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GleisReporter Basic Z21
CAN-digital-Bahn


GleisReporter Basic Z21





Inhalt:

Modulbeschreibung:


Der GleisReporter Basic ist ein ganz einfacher Rückmelder mit galvanischer Trennung, der die Module des althergebrachten s88 oder des RS-Bus an der Z21 ersetzen kann.

Er ist, wie alle CdB-Module, durch die CAN-Bus basierende Datenübertragung sehr störsicher und einfach in der Handhabung. Zusätzlich sind die Eingänge auch durch 16 unabhängige digitale Filter entstört.

An seinen 16 Eingängen kann man Kontaktgeber, also Reedkontakte, Lichtschranken, Taster, Schalter oder Gleisabschnitte (als 3-Leiterbahner) anschließen. So findet die Z21 vielleicht ein paar mehr Liebhaber unter den 3-Leiterbahnern. Das Modul unterscheidet sich im Funktionsumfang und dem Aufbau nicht von der MCAN-Variante.

Ein Rückmeldemodul für die 2-Leiterbahner als Stromsensor findet man hier: Den StromSniffer 3A Z21


Thema galvanische Trennung:

Da aus technischer Sicht bei modernen Zentralen das Thema galvanische Trennung immer wichtiger wird und diese auch bereits von einem großen Hersteller (Märklin Sicherheits-Vorgaben) gefordert wird, bringt der GleisReporter Basic diese galvanische Trennung gleich mit. Auch wenn uns bis jetzt (Mai 2020) keine entsprechenden Dokumente von anderen Herstellern bekannt sind, empfehlen wir diese Vorgaben grundsätzlich zu beachten! Diese Forderung ist nicht herstellerabhängig sondern basiert auf technischen Gegebenheiten der modernen Zentralen. Bei Stromrückmeldern ist dies kein Thema, da diese Module schon immer bauartbedingt eine galvanische Trennung mitbringen.


Durch die galvanische Trennung der Eingänge des GleisReporters Basic zum Systembus hin wird allerdings eine Art "Betriebsspannung" für die Anschlüsse benötigt! Wie diese zu erfolgen hat, wird unter der Überschrift "Anschluss" genau erklärt.

Der GleisReporter Basic kann auch mit dem Maintenance Tool der Z21, welches auf der Homepage von Roco zur Z21 herruntergeladen werden kann, erreicht werden.


Wichtig:

Bei 3-Leiterbahnen ist ein Ausrüsten der Gleisanschlüsse mit dem Diodentrick aus technischen Gründen leider nicht möglich! Die Verwendung einer Diode am Anschluss führt zu einer dauerhaften Belegmeldung.


Ein gegenüber anderen Rückmeldesystemen sehr entscheidender Unterschied ist, dass im CAN-Bus keine feste Aufbaufolge erforderlich ist. Jeder GleisReporter Basic kann an einer beliebigen Stelle auf der Modellbahnanlage installiert und mit dem Bus verbunden werden, denn er bekommt für die Unterscheidung bei der ersten Inbetriebnahme eine frei wählbare feste Adresse mittels Dip-Schalter zugewiesen.

So ist es auch möglich, alle Rückmeldeinformationen an verschiedenen Orten im Bus auszuwerten oder anzuzeigen und die Daten stehen nicht nur in der Zentrale oder am PC zur Verfügung. Das kann zum Beispiel dazu genutzt werden, ein Gleisbildstellpult auszuleuchten oder einen zweiten PC nur für Anzeigezwecke zusätzlich an dem Bus zu betreiben.


Eine kleine Zusatzfunktion bringt der GleisReporter Basic auch mit, das Modul kann die Busspannung überwachen:

Sinkt die Betriebsspannung auf dem Systembuskabel für mehr als eine Sekunde im Laufe einer Spielzeit unter 9 Volt ab, fängt die gelbe LED an schnell zu blinken. Diese Störungsmeldung bleibt bis zum Abschalten der Betriebsspannung erhalten und kann somit nicht ohne weiteres verloren gehen. Sie muss nicht unbedingt beachtet werden, der GleisReporter Basic arbeitet dann auch immer noch, nur können andere Module Störungen verursachen und sinkt die Spannung noch weiter, wird auch der GleisReporter Basic ausfallen oder fehlerhafte Meldungen erzeugen.

