele neue Möglichkeiten. Je nach gewählter Firmware können zwei- und dreibegriffige Signale sowie Relais geschaltet werden.


Ein Konfigurieren des Decoders über CVs ist nicht möglich. Entweder man bestellt sich den PIC bereits mit der gewünschten Firmware bei Sven Brandt oder man schafft sich einen Programmierer (PICkit o.ä.) an. Ich bevorzuge ersteres.


Signal und bistabiles Relais


Firmware: weichei
Geeignetes Relais: AZ850 P2-5

Schaltbild für zweibegriffiges Signal und zweispuliges Relais.
Grau ausgefüllte Widerstände sind Vorwiderstände.

Der WeichEi ist für einen Doppelspulenantrieb und eine Laterne vorgesehen. Statt des Antriebs wird ein Relais eingesetzt. Es lässt sich über die Magnetartikelausgänge direkt schalten. Vorteil des bistabilen Relais ist, dass es keinen Ruhestrom zieht und bei Spannungsunterbrechungen seinen Zustand beibehält. Der Laternenausgang schaltet den Memorydraht. Das Licht des Signals brennt dauerhaft.

Blocksignal und Vorsignal


Firmware: wz_schalten
Relais: Panasonic AGQ2004H

Schaltbild für je zwei zweibegriffige Signale und monostabile Relais

Mit der Schaltausgangs-Firmware können vier Ausgänge unabhängig gesteuert werden. Das bietet sich für Blocksignale an, denn oft steht das Hauptsignal eines Abschnitts unmittelbar hinter dem Vorsignal des folgenden. Sie  können sich daher einen Decoder teilen. Die weiteren Ausgänge können für monostabile Relais genutzt werden.

Dreibegriffiges Signal


Firmware: wz_signal_2x2

Schaltbild für dreibegriffiges Signal

Die Firmware ist eigentlich für Lichtsignale vorgesehen, hat aber eine Eigenschaft, die beim Formsignal sehr nützlich ist: Die Dunkeltastung. Wenn Vor- und Hauptsignal an einem gemeinsamen Mast angebracht sind und das Hauptsignal Hp0 zeigt, wird das Vorsignal abgeschaltet. Der Lokführer muss hier ohnehin anhalten und soll nicht durch zusätzliche Lichter abgelenkt werden.

Beim dreibegriffigen Hauptsignal stellt sich die Situation anders dar. Solche Signale stehen oft vor spitz befahrenen Weichen, die im abzweigenden Strang nur mit verminderter Geschwindigkeit befahren werden dürfen. Da liegt es nahe, den unteren Flügel, der die Geschwindigkeitsbeschränkung signalisiert, auf die gleiche Adresse zu legen wie den Weichenantrieb. Der obere Flügel wird dagegen über die eigentliche Signaladresse gesteuert. Falls er Hp0 (Halt) zeigt, darf der untere Flügel nicht ausgeklappt sein. Und genau das stellt die Firmware sicher.
Die Dunkeltastung lässt sich übrigens ohne Änderung der Firmware ein- und ausschalten, indem man während des Einschaltens des Betriebsstroms den Adresstaster gedrückt hält. Praktisch, wenn man den Decoder auch für Blocksignale verwenden will.

Verzögerungsschaltung für Relais


Falls man das Relais zur Zugbeeinflussung nutzt, stört es natürlich, wenn sich der Zug in Bewegung setzt bevor sich der Signalflügel hebt. In diesem Fall hilft die folgende Schaltung:

Verzögerungsschaltung mit Operationsverstärker

Man sieht ihr die Verwandtschaft zum Monoflop, den ich im Januar vorgestellt habe, sicher an. Der Kondensator C1 wird über den Widerstand R1 nur langsam geladen, kann aber über Sx schlagartig entladen werden. (Sx ist mit einem Decoderausgang verbunden.) R2 und R3 stellen eine Referenzspannung zur Verfügung. R4 begrenzt den Entladestrom.

Man wählt als Sx einen Ausgang, der stets entgegengesetzt zu dem des Signals geschaltet wird. Also wenn das Signal bestromt wird und Hp1 zeigt, muss Sx ausgeschaltet sein, so dass C1 langsam geladen werden kann. Das Relais schaltet nun mit Verzögerung ein. Wenn der Signalausgang abgeschaltet wird, wird C1 über R4 entladen und das Relais fällt zurück.

Der Kondensator C2 ermöglicht die Verwendung eines einspuligen, bistabilen Relais. Falls stattdessen ein monostabiles verwendet werden soll, wird C2 durch einen Kurzschluss ersetzt.

Versuchsexemplar der Verzögerungsschaltung

Stückliste:

R2 = 330 kΩ, R3 = 560 kΩ, R2 = 33 Ω, C1 = 10 µF, C2 = 33 µF
OPV: LM358
Relais: AGQ2104H
R1 richtet sich nach der gewünschtenVerzögerungszeit τ = R1C1. Für eine Verzögerung von 2 s wählt man beispielsweise 220 kΩ.

Ausblick


Eine Erweiterung der Relaisschaltung zum Bremsmodul ist in Vorbereitung. Und natürlich die Bestimmung des Wirkungsgrades.

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