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DrehChef


Der DrehChef Basic





Inhalt:

Allgemeines:


Der DrehChef Basic ist ein Modul zum Steuern von Drehscheiben oder auch Segmentdrehscheiben aller erdenklichen Bauarten.

Er unterscheidet sich grundsätzlich von allen anderen auf dem Markt befindlichen Decodern, denn er kennt kein Raster oder gar eine fixe Anzahl von Gleisen, die den Betrieb irgendwie begrenzen könnten. 

Außerdem ist er stets in der Lage, zu bestimmen, wo genau sich die Bühne der Drehscheibe wirklich befindet. Das gilt auch für das Verdrehen des Bühnengleises im spannungslosen Zustand von Hand. Sobald der DrehChef wieder eingeschaltet wird, weiß er augenblicklich die reale Position der Bühne und kann von dort aus - ohne eine Referenzfahrt oder Ähnliches durchführen zu müssen - den Betrieb sofort wieder aufnehmen.

Der DrehChef arbeitet mit einer absoluten Postionserkennung auf der Welle der Bühne und das mit einer Auflösung von bis zu 0,2 Grad. Anders ausgedrückt, man kann eine Umdrehung mit etwa 16000 Positionen oder Schritten beschreiben.

So komplex sich das Ganze vielleicht liest, so einfach ist es dann doch mit moderner Technik zu lösen.

Es erfordert lediglich auf die Achse, auf der die Bühne mittig gelagert ist, eine Welle zu montieren, an deren Ende ein kleiner Magnet geklebt werden muss. Gegenüber diesem Magneten klebt man dann den Sensor des DrehChefs, fertig ist der Umbau. Je genauer die Mitte getroffen wird und je präziser man den Sensor gegenüber dem Magneten klebt, desto höher wird die Genauigkeit. Aber selbst wenn man es nur grob über den großen Daumen nach Augenmaß macht, erreicht man noch eine Auflösung von bis zu 8000 Schritten und hat keine Funktionseinschränkungen.

Diese Welle besitzt eigentlich jede Bühne von Haus aus, die eine ausgeprägter, die andere womöglich etwas versteckt und lediglich dadurch unterscheiden sich die Umbauten der diversen Bühnen. Dazu folgt aber in der Rubrik "Umbauten" auch noch mehr zu den Bühnen der bekannten Hersteller.

Natürlich kann man Eigenschaften, wie die Mini- oder Maximal-Geschwindigkeit der Bühne konfigurieren, sowie den Beschleunigungs- oder Bremsweg, die auch getrennt eingestellt werden können. Zu diesen Werten kann man natürlich auch noch die Beschleunigung oder Verzögerung regulieren, wie die Bühne anfahren oder bremsen soll.

Darüber hinaus bekommt das Steuerungsprogramm auch zu jeder Position eine individuelle Meldung als gesetzten Rückmeldekontakt, dass ein bestimmtes Gleis exakt erreicht wurde. Dafür muss kein zusätzlicher Rückmelder oder etwa eine mechanische Erkennung eingebaut werden. Außerdem gibt es dann noch eine Meldung per Rückmeldekontakt, dass sich die Bühne bewegt. Das kann dazu genutzt werden, andere Aktionen zu verriegeln oder auszulösen.

Man erhält mit einem minimalen Umbauaufwand eine absolut überwachte Drehscheibe und kann selbst komplizierte Bauarten mit diesem Decoder ganz einfach steuern.


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Bedienung:

Bei der Bedienung kann zur Zeit zwischen zwei Wegen gewählt werden:

Zum einen unterstützt der DrehChef Basic den altbekannten Weg, wie es Märklin einstmals in den 80er Jahren eingeführt hatte, also über die Adressen des Keyboards Nummer 15.

