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und Melden nicht im System vorhanden sein!


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Historisches


WeichenChef Magnet
CAN-digital-Bahn


Der WeichenChef deLuxe

für Magnetantriebe

(mit oder ohne Rückmeldung)


Inhalt:


Allgemeines:

Diese Variante des WeichenChefs ist zum Schalten der unterschiedlichsten Magnetantriebe gedacht.

Eine spezielle Anpassung an die verschiedenen Arten von Antrieben ist durch eine Programmierung des Moduls möglich.

In der Grundkonfektion ist der WeichenChef "Magnet" vergleichbar mit dem bekannten Decoder des Typs k83 für Magnetantriebe. Im Detail unterscheidet sich der WeichenChef aber dann doch erheblich von diesen Decodern durch seine erweiterten Möglichkeiten und zusätzlichen Funktionen.

Größter und wichtigster Unterschied ist, dass der WeichenChef nur über die CAN-Telegramme angesprochen werden kann und über eine aktive Überwachung der Schaltstellung des Magnetantriebes verfügt. Um diese Funktion zu nutzen, muss der Magnetantrieb allerdings eine funktionsfähige Endabschaltung besitzen. So ist eine echte Rückmeldung der Schaltstellung mit dem selben Modul und in dem selben Bus-System möglich. Dadurch ist es auch möglich, ein Verstellen des Antriebs von Hand zu erkennen und zu melden!

Durch ein kleines Computer-Tool lässt sich der WeichenChef dann auf die unterschiedlichsten Wünsche und an die verschiedensten Anwendungen anpassen. Es lassen sich die Endlagenüberwachung abschalten, das Schaltverhalten bestimmen und eine automatische Abschaltung nach einer einstellbaren Zeit festlegen.

Weitere nicht alltägliche Funktionen stellt dann noch die besondere Variante "deLuxe" zur Verfügung. Hier können auch Schaltaktionen mit Rückmelde-Events verknüpft und ausgelöst werden.

Ein Programmieren der Schalteigenschaften ist zurzeit nur über die CC-Schnitte 2.x möglich, eine Zuweisung der Magnetartikeladressen ist aber auch über eine Lern-Funktion direkt am Modul möglich.


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Systemaufbau:

Hier ein paar Systemvorschläge, wie der WeichenChef eingesetzt werden kann:

Die einfache Variante an der Gleisbox

mit der Mobile Station 2

oder als reines Bediensystem von Magnetartikeln

nur zum Schalten

oder wenn es von verschiedenen Schaltstellen aus sein soll:

Gleisbildstellpult, CC-Schnitte 2.x, Mobile-/Central Station 2 und ein WeichenKeyboard, alle können den gleichen WeichenChef steuern.

Es sei der kleine Hinweis erlaubt: der WeichenChef4, wie er in der MIBA Oktober 2010 veröffentlicht wurde, hat nur noch die Idee als Grundlage mit diesem Modul gemeinsam, technisch sind die Modul nicht mehr miteinander vergleichbar.

Den Artikel zum WeichenChef4 findet man hier im Pressearchiv.

Unterseite des Moduls

Bedienung:

Bedient werden kann der WeichenChef von allen Geräten des CAN-digital-Bahn-Projektes, die zum Schalten gedacht sind. Auch eignen sich die Central Station 2 und die Mobile Station 2 dazu. Kurz gesagt, es gibt viele Wege, ihn anzusteuern. Alle hier aufgeführten Geräte können selbstverständlich auch die aktive Rückmeldung verarbeiten und zeigen so immer die aktuelle Stellung des Antriebs an.

Die Bedienung ist, denke ich, selbst erklärend und sie entspricht dem Vorgehen, wie bei allen bekannten Magnetartikeldecodern des Typs k83. Durch Aufrufen der Adresse an einer Zentrale oder einer anderen Bedieneinheit schaltet der am WeichenChef angeschlossene Magnetantrieb.

