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StromSniffer 3A Z21
CAN-digital-Bahn


StromSniffer 3A Z21





Inhalt:

Modulbeschreibung

Modulbeschreibung:


Der StromSniffer 3A Z21 ist ein Belegtmelder für acht Gleisabschnitte, der mittels Stromüberwachung arbeitet und im Zweileiter-Betrieb an einer ZCAN-Anlage, also mit der Zentrale von Roco (schwarze Z21) und eingeschränkt mit der Zimo (MX10) eingesetzt werden kann. Die Konfiguration erfolgt über DIP-Schalter und/oder per PC.

Oder man geht den Weg ohne eine Zentrale und spielt die Informationen des ZCAN direkt mit dem CANerlesen Z21 in ein Steuerungsprogramm ein.

Das Modul verfügt über einen zusätzlichen FreezEingang, der die Übertragung der Meldungen unterbricht, wenn die Boosterspannung ausfällt. Da das Modul aus dem Bussystem mit Energie versorgt wird, ist es immer betriebsbereit und von der Gleisspannung völlig unabhängig.

Das Modul erkennt den Stromfluss eines Verbrauchers in einem Gleisabschnitt als Belegtmeldung, dabei können Widerstände ab etwa 22k Ohm erkannt werden, der genaue Wert ist aber auch von der Höhe der Gleisspannung abhängig. Ein Einstellen dieser Empfindlichkeit ist in dem Modul nicht möglich. Alle weiteren Einstellungen können mit dem Z21 Maintenance Tool von Roco vorgenommen werden. Das Tool kann die Einstellungen des StromSniffers sowohl lesen als auch die Änderungen in das Modul über den CAN-Bus schreiben.

Das Modul kennt vier! unterschiedliche Formen an Statusmeldungen.

Oben: Die hellen Farben sind Statusmeldungen bei eingeschalteter Gleisspannung. Unten: Die dunklen bei abgeschalteter Gleisspannung.


Für den Komfort vor Ort hat das Modul 10 LEDs. Die acht LEDs links neben dem Codierschalter auf dem Modul zeigen den aktuellen Status der Anschlüsse an. Die zwei LEDs rechts davon sind Statusanzeigen, die auch Fehlermeldungen visualisieren können.

Natürlich ist auch ein Mischen der StromSniffer am System-Bus mit anderen Modulen möglich. Dazu gehören auch die Detectoren oder Booster von Roco, die Folge aller Module ist dabei beliebig.


Wichtig: Die verwendeten Dioden können mit bis zu 3 Ampere belastet werden.

Anschluss:


Die Betriebsspannungsversorgung für die StromSniffer 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 StromSniffer zerstören. Soll der StromSniffer 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 deshalb unbedingt ein StartPunkt Z21 zur Trennung dieser Spannung eingesetzt und an ihm die 12 Volt eingespeist werden.


Gleisabschnitte erfassen:

Anschlussbeispiel für das Erfassen von Gleisabschnitten für den 2-Leiterbetrieb


An jedem StromSniffer muss auch ein Mal die Gleisspannung des Booster/Zentrale angeschlossen werden, der die zu meldenden Gleisabschnitte der Anlage mit der Fahrspannung versorgt. Dazu sind die zwei Anschlüsse auf der linken Seite vorgesehen. Da die Eingänge der StromSniffer galvanisch zum Systembus getrennt sind, kann ohne Probleme jeder StromSniffer einem anderen Stromkreis/Booster zugeordnet werden.


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Adressenverwaltung:


Die StromSniffer bieten zwei Wege an, sie am ZCAN-Bussystem zu verwalten.

Zum einen gibt es die manuelle Vergabe einer Adresse über den Codierschalter an der Vorderseite des Moduls. Der zweite Weg ist die Verwaltung der Module über den PC und dem Z21 Maintenance Tool von Roco.