Da dieser Weg aber doch mit sehr vielen Einschränkungen behaftet ist und nicht alle geplanten Funktionen unterstützt werden können, gibt es noch einen zweiten, an sich viel einfacheren Weg, die Gleise anzufahren: Jeder Gleisabgang bekommt zwei Adressen, die Farbe (rot/grün) gibt dabei vor, wie herum sich die Bühne zu dem gewünschten Gleis bewegt. Eine Adresse stellt die Seite der Bühne mit dem Häuschen an dem Gleis, die zweite Adresse stellt die 180-Grad-Stellung zu diesem Gleisabggang dar. So hat wirklich jede mögliche Postion ihre eigene Adresse und kann ganz gezielt sofort angefahren werden. Über die Farbe kann dazu die Drehrichtung gewählt werden. Der Vorteil dabei ist, dass auf diese Weise auch ein einfacher Betrieb mit der MS2 über nur eine Magnetadresse möglich wird, ohne dass man hier nur für eine Fahrt zwischen den Adressen hin und her scrollen muss.

Inbetriebnahme:

Die Inbetriebnahme, sowie die ganze Programmierung ist sehr einfach gehalten und erfordert keine besonderen Verrenkungen oder Einstellungen von vielen CV-Werten. Es müssen lediglich drei Eingaben erfolgen, alle weiteren benötigten Informationen errechnet sich das Modul daraus selbst. Sind diese drei Eingaben getätigt, müssen lediglich einmal alle gewünschten Stellungen angefahren und abgespeichert werden. Über das Service-Tool können diese und weitere Einstellungen jederzeit angepasst werden. Mehr dazu in der Rubrik "Service-Tool".

Eine externe Spannungsversorgung für den Betrieb ist nicht notwendig, die Versorgung des DrehChefs erfolgt ausschließlich über den Bus. Aber der Reihe nach...

Was man allerdings nicht vergessen darf, ist das Anschließen des Sensors. Findet der DrehCehf keine Sensorplatine, startet er nicht und auch ein Auslesen der Daten über das Service-Tool ist nicht möglich.

Bestimmen der Anzahl der benötigten Magnetadressen

Als erstes muss man die Anzahl der benötigten Magnetadressen bestimmen und diese dem Modul beim ersten Einschalten mitteilen. Es werden für jeden Gleisanschluss zwei! Magnetadressen benötigt. Zum Beispiel: es gibt 6 einzelne Gleise, das sind dann 12 Magnetadressen, die benötigt werden. Aber Achtung! Gleise die einander gegenüberliegen zählen nur als ein Gleis, denn die Positionen sind die gleichen nur werden sie spiegelverkehrt angefahren. Hat man also zum Beispiel 48 Gleise an einer Märklin Drehscheibe, benötigt man auch nur 48 Magnetadressen, da 24 Gleise sich immer gegenüberliegen und die Positionen doppelt genutzt werden können. Diese sich vielleicht kompliziert lesende Verwaltung der Adressen erledigt der DrehChef aber automatisch und man muss sich dabei um nichts kümmern.

Man braucht auch keine Angst vor großen Drehscheiben haben, denn es können im DrehChef bis zu 500 Positionen verwaltet und gespeichert werden. So können auch Gleisabgänge der Bauart "Potsdamm" durch den DrehChef angefahren werden. Die Verwaltung der Anzahl der Gleise erfolgt völlig ohne eine zusätzliche Eingabe ganz automatisch. Es muss nur die unterste und die höchste Magnetadresse, die für die Verwaltung der Gleisanschlüsse benutzt werden sollen, eingegeben werden. Dies gilt unabhängig von der Auswahl des Betriebsmodus! Auch bei der Verwendung des Märklinkonzeptes muss dies für die interne Verwaltung beim Start so angegeben und die Gleispositionen entsprechend später angelernt werden. Ob es sich dabei um Motorola, DCC oder eine sonstige im CAN zulässige Schaltadressendefinition handelt, ist dabei ohne Bedeutung, der DrehChef erkennt dies bei der Eingabe gleich mit und reagiert dann eben auf genau diesen gewählten Bereich in dem Datenformat. Ich denke, einfacher geht es nicht mehr.