Adressen:

Voreingestellt sind die vier Ausgänge des WeichenChefs auf die Adressen 1 bis 4 im Motorola-Adressraum.

Um die Adresseinstellung zu ändern, muss der WeichenChef die neue Adresse "lernen"

Der alternative und komfortablere Weg ist die Nutzung des Servictools, welches am Ende beschrieben wird.

Dies ist sehr einfach, denn dazu muss lediglich der Taster auf der Platine bis zu vier Mal betätigt werden. Die Anzahl der Betätigungen entspricht dem zu "lernenden" Ausgang. Drückt man 5x die Taste, ist man wieder im normalen Betriebsmodus.

Beispiel:

Betätigt man die Taste auf dem WeichenChef 2x, fängt der angeschlossene Magnetantrieb am Ausgang 2 an, langsam hin und her zu schalten. Es kann aber schon mal einen Augenblick dauern, bis es das erste Mal klickt, denn die Weiche könnte auch schon in der Richtung stehen, in die der WeichenChef als erstes schaltet. Mit dem Schalten zeigt der WeichenChef an, dass er nun im System-Bus nach einem Weichenbefehl ausschau hält. Dieser Weichenbefehl kann dabei von jedem Bediengerät aus gesendet werden. Die so empfangene Adresse aus dem Schaltbefehl wird dauerhaft für diesen Ausgang abgespeichert. Dabei speichert er nicht nur die Adresse, sondern auch das dazu vereinbarte Datenformat mit ab! Das bedeutet, dass es sogar an einem WeichenChef zwei Ausgänge geben kann, die auf die Adresse 1 hören, aber einmal auf die DCC Adresse 1 und einmal auf die Motorola Adresse 1. Klar gehen auch alle anderen Adresskombinationen an einem WeichenChef. Der Adressraum, den der WeichenChef "lernen" kann, umfasst 16 Bit, was 65536 Adressen entspricht...

Hinweis:

Das einzige, was man bei der Adressvergabe beachten muss, ist, dass die Adresse eines Ausganges 1 nicht höher als 255 (gilt für DCC/MM) liegen und nur einmal an einem Ausgang 1 vergeben werden darf. Diese Adresse darf aber beliebig oft an jedem anderen Ausgang erneut verwendet werden. Diese kleine Einschränkung ist der datentechnischen Verwaltung der Module für das Programmiertool geschuldet.

Hat man vergessen, auf welche Adresse der WeichenChef eingestellt ist, kann man dies auch auslesen. Dazu muss man nur nacheinander alle vier Ausgänge einmal in den Lernmodus versetzen, denn es schalten nicht nur die Ausgänge des WeichenChefs hin und her, er sendet auch die entsprechenden Stellungsmeldungen der Adresse auf den System-Bus. Das bedeutet, dass auch die Anzeige zu dieser Adresse in der Zentrale blinkt. Dazu gibt es aber das kleine Handikap, dass die Märklinzentralen bei der Anzeige nicht den Adressraum mit auswerten! Hier blinkt die Anzeige der Adresse, egal ob es eine DCC- oder eine Motorola-Information war. Märklin geht davon aus, das jede Adresse nur einmal verwendet werden darf. Das ist zwar schade, aber ich kann es leider nicht ändern. Alle CAN-digital-Bahn-Module kennen aber diesen kleinen Unterschied.

Natürlich ist das Auslesen auf diese Weise etwas kompliziert, deshalb geht das mit einer CC-Schnitte 2.x und mit dem Servicetool zum WeichenChef eleganter.

Die kleinen Unterschiede zu den meisten anderen Magnetartikeldecodern:

Der interessanteste Unterschied dürfte dabei sein, dass der WeichenChef nach Ablauf einer Schaltzeit die Endlage der Magnetantriebe mit einer Endabschaltung auswerten kann.