Die Betriebsspannung auf dem Bus sinkt vor allem bei großen Aufbauten durch die vielen Steckverbindungen gerne einmal ab. Abhilfe schafft hier eine zusätzliche Einspeisung. Diese kann entweder über einen StartPunkt Z21 oder mit Hilfe des CAN HUB von Roco realisiert werden.


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Anschluss:


Die Betriebsspannungsversorgung für die GleisReporter Basic erfolgt aus dem Netzwerkkabel. Diese Spannung kann aus der Z21 kommen oder man muss einen StartPunkt Z21 oder CAN HUB von Roco in den Systemaufbau integrieren. Dabei ist zu beachten, dass die Betriebsspannung am StartPunkt maximal 12V DC beträgt. Jede höhere Spannung wird den GleisReporter Basic zerstören. Soll der GleisReporter Basic an einer Zimo MX10 betrieben werden, muss dies unbedingt beachtet werden, denn die MX10 und auch die kleine MX10EC liefern 30 Volt an den Bus. Hier muss deswegen unbedingt ein StartPunkt zur Trennung dieser Spannung eingesetzt und an ihm die 12 Volt eingespeist werden.


Gleisabschnitte erfassen:

Anschlussbeispiel für das Erfassen von Gleisabschnitten für den 3-Leiterbetrieb


Beim Erkennen von Gleisanschlüssen sollte ausschließlich mit der Gleisspannung gearbeitet werden. Dabei muss beachtet werden, dass jedes Modul einmal an der mittleren Schraubklemme mit dem Fahrstrom der Zentrale verbunden wird (!), damit die Optokoppler eine Betriebsspannung haben. Allerdings muss dabei darauf hingewiesen werden, dass bei Ausfall oder dem Abschalten dieser Spannung auch die Meldungen erlöschen! Das wird immer dann passieren, wenn zum Beispiel ein Zug entgleist und die Zentrale in Störung geht. Dies muss bei der Auswertung der Meldungen in einer Steuerungssoftware beachtet werden. Eine Alternative ist der GleisReporter deLuxe, der dieses Verhalten nicht hat und auch bei einer abgeschalteten Gleisspannung immer die korrekte Meldung bei einem 3-Leitergleis liefert.


Kontakgeber erfassen:

Anschlussbeispiel für das Erfassen von Tasten oder Reedkontakten


Ein solcher Aufbau kann zum Beispiel genutzt werden, um Tasten oder alle anderen Arten von Signalgebern zu erfassen. Es wird dabei kein Vorwiderstand benötigt. Auch hier muss das Modul über mindestens einen der zwei mittleren Anschlüsse mit einer Betriebsspannung versorgt werden. Diese Spannung darf bis zu maximal 24 Volt DC betragen: Soll das Signal einer externen elektrischen Schaltung erfasst werden, muss der Schaltausgang dieser Schaltung den Anschluss des GleisReporters Basic auf Masse ziehen können. An einen der mittleren Anschlüsse muss dann der positive Teil der Betriebsspannung der externen Schaltung angeschlossen werden. Bei der Erfassung von Signalen muss beachtet werden, dass die Eingänge über 16 unabhängige digitale Filter verfügen. Das heißt, dass eine Signaländerung eine bestimmte Zeit ununterbrochen am Eingang anliegen muss, ehe sie für gültig erkannt und gemeldet wird. Das gleiche Spiel gilt auch für das Abschalten eines Signals.

Die digitalen Filter des GleisReporters Basic arbeiten mit festen Filterwerten: Dabei beträgt die kleinste Einschaltzeit 60 ms bis eine Meldung als gültig erkannt wird. Ein Abschalten des Eingangs ist gültig, wenn das Signal ununterbrochen 120 ms ausgeschaltet war. Benötigt man für seine Anwendung andere Zeiten oder möchte sie einstellen können, kann man dies mit dem GleisReporter deLuxe oder dem StromSniffer lösen.


Verwendung von Wechselspannung am Eingang:

Es kann auch mit einer Wechselspannung an den Anschlüssen des GleisReporters Basic gearbeitet werden, hier muss man allerdings beachten, dass durch den Spannungsverlauf die Meldung bei der negativen Kurve erlöscht. Dies macht solange nichts aus, wie diese Unterbrechung nicht größer als 120 ms ist. Wird dies eingehalten, kann auch mit einer Wechselspannung eine konstante Meldung erzeugt werden.