Alle weiteren Einstellungen erreicht man nur über das Tool zum DrehChef, diese Einstellungen müssen aber nur bei besonderen Wünschen geändert werden. Für den einfachen Betrieb sind sie nicht zwingend einzustellen, da sie mit entsprechenden Grundeinstellungen bereits vorgeladen sind.

Abhängig von dem gewünschten Betriebskonzept muss man bei der Vergabe der Magnetadresse noch zwei kleine Punkte beachten:

CdB-Betriebsmodus

Hier werden noch zusätzlich die zwei weiteren auf die höchste Zieladresse folgenden Magentadressen für die Programmierung der Gleisposition benötigt.

Diese Adressen müssen nicht eingegeben werden, sie werden vom DrehChef automatisch errechnet, man muss nur im Anlagen-Betrieb beachten, dass sie nicht für andere Dinge verwendet werden dürfen. Dies gilt ganz besonders für die Magnetadresse, die das Programmieren aktiviert.

Märklin-Betriebsmodus

Hier werden noch zusätzlich die vier kleineren Magnetadressen für die Steuerungsfunktionen nach dem Keyboard-Konzept benötigt.

Diese Adressen müssen nicht eingegeben werden, sie werden vom DrehChef automatisch errechnet, man muss nur im Anlagen-Betrieb beachten, dass sie nicht für andere Dinge verwendet werden dürfen. Dies gilt ganz besonders für die Magnetadresse, die das Programmieren aktiviert.

Also noch einmal zusammengefasst: Es muss immer nur die kleinste und die größte Adresse, die für die Gleisverwaltung benötigt wird, eingegeben werden. Diese zwei Adressen müssen natürlich beide vom gleichen Datenformat sein, ansonsten ergibt sich eine falsche Differenz für die Adresse.

Erste Inbetriebnahme und Auswahl des Modus

Steckt man den DrehChef das erste Mal an den Bus, blinken die rote und grüne LED neben dem Taster abwechselnd auf. Dies zeigt an, dass hier nun das Bedienkonzept, Märklin / CAN gewählt werden muss.

Möchte man CAN benutzen, muss man einmal kurz die Taste betätigen, wenn die grüne LED leuchtet. Möchte man den Märklin Modus nutzen, muss man entsprechend die Taste betätigen, wenn die rote LED leuchtet. Keine Angst, die LEDs blinken sehr langsam und sie zeigen einem im nächsten Schritt an, ob man die gewünschte Auswahl getroffen hat. Zusätzlich leuchtet dann noch die gelbe LED auf. Hat man dann eventuell doch nicht den richtigen Modus eingestellt, ist damit nicht alles verbaut. Man zieht schlicht nur den Stecker wieder ab, drückt nun auf die Taste und steckt bei betätigter Taste den Bus wieder ans Modul und kann dann erneut wählen oder die Einstellungen mit dem Service-Tool nach der ersten Eingabe ändern.

Eingabe der Magnetadresse/Gleise

Nach der Auswahl des Betriebsmodus leuchtet die gewählte Farbe und die gelbe LED in der Mitte. Nun wartet das Modul auf die Eingabe der ersten Magnetadresse, sie repräsentiert dabei die kleinste Zieladresse. Hierzu kann an Märklins Mobile Station, Central Station oder ganz einfach auf dem CAN-StellPult die entsprechende Magnetadresse einmal betätigt werden. Wurde diese im CAN-Bus vom DrehChef erkannt, wird dies dadurch angezeigt, dass nun nur noch die gelbe LED blinkt.

Als nächstes muss die höchste Magnetadresse einmal betätigt werden, nun leuchtet die gelbe LED dauerhaft und man ist bereits mit der Grundkonfigiration fertig.

Zur Erinnerung: Die Differenz zwischen den beiden Adressen repräsentiert die Anzahl der einzelnen Gleisanschlüsse x2.

Beispiel: Adr. 4 bis 24 = 20 Adressen, daraus folgt dass 10 einzelne Gleisanschlüsse mit 20 Positionen angefahren werden können.