Nach einem Schaltvorgang und einer kurzen Verzögerungszeit kontrolliert er das Ergebnis des Schaltvorganges, ob der Weichenantrieb eine der möglichen Endlagen erreicht hat. Das Ergebnis dieser Überprüfung der Endschalter wird dann als Rückmeldung auf den vorher ausgeführten Schaltvorgang im System-Bus veröffentlicht.

Diese Überwachung der Endlage findet aber nicht nur nach einem Schaltvorgang statt, sie wird ständig wiederholt. So kann der WeichenChef auch das Verstellen des Antriebs von Hand erkennen. Wird durch ein Verstellen von Hand eine neue Endlage erreicht, wird diese neue Stellung im System-Bus veröffentlicht. Dadurch können alle Systemteilnehmer die Stellungsanzeige zu dieser Magnetadresse anpassen, Computerprogramme können Züge stoppen um Falschfahrten zu verhindern und und und.

Wird nach einem Schaltvorgang - unabhängig, ob er nun elektrisch oder von Hand ausgeführt wurde - keine Endlage erreicht, wird dies als Fehler gewertet und entsprechend eine Fehlermeldung gesendet. Um diesen Fehler auch optisch darstellen zu können, fängt die Schaltstellung in allen Anzeigemodulen an zu blinken. Das gilt auch für die Anzeigen in den Geräten von Märklin.

Für eine mit im System arbeitende Steuerungssoftware wird für die Fehlererkennung eine gesonderte Meldung im System-Bus veröffentlicht, an der die Software genau erkennen kann, wann eine Schaltanforderung nicht richtig ausgeführt wurde.

Damit die Fehlererkennung für eine Software leicht möglich ist, nutze ich die Definition des CAN-Protokolls von Märklin und habe es an dieser Stelle etwas erweitert.

In der Antwort auf den Befehl: "Zubehör schalten" wird im vierten Datenbyte die Fehlermeldung übertragen. Der WeichenChef sendet vor der optischen Fehlermeldung eine eindeutige Kennung mit dem Wert 0xFF bei gesetztem Responsebit.

Danach wird das Blinken für die Anzeigen gesendet.

Wird der Fehler durch Erreichen einer Endlage behoben, wird dies durch den neu erreichten Endwert bekannt gegeben. Danach erfolgt noch die Meldung, welche Richtung erreicht wurde für die Anzeigen nach der Märklin-Definition.

...

Beschreibung
ID & Daten wie
Data4
Data5
Fehler
Zubehör
0xFF
0x00
rot
Schalten
0xFE
0x00
grün .....
0xFD
0x00

Für Anwender, die ihre Modellbahnsoftware selber erstellen, soll noch erwähnt werden, dass es auch jederzeit möglich ist, per CAN-Befehl alle WeichenChefs in einem System um die Übertragung der aktuellen Schaltstellung zu bitten. Dies gilt auch für die Stellung, die vermutlich bei abgeschalteter Endlagenüberwachung erreicht wurde.

Dazu muss lediglich ein Kommando nach der CAN-digital-Bahn-Definition gesendet werden (ID 442A80x DLC 2 Data 0x00 0xE0).

Anschluss:


Der Daten-Anschluss des WeichenChefs erfolgt über normales Netzwerkkabel. Auf welcher Seite ein Kabel angesteckt wird, ist dabei egal, es gibt kein Vorne und Hinten.

Neben dem Anschluss an das Systemkabel benötigt der WeichenChef noch eine Betriebsspannung, die die nötige Energie zum Schalten bereit stellt. Diese Spannung muss zwischen 9V - 16V AC / DC liegen, sie sollte passend zu den verwendeten Magnetantrieben gewählt werden.

Aber Bilder sagen mehr als Worte.



Was noch einmal ausdrücklich betont werden soll: es ist für die Auswertung der Endlagen keine zusätzliche Verdrahtung erforderlich.

Bauanleitung:

Die Bauanleitung zum WeichenChef deLuxe findet man im Download bereich.