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Adressen & Codierung:


Wichtig bei der Codierung ist, dass die Adresse 0 ( alle Schalter auf „off“ ) für den Betrieb nicht zulässig ist!

Ein GleisReporter, bei dem diese EInstellung gewählt wurde, startet nicht durch und zeigt dies mit einem schnellen blinken der LED auf der linken Modulseite an.

Das Adressieren der GleisReporter Basic beginnt, wie beim normalen Zählen, mit der Zahl 1, was, wie aus der Tabelle ersichtlich ist, der Stellung Schalter 1 auf ON entspricht. Die weitere Codierung erfolgt in der BCD-Zählweise.

Selbstverständlich können hier Sprünge bei der Vergabe der Adresse gemacht werden, so dass man die Anlage in Zahlenbereiche aufteilen kann.

Der Modulnummernbereich der GleisReporter Basic kann von 1 bis 127 gehen. Somit können theoretisch bis zu 127 GleisReporter Basic mit insgesamt 2032 Eingängen verwaltet werden.

Die maximale mögliche Anzahl der Module hängt von dem Systemaufbau ab und bei einem PC-Betrieb von der verwendeten Software.

In den Steuerungssoftwaren ergeben sich die Rückmeldungen dann aus der Multiplikation der eingestelten Moduladresse x 16 Anschlüsse. So sendet das Modul mit der Modulnummer 3 zum Beispiel dann die Rückmeldungen unter den Nummern 33 bis 48. Die Zählweise der Eingänge ist dabei von links 1 nach rechts 16.

GleisReporter
DIP-Schalter
Meldungen
1 2 3 4 5 6 7
Unzulässige Adresse
0 0 0 0 0 0 0
Modul 01
1 - 16
1 0 0 0 0 0 0
Modul 02
17 - 32
0 1 0 0 0 0 0
Modul 03
33 - 48
1 1 0 0 0 0 0
Modul 04
49 - 64
0 0 1 0 0 0 0
Modul 05
65 - 80
1 0 1 0 0 0 0
Modul 06
81 - 96
0 1 1 0 0 0 0
Modul 07
97 - 112
1 1 1 0 0 0 0
Modul 08
113 - 128
0 0 0 1 0 0 0
Modul 09
129 - 144
1 0 0 1 0 0 0
Modul 10
145 - 160
0 1 0 1 0 0 0
Modul 11
151 - 176
1 1 0 1 0 0 0
Modul 12
177 - 192
0 0 1 1 0 0 0
Modul 13
193 - 208
1 0 1 1 0 0 0
Modul 14
209 - 224
0 1 1 1 0 0 0
Modul 15
225 - 240
1 1 1 1 0 0 0
Modul 16
241 -256
0 0 0 0 1 0 0
Modul 17
257 - 272
1 0 0 0 1 0 0
Modul 18
273 - 288
0 1 0 0 1 0 0
Modul 19
289 - 304
1 1 0 0 1 0 0
...


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LED:


Die LED auf der linken Seite des Moduls leuchtet nach dem Einschalten der Betriebsspannung konstant, wenn beim Einschalten keine Fehler aufgetreten sind. Im Verlauf des normalen Betriebs verändert sie dann mit jeder gesendeten Meldung ihren Zustand, d.h. sie erlischt nach dem Senden der ersten Meldung und leuchtet erst dann wieder nach dem Senden einer zweiten Meldung usw. usf. - Das bedeutet, sie blinkt auch im Sendetakt, wenn die Simulationsdaten erzeugt werden.


Ein schnelles Blinken der LED zeigt eine Störung an, dabei können folgende Probleme dieses Blinken auslösen:


Störung
Abhilfe
Beim Start wurde erkannt, dass keine Moduladresse größer 0 eingestellt wurde (Der Auslieferungszustand ist 1). Das hat auch zur Folge, dass keine Meldungen in den CAN-Bus übertragen werden.
Dipschalter einstellen
Beim Start wurde kein betriebsbereiter CAN-Bus gefunden. Somit können natürlich auch keine Daten über den CAN-Bus gesendet werden.
falscher CAN-Bus?
Die Betriebsspannung ist im Laufe der aktuellen Betriebsphase für mehr als 1 Sekunde auf unter 9 Volt eingebrochen. Das Modul läuft weiter, es kann aber zu fehlerhhaften Meldungen kommen.
zusätzliche Einspeisung


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Simulationsbetrieb:


Um schnell einmal einen Funktionstest mit dem GleisReporter Basic zu machen, ist kein Aufbau mit Anschlüssen erforderlich. Es reicht völlig aus, das Modul einfach nur an den Bus zu stecken!