Steckt man ein oder auch mehrere neue Module gleichzeitig das erste Mal an den Bus, so melden sich diese mit einer zufällig erzeugten NetID im Maintenance Tool an. Das Tool zeigt dann diese NetID jeweils mit der Adresse 1 an, auch wenn die Adresse am Modul mechanisch auf Null steht! (= DIP-Schalter im Auslieferungszustand). Das Tool kommt damit zwar ohne Probleme klar, aber um die Meldungen später dann auch in einem Steuerungsprogramm sehen zu können, muss hier eingegriffen werden und den Modulen eine unterschiedliche Adresse zugewiesen werden. Diese Adresse wird dann auch automatisch nach dem Speichern im Modul für die NetID verwendet. Schreibt man dann die gewählte Adresse mit dem Tool in das Modul, erscheint kurze Zeit später ein neues Modul im Hauptfenster mit dieser Adresse und NetID. Danach können die Meldungen auch von einem Steuerungsprogramm hinter der Z21 erkannt werden.

Zwei neue Module mit der Adresse eins wurden gefunden.

Auch wenn das Tool die Module in den Meldungen unterscheiden kann, ist ein Betrieb am PC so nicht möglich und es müssen die Adressen programmiert werden!


Da allerdings nur ein sehr kleiner Bereich für die automatische Erzeugung einer NetID zur Verfügung steht, kann es bei einer größeren Anzahl von Modulen am Bus zu Überschneidungen bei der NetID kommen, so dass es unter ungünstigen Bedingungen eventuell auch zwei Module mit der gleichen NetID jedoch unterschiedlicher Adresse geben kann. Hier hilft man sich am besten dann mit dem Einstellen der Adresse über den Codierschalter, da man sonst mit dem Tool beide Module gleichzeitig ändern würde. Nach dem dann möglichen Programmieren kann man das Modul auf die Adresse 0 (PC-Konfiguration) zurückstellen.


Wichtig: Die mechanische Vergabe einer Modul-Adresse über die DIP-Schalter wird vorrangig von dem Modul verwendet.


Der Codierschalter:

Die Adresse 0 ist für die Verwaltung der Module per PC reserviert.


Das Adressieren der StromSniffer per Codierschalter beginnt, wie beim normalen Zählen, mit der Zahl 1, was, wie aus der Tabelle ersichtlich ist, der Einstellung Schalter 1 auf ON entspricht.

Steht die Adresse auf 1, so werden die 8-Eingänge als Rückmeldungen mit den Adressen 1 bis 8 übertragen.

Die gesamte weitere Codierung erfolgt in der BCD-Zählweise.

Selbstverständlich können Sprünge bei der Vergabe der Adresse sowohl mit dem Schalter als auch mit dem Tool gemacht werden, so dass man die Anlage in unterschiedliche Zahlenbereiche aufteilen kann.

DIP-Schalter
Meldungen
1 2 3 4 5 6 7
Reserviert für

PC konfiguration

0 0 0 0 0 0 0
Modul 01
1 - 8
1 0 0 0 0 0 0
Modul 02
9 - 16
0 1 0 0 0 0 0
Modul 03
17 - 24
1 1 0 0 0 0 0
Modul 04
25 - 32
0 0 1 0 0 0 0
Modul 05
33 - 40
1 0 1 0 0 0 0
Modul 06
41 - 48
0 1 1 0 0 0 0
Modul 07
49 - 56
1 1 1 0 0 0 0
Modul 08
57 - 64
0 0 0 1 0 0 0
Modul 09
65 - 72
1 0 0 1 0 0 0
Modul 10
73 - 80
0 1 0 1 0 0 0
Modul 11
81 - 88
1 1 0 1 0 0 0
Modul 12
89 - 96
0 0 1 1 0 0 0
Modul 13
97 - 104
1 0 1 1 0 0 0
Modul 14
105 - 112
0 1 1 1 0 0 0
Modul 15
113 - 120
1 1 1 1 0 0 0
Modul 16
121 - 128
0 0 0 0 1 0 0
Modul 17
129 - 136
1 0 0 0 1 0 0
Modul 18
137 - 144
0 1 0 0 1 0 0
Modul 19
145 - 152
1 1 0 0 1 0 0
...



LEDs:


Die acht LEDs links neben dem Codierschalter auf dem Modul zeigen im normalen Betrieb den aktuellen Status der Anschlüsse an.

Die Status-LEDs auf der rechten Seite des Moduls leuchten nach dem Einschalten der Betriebsspannung konstant, wenn beim Einschalten keine Fehler aufgetreten sind.