Als letztes muss man nun einmal alle benötigten Positionen manuell anfahren und diese entsprechend seiner erstellten Magnetadressenzuordung mit den Gleispositionen verbinden und im DrehChef speichern. (Dies wird im Folgenden unter "Lernen der Positionen" beschrieben.) Fertig ist die Inbetriebnahme des DrehChefs Basic. Erst nachdem dies einmal auf diesem Wege eingeben wurde, können die Einstellungen mit dem Service-Tool angepasst werden.

Lernen der Positionen

Das Zuordnen der Positionen zu den Magnetadressen ist ganz einfach, allerdings unterscheidet sich hier der Weg ein wenig, je nach gewähltem Betriebsmodus.

CdB-Betriebsmodus

Dazu betätigt man die noch ungelernte Magnetadresse, wodurch sich die Bühne in die durch die Farbe gewählte Richtung dreht und auf die maximale Geschwindigkeit beschleunigt. Kurz vor dem Ziel kann man dann mit der grünen Taste der um eins höheren Magnetadresse, als die größte Zieladresse, die Geschwindigkeit halbieren, so dass die Bühne deutlich langsamer läuft. Ist die Bühne dann an der gewünschten Position angekommen, stoppt man sie sofort durch das Betätigen der roten Taste dieser Adresse.

Als nächstes betätigt man nun die um zwei größere Adresse, als die größte Zielmagnetadresse, wodurch die rote LED auf dem Modul angeht und signalisiert, dass die nun folgende Adresse, die betätigt werden wird, die Adresse sein soll, die diese Position ansteuern wird. Betätigt man nun also diese Adresse, erlischt die rote LED. Liegt die betätigte Adresse außerhalb des vereinbarten Bereichs der Magnetadressen, wird sie ignoriert und die LED erlischt nicht, bis eine Adresse aus dem voreingestellten Bereich empfangen wurde.

Vertippt man sich in dem Bereich, ist dies auch kein Problem, man betätigt die Positionslernadresse einfach erneut und dann die richtige Magnetadresse, so wird die aktuelle Position nun auch dieser Adresse zugewiesen. Man muss die andere Adresse, wenn sie dann schon gelernt war, allerdings neu schreiben.

Märklin-Betriebsmodus

Bei der Beschreibung gehe ich davon aus, das man die Bedienung auf das Keyboard 14 oder 15 mit der Drehscheibenoberfläche legt.

Dazu wählt man zuerst die gewünschte Drehrichtung und dann die noch ungelernte Magnetadresse, wodurch sich die Bühne in die durch die Farbe gewählte Richtung dreht und auf die maximale Geschwindigkeit beschleunigt. Kurz vor dem Ziel kann man dann mit der "End"-Taste (die rote Taste der um vier niedrigeren Magnetadresse als der kleinsten Zieladresse, sofern man nicht das Keyboard 15 benutzt), die Geschwindigkeit halbieren, so dass die Bühne deutlich langsamer läuft. Ist die Bühne an der gewünschten Position, stoppt man sie durch das Betätigen der "Clear"-Taste (rote Taste der um drei kleineren Adresse) sofort.

Als nächstes betätigt man nun die "Input"-Taste (die grüne Taste der um vier niedrigeren Magnetadresse als der kleinsten Zieladresse), wodurch die rote LED auf dem Modul angeht und signalisiert, dass die nächste Adresse, die betätigt wird, die gewünschte Adresse sein soll, die diese Position ansteuern wird. Dazu betätigt man eins der Gleissysmbole auf dem Keyboard. Dadurch erlischt die rote LED auf dem Modul. Liegt die betätigte Adresse außerhalb des vereinbarten Magnetadressen-Bereichs, wird sie ignoriert und die LED erlischt nicht, bis eine Adresse aus dem voreingestellten Bereich empfangen wurde.

Vertippt man sich eventuell, ist dies auch kein Problem, man betätigt die "Input"-Taste einfach erneut und dann die richtige Magnetadresse, so wird die aktuelle Position nun auch dieser Adresse zugewiesen. Man muss die andere Adresse, wenn sie dann schon gelernt war, allerdings neu schreiben.