Vielen Dank dafür an Herrn Schulte.

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Serviceoberfläche:


Um die Möglichkeiten des Schaltens über den CAN-Bus weiter auszunutzen, ist nun auch ein Servicetool für den WeichenChef für Magnetantriebe entstanden. Dadurch entfällt allerdings die Variante des WeichenChefs ohne Rückmeldung und auch die eigentlich geplante Variante mit einem k84-Verhalten wird nicht mehr kommen. Dies alles und noch etwas mehr kann nun der "Eine".

Seine Eigenschaften können durch das Servicetool an viele Betriebswünsche angepasst werden. (Ab Firmware 2.4 Juni 2012)

Das Programm erfordert eine CC-Schnitte 2.x, sowie Microsoft .NET 2.0 und sollte auf allen Windows Versionen laufen, die dazu kompatibel sind. Ich habe es nur unter XP getestet.

Nach dem Start des Programms muss man den COM-Port der CC-Schnitte auswählen. Steckt man diese erst nach dem Start an den Computer, kann man mit Reload die neue Schnittstelle der Auswahl hinzufügen.

Durch diese Auswahl wird der Button "scan" aktiviert. Betätigt man diesen, werden alle WeichenChefs Magnet aufgefordert, sich am PC zu melden. Mit diesen Meldungen wird das Auswahlfenster gefüllt. Jeder weitere Scan aktualisiert die Auswahl, zum Beispiel wenn ein weiterer WeichenChef Magnet dazu gesteckt wurde oder einer vielleicht mal nicht gleich beim ersten Mal angezeigt wird.

Die entstehende Liste im Auswahlfeld enthält alle WeichenChefs, sortiert nach der Adresse, die auf einem Modul für den Ausgang 1 gespeichert worden ist. Das bedeutet, alle Ausgänge 1 der Module müssen! eine unterschiedliche Adresse erhalten, die kleiner als 255 ist. Dies ist eine, so denke ich, vertretbare kleine Einschränkung, um die Liste zu erzeugen.

Alle anderen Ausgänge können, wie bereits beschrieben, völlig frei vergeben werden.

In der Liste werden so alle Module angezeigt und die darauf gespeicherten Adressen für die vier Ausgänge.

Ich denke, es erleichtert die richtige Auswahl des Moduls mehr, als wenn da nur eine virtuelle Modulnummer erscheinen würde, die für die Verwaltung automatisch erzeugt werden müsste. Wo sich nun welche Adressen befinden weiß man meist, so dass man sehr gezielt seinen WeichenChef auswählen kann.

Durch die nun erfolgende Auswahl eines Moduls wird dieses aufgefordert, alle seine gespeicherten Einstellungen, die das Tool anzeigen kann, zu übermitteln. Dies geschieht so schnell, dass sobald man die Maus losgelassen hat, auch schon die aktuellen Werte des gewählten WeichenChefs im Display zu sehen sind. Dazu passend sieht man unter "Position" die aktuelle Stellung des Antriebs. Die Positionsanzeige reagiert nur auf die absoluten Stellungsmeldungen der WeichenChefs. Ist kein Antrieb an dem Ausgang angeschlossen, bleibt die Anzeige grau.

Ich denke die möglichen Einstellungen und Anzeigen sind selbsterklärend, aber trotzdem noch hier noch ein paar Worte dazu.


Links sind die Adressen der vier Ausgänge aufgeführt, es wird dazu passend das Datenformat DCC oder MM mit angezeigt.

Wie bereits erwähnt, die Felder "Position" zeigen die aktuelle Stellung des Antriebs an, wenn die Stellungsüberwachung aktiv ist.


Mit den drei Auswahlfeldern in der Mitte kann man nun das Verhalten des WeichenChefs einstellen:

"k84" steht dafür, dass die Ausgänge eingeschaltet bleiben, bis ein erneuter Wechsel für diesen Ausgang gesendet wird. Hier ist die Auswahl der automatischen Abschaltung unsinnig und so kann man diese nicht gleichzeitig wählen.