Die grüne LED:

Sie signalisiert den Zustand der Betriebsspannung. Solange sie konstant leuchtet, ist alles Ok. Sinkt die Betriebsspannung zum Beispiel aufgrund von sehr vielen Steckverbindungen unter 9 Volt am Modul ab, fängt die LED an, schnell im 250-ms-Takt zu blinken und zeigt damit an, dass die Betriebsspannung für insgesamt mehr als 1 Sekunde abgesunken war. Das Modul läuft zwar weiter, es kann aber zu fehlerhhaften Meldungen kommen. Die Betriebsspannung auf dem Bus sinkt vor allem bei großen Aufbauten 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.

Fängt die LED an, langsam im Sekunden-Takt zu blinken, zeigt sie damit an, dass die Betriebsspannung über 16 Volt liegt und das Modul zerstört werden kann. Das Modul stellt in diesem Fall den Betrieb ein und blinkt nur noch.

Beide Fehlermeldung können nur durch ein Abschalten der Betriebsspannung quittiert werden. Zusätzlich werden sie dauerhaft im Speicher des Moduls eingetragen.


Die gelbe LED:

Im Verlauf des normalen Betriebs verändert sie mit jeder gesendeten Meldung den 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 Takt des Senden, wenn die Simulationsdaten erzeugt werden.


Beide LEDs blinken abwechselnd:

Beim Start wurde kein betriebsbereiter CAN-Bus gefunden. Somit können natürlich auch keine Daten über den CAN-Bus gesendet werden.

Diese Meldung tritt zum Beispiel auf, wenn nur eine Betriebsspannung an dem StartPunkt angeschlossen wurde und es keine Verbindung zur Zentrale gibt.



Maintenance Tool:


Zur Zeit gibt es kein gesondertes Tool vom CAN-digital-Bahn Projekt für den StromSniffer Z21, da alle Einstellungen bereits mit dem Z21 Maintenance Tool von Roco getätigt werden können. Das Tool kann man auf der Seite zur Z21 herunterladen.

Nach dem Verbinden des Tools mit der Z21 wechselt man auf den Reiter "CAN" und in diesem Moment werden alle Module aufgefordert, ihren aktuellen Status zu melden. Diese Informationen werden dann im Fenster "CAN Module" angezeigt. In dieser Ansicht kann man die StromSniffer nicht von Roco Modulen unterscheiden!


Das Tool hat zwei Module am CAN gefunden.

Anhand der dunklen Farbe für die Meldungen kann man erkennen, dass die Gleisspannung bei der Abfrage abgeschaltet war. Ist die Gleisspannung eingeschaltet, sind die Farben deutlich heller, wie man auf den Bildern weiter oben sehen kann. Neue Meldungen gehen grundsätzlich nur bei einer eingeschalteten Gleisspannung ein, da die Änderungen sonst durch den FreezEingang gesperrt sind. Schaltet man die Gleisspannung nun ein, werden die Meldungen nicht automatisch aktualisiert, da sich ja nicht der Status der Meldung geändert hat. Sie müssen mit dem Button "Status anfordern" erneut abgerufen werden und schon sieht man die gleichen Meldungen, nur dann in hellen Farbtönen.

Über ein Klick auf "Setup" öffnet sich ein neues Fenster, in dem die Einstellungen des gewählten Moduls bearbeitet werden können. Im Kopf des Fensters kann man dann die Daten des Moduls sehen. Erst hier kann man erkennen, dass es sich um einen StromSniffer handelt. Er unterscheidet sich dadurch, dass das Firmware-Datum auf Null steht.


Einstellen kann man hier die Verzögerungszeiten der Eingänge. Der hier eingegebene Wert, wird dann für alle acht Eingänge übernommen.

Ändert man die Moduladresse über das Setup, muss man beachten, dass ein "Schreiben" der Einstellungen im Modul ein Reset auslöst und sich das Modul unter der neu vergebenen Moduladresse erneut beim Tool anmeldet. Um das Modul weiter bearbeiten zu können, muss das aktuelle Fenster dann erst geschlossen und das Modul erneut ausgewählt werden. Ändert man die Moduladresse nicht, kann man das Modul in dem Fenster auch nach einem Schreiben der Daten weiter bearbeiten.