Das liest sich vermutlich alles sehr viel komplizierter als es wirklich ist, deswegen hier einmal ein Beispiel für beide Betriebskonszepte:

Ausgangspunkt ist eine Drehscheibe wie im Bild gezeigt. Da das Durchfahrtsgleis nur als ein Gleis gezählt werden muss und auch die gegenüberliegenden nicht extra zählen, kommt man auf 7 Gleise, was bedeutet, dass für den Betrieb 14 Magnetadressen benötigt werden.

Bild konnte nicht geladen werden!

Beispiel CdB-Modus:

Die Startadresse soll die Adresse 10 sein, das bedeutet, dass die Adressen von 10 bis 26 für den Betrieb benötigt werden. Die Adressen 10 bis 24 sind die Gleisanschlüsse. Auf der Adresse 25 liegen die Steuertasten für das Fahren der Bühne im Lernmodus. Adresse 25 Grün ist halbe Geschwindigkeit. Adresse 25 Rot stoppt die Bühne sofort. Die Adresse 26, egal ob Rot oder Grün aktiviert den Lernmodus. Die nächste im Bereich zwischen 10 und 24 gesendete Magnetadresse wird mit der aktuellen Position verknüpft.

Beispiel Märklin-Modus:

Die Startadresse soll dem Keybaord 15 entsprechen, was die Adresse 229 (Gleissymbol 1) ist. Das bedeutet, dass am Anfang die Adressen 229 als kleinste und 243 als größte Adresse eingeben werden müssen.

Die Adressen 229 bis 236 sind dann in diesem Betriebsmodus die Gleisanschlüsse, die Tasten mit dem Gleis-Symbol 1 bis14 .

Die Adressen 225 bis 228 sind dann die Steueradressen nach dem Märklinbedienkonzept für Richtung und Programmierung.

Die ersten zwei Felder "End/Input" dienen beim DrehChef für die Programmierung. Die Taste "End" halbiert die Geschwindigkeit immer auf die Hälfte. Die Taste "Input" aktiviert immer die Speicherfunktion.

Mit "Clear" kann man die Bühne an jeder beliebigen Stelle einfach stoppen. Durch die absolute Positionsüberwachung weiß der Dekoder dennoch immer, wo sie gerade steht und deshalb kann die Bühne jederzeit auch von dort wieder angefahren werden.

Mit "Turn" dreht die Bühne von dem Gleis aus, wo sie gerade steht um 180 Grad. Die Drehrichtung kann dabei durch die "Pfeiltasten" vorgewählt werden.

Hier gibt es einen Sonderfall: Steht die Bühne an keinem Gleis, bleibt sie einfach stehen, da eine Referenz zu einem gültigen Ziel für eine 180-Grad-Drehung fehlt.

Mit den Tasten "Step" dreht die Bühne entsprechend der gewählten Richtung immer, auch wenn sie an keinem Gleisanschluss steht, zum nächsten Gleisanschluss.

Mit den "Pfeiltasten" wählt man die Drehrichtung für das gewünschte Zielgleis vor, das dann mit den folgenden Adressen ausgewählt werden kann, dabei kann es mehr Gleise geben als auf dem Keyboard durch die Symbole möglich sind.


Die Rückmelder:

Die Rückmelder werden nur über eine Basisadresse verwaltet, die Adresse ist auf den Wert 498 voreingestellt und liegt damit um eins über den üblichen 16 x 31 Rückmeldern. Diese Adresseinstellung kann nur über das Service-Tool geändert werden.

Die Anzahl der benötigten Rückmelder, die der DrehChef benötigt, ist variabel und ergibt sich aus der Anzahl der Gleisabgänge, die aus den am Anfang eingegebenen Magnetadressen berechnet wird. Zusätzlich wird noch die um eins kleinere Rückmeldeadresse für die Meldung, dass sich die Bühne dreht, benötigt. Somit beginnen die Meldungen mit der Adresse 497 und enden dann bei dem Wert 497 + der Anzahl der Gleisabgänge. Mit dem Servcie-Tool kann jederzeit diese Adresse auf einen beliebigen Wert zwischen 1 und 16000 geändert werden.