Ist ein Haken in "Stellungsüberwachung" gesetzt, wird versucht, über die Endschalter der Magnetantriebe deren Position zu ermitteln.


"Spannung aus nach xxx ms" aktiviert für jeden Ausgang eine individuell einstellbare Zeit, nach dem der Antrieb spätestens durch das Modul automatisch wieder abgeschaltet wird. Auch wenn kein Ausschaltbefehl über den CAN-Bus empfangen wurde. Die eingegeben Zeit muss dabei mal 10 gerechnet werden, kleinere Schritte machen hier keinen Sinn.

Hinweis!

Drückt man ständig an der CS2 im Keyboard auf eine Magnetadresse, wird der Einschaltbefehl ständig wiederholt, so dass die eingestellte Zeit erst nach dem letzten empfangenen Einschaltbefehl abgearbeitet wird!

Na ja, was soll ich schreiben, mit den roten und grünen Buttons unter Test kann man die Adresse des Ausganges schalten.


Auf der zweiten Seite kann man komfortabel und einfach die Magnetadressen einstellen, auf die der jeweilige Ausgang hören soll. Auch der virtuelle Ausgang 5 für die deLuxe-Funktion kann hier programmiert werden. Mit dieser Adresse kann die deLuxe-Funktion an und aus geschaltet werden.


Auf der drittenSeite kann man dann noch die Rückmeldeadressen einstellen, auf die der jeweilige Ausgang im Automatikbetrieb der deLuxe-Funktion hören soll. Die Rückmelder können alternativ auch "gelernt" werden.


Dann noch als letztes:

Wer über keine CC-Schnitte verfügt und nicht die Standardeinstellungen für sich benötigt, soll dies bitte einfach bei der Bestellung mit angeben, dann kann man diese Werte voreinstellen.

Das Tool ist kostenlos und kann in dem Downloadbereich der Homepage herunter geladen werden.

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Die Automatik-Funktionen:


Was sich hinter der Idee verbirgt, habe ich das erste Mal in der digitalen Modellbahn Ausgabe 3 / 2012 in dem Artikel "Es geht auch ohne" beschrieben, das Heft ist im Sommer 2012 erschienen.

Hier folgt nun die Umsetzung, wie es im WeichenChef für Magnetantriebe funktioniert.

Das Modul hat jetzt fünf statt der üblichen vier Magnetadressen. Dabei ist die fünfte Adresse dazu da, die deLuxe-Funktion an- oder abzuschalten. Ist die Adresse fünf auf rot, ist die Funktion nicht aktiv, schaltet man die Adresse auf grün, werden auch Rückmeldungen ausgewertet, die eine Schaltänderung an den vier Ausgängen auslösen können.

Eigentlich ist es ganz einfach, jedem Ausgang können zwei Rückmeldeadressen zugeordnet werden. Immer wenn diese von "frei" auf "besetzt" wechseln, schaltet der Ausgang einmal in die Richtung.

Im Bild sind dem Ausgang 1 die zwei Rückmeldeadressen 1 und 2 zugeordnet. Das bedeutet, ist die Automatikfunktion aktiviert (Adresse 5 grün), schaltet der Ausgang 1 immer auf rot, wenn ein Ereignis am Gleismelder 1 von "frei" auf "belegt" auftritt. Fährt ein Zug über den Kontakt 2, schaltet der WeichenChef den Ausgang auf grün.

So kann man bereits einen einfachen Zugwechsel ohne Computer realisieren. Der einfahrende Zug schaltet hinter sich dabei immer die Weiche in die andere Richtung um und startet den Zug in dem Gleis und umgekehrt. Ein solches Beispiel findet sich ausführlich erklärt in dem Artikel.

Copyright 2010 by Sven "DJeaY" Schapmann