Ein Verändern der Besetztschwelle unterstützt der StromSniffer nicht, so dass sich hier eine Einstellung auf den Betrieb nicht auswirkt. Trägt man allerdings hier den Wert 10 ein, wie man ihn mit einem Klick auf "Default Werte" laden erhält, kann man durch Schreiben dieses Wertes das Modul auf die Grundeinstellungen zurücksetzen. Bitte dabei beachten, dass das Modul sich danach automatisch unter einer neuen NetID beim Tool wieder anmeldet. Das aktuelle Fenster muss dann geschlossen werden.

Zum Schluss sei noch erwähnt: ein Firmware-Update der StromSniffer ist zur Zeit grundsätzlich nicht möglich, so hat natürlich diese Funktion des Tools auf einen StromSniffer keine Auswirkung.


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Simulationsbetrieb:

Um schnell einmal einen Funktionstest mit dem StromSniffer zu machen, benötigt man keinen Aufbau mit Anschlüssen zu den Gleisen. Es reicht völlig aus, das Modul einfach nur an den Bus zu stecken! Voilà: schon kann der StromSniffer getestet werden.

Hierfür gibt es den Simulationsbetrieb, der über den DIP-Schalter 8 gesteuert wird. Setzt man diesen auf 1, wird ein Lauflicht über die 8 Rückmeldeadressen, die sich aus der eingestellten Modul-Nummer ergeben, gesendet. Gleichzeitig sieht man das Laufen der Daten an den 8 LEDs oberhalb der Gleisanschlüsse, die die Simulation ebenfallls anzeigen. Ob die Gleisspannung dabei eingeschaltet ist oder nicht, wird bei der Erzeugung der Simulationsdaten nicht beachtet. In dem Maintennance Tool der Z21 sieht das dann wie folgt aus:



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


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Tipps zur Fehlersuche:


Wenn einmal das Modul nicht so arbeitet, wie man es erwartet, sollte als erstes einmal auf die LEDs geschaut werden, ob diese nicht eine Störung anzeigen. Bleiben die LEDs bereits beim Einschalten dunkel, fehlt vermutlich die Betriebsspannung. Dieses sollte also 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 hier hin noch alles in Ordnung und die LEDs leuchten nach dem Einschalten konstant wie sie sollen, kann man sehr schnell die weitere Fehlersuche in zwei ganz einfache Bereiche aufteilen. Zum einen auf den Bus und einmal auf die Anschluss-Seite des Moduls. Um zu sehen, auf welcher Seite der Fehler denn nun liegt, schaltet man einfach einmal die Simulation über den DIP-Schalter 8 ein. Blinkt nun die gelbe LED am Modul im Takt und an den Anschlüssen sieht man ein Lauflicht, kann man sicher sein, dass der CAN lebt und das Modul im angezeigten Takt Meldungen in den Bus stellt. Kommen diese jedoch im PC nicht an, sollte man das Interface und die Einstellungen im PC überprüfen.

Passiert hier nichts, kann der CAN-Bus 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/ Kabel zum Modul sind defekt. Nicht selten waren schon neue Netzwerkkabel fehlerhaft, deswegen als erstes einfach einmal das Kabel austauschen.

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 Gleisspannung fehlen oder auch schlicht nur mal ein Kabel am Anschluss gebrochen sein. Da hilft meist schon ein einfaches Multimeter, den Fehler zu finden. Oder vielleicht auch einmal die Kabel am Freez-Anschluss drehen.

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. 25 mA
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Digitalsystem / CAN-Protokoll MM - DCC - mfx / ZCAN-Bus
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Anlagenseite:
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Belegtmeldungen 8 x Stromerkennung
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Betriebsspannung am Eingang max. 30 Volt DC
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max. Strom am Eingang 3A
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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 6.3

erste Veröffentlichung

Juni 2020
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Technische Änderungen und Irrtum vorbehalten.

© letzte Änderung Juni 2020 by CAN-digital-Bahn

Copyright 2010 by Sven "DJeaY" Schapmann