RESET des Moduls:

Hat man etwas falsch eingestellt oder das Modul will nicht das machen, was man möchte oder es besteht der Wunsch, alle Einstellungen zurückzusetzen, dann kann man, wie bereits anfangs beschrieben, ein Master-Reset durch das Anstecken des Bus-Kabels bei betätigter Taste erreichen. Ist die Taste betätigt, während man das Kabel ansteckt, leuchten die gelbe und die grüne LED auf. Dies zeigt an, dass nun eine kleine Zeit abläuft, in der die Taste betätigt bleiben muss. Der Ablauf dieser Zeit wird dadurch angezeigt, dass dann nur noch die rote LED leuchtet. Lässt man die Taste nun los, startet das Modul ohne Voreinstellungen. Alternativ kann man das RESET über das Service-Tool auslösen.


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Anschluss:


Beim Anschluss einer Drehscheibe muss nicht viel beachtet werden.

Die Spannungsversorgung erfolgt ausschließlich über den Bus mit 12Volt, diese Spannung wird auch für den Betrieb der angeschlossenen Drehscheibe verwendet. Da die handelsüblichen Drehscheiben gut mit 12Volt DC auskommen und für den Betrieb des Motors nur wenige mA benötigt werden, ist für das Betriebskonzept keine externe Spannungsversorgung vorgesehen.

Sollte für größere Spurweiten mit größeren Antrieben mehr Strom oder Spannung benötigt werden, kann bei genügend Interesse ggf. auch ein entsprechender DrehChef mit einer externen Spannungsversorgung entstehen.

Der DC-Motor der Drehscheibe wird an die 2-polige Schraubklemme angeschlossen. Dabei muss man lediglich einmal testen, ob die Bühne in die gewünschte Richtung dreht, die zur betätigten Farbe passt. Stimmt dies nicht, muss man die Kabel einmal tauschen.

Der Sensor wird mit dem speziellen Flachkabel an den Stecker des DrehChefs angeschlossen. Dabei muss man darauf achten, dass die blaue Markierung immer oben ist.

Die Motoransteuerung ist so ausgelegt, dass auch Glockenankermotore ohne Probleme angesteuert werden können.

Die Modulation der PWM ist auf 25kHz voreingestellt, dieser Wert kann über das Service-Tool an andere Motore angepasst werden.


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Service Tool:

Mit Hilfe des Service-Tools können alle Einstellungen geändert werden, wenn die Initialisierung am Anfang einmal durchlaufen wurde.

Als erstes lässt man das Tool über die Taste "Suchen" im System-Bus nach allen verfügbaren DrehChefs suchen. Sie werden alle sortiert nach der Geräte-ID in dem Auswahlfenster aufgelistet. Hier kann man den gewünschten DrehChef aus der Liste auswählen und seine Daten in das Tool laden lassen.

Als nächstes kann man dann alle Einstellungen nach Wunsch bearbeiten.

Die Geschwindigkeiten kann man über die Drehknöpfe vorwählen. Betätigt man die Knöpfe, fährt die Bühne mt der gewählten Geschwindigkeit sofort an, so dass man die Auswirkung der Einstellungen sofort erkennen kann. Ist man zufrieden, belässt man es dabei.

Durch Betätigung der Taste "Speichern" bleibt die Bühne wieder stehen und die gesetzten Daten werden in das Modul übertragen.

Die Felder "Gerätekennung" und "Verbindungstest" sind zur Zeit noch ohne Funktion.

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Technische Daten:


Maximale Betriebsspannung: 12Volt DC

Maximaler Strom am Motorausgang: 1,2 A, kurzschlussfest

Maximale Auflösung einer Umdrehung: 16383 Schritte.


Copyright 2010 by Sven "DJeaY" Schapmann