Hierfür gibt es den Simulationsbetrieb, der über den DIP-Schalter 8 gesteuert wird. Setzt man diesen auf 1, wird ein Lauflicht über die 16 Rückmeldeadressen, die sich aus der eingestellten Modul-Nummer ergeben, gesendet. In dem Maintennance Tool der Z21 sieht das dann wie folgt aus:



Aber bitte nach dem Test nicht vergessen, diese Funktion wieder abzuschalten. Auch sollte der Simulationsbetrieb erst nach dem Start der Zentrale aktiviert werden.


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Tipps zur Fehlersuche:


Wenn das Modul einmal nicht so arbeitet, wie man es erwartet, sollte als erstes auf die LED geschaut werden, ob diese nicht eine Störung anzeigt. Bleibt die LED bereits beim Einschalten dunkel, fehlt vermutlich die Betriebsspannung, diese sollte somit zuerst geprüft werden. Am einfachsten steckt man dazu ein weiteres Modul, das über eine LED verfügt, hinter das betroffene Modul und schaut, ob dort die LED leuchtet oder ein Fehler angezeigt wird. Natürlich sollte man auch auf die Module davor schauen, um zu ermitteln, wo die Spannung vielleicht verloren geht.

Ist bis hierhin noch alles in Ordnung und die LED leuchtet nach dem Einschalten konstant wie sie soll, kann man sehr schnell die weitere Fehlersuche in zwei ganz einfache Bereiche aufteilen: Zum einen auf den Bus und außerdem auf die Anschluss-Seite des Moduls. Um zu sehen, auf welcher Seite der Fehler dann nun liegt, schaltet man einfach einmal die Simulation über den DIP-Schalter 8 ein. Blinkt nun die LED am Modul im Takt, kann man sicher sein, dass der CAN lebt und das Modul im angezeigten Takt Meldungen in den Bus stellt. Kommen diese nun im PC nicht an, sollte man das Interface und die Einstellungen im PC überprüfen.

Passiert hier nichts, kann der CAN-Bus dennoch gestört sein, dann sollte man schauen, ob andere Module noch arbeiten. Tun diese es noch, liegt vermutlich ein Fehler im Modul vor oder der Stecker bzw. das Kabel zum Modul sind defekt. Nicht selten waren schon neue Netzwerkkabel fehlerhaft, deswegen als erstes das Kabel tauschen.

Kommen die simulierten Meldungen im PC oder an dem gewünschten zweiten Modul an, kann man sicher sein, dass der Fehler an den Anschlüssen liegt. Hier kann die Betriebsspannung fehlen oder auch schlicht nur mal ein Kabel am Anschluss gebrochen sein. Da hilft meist schon ein einfaches Multimeter, den Fehler zu finden.

Dank der Simulationsfunktion kann man ohne Messtechnik sehr schnell entscheiden, auf welcher Seite man den Fehler suchen muss, was einem sicher das Leben erleichtert.


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Technische Daten:


Busseite:
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Betriebsspannung am Bussystem 9 bis 12 Volt DC
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Stromaufnahme bei 12 Volt
ca. 20 mA
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Digitalsystem / CAN-Protokoll MM - DCC - mfx / ZCAN-Bus
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Anlagenseite:
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Belegtmeldungen 16 x Spannungserkennung
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Betriebsspannung am Eingang max. 24 Volt DC
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Stromaufnahme je Eingang max. 10 mA DC
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Abmessungen Gehäuse L x B x H 100 mm x 90 mm x 35 mm
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Software Versionen:
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aktueller Stand

Version 2.1

erste Veröffentlichung

Mai 2020
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Technische Änderungen und Irrtum vorbehalten.

© letzte Änderung Mai 2020 by CAN-digital-Bahn

Copyright 2010 by Sven "DJeaY" Schapmann