efb Anlagensteuerung

Transkript

1 Digitale Steuerung der efb H0-Anlage 1 Ausgangslage In den neunziger Jahren hatte sich der efb vorstand für das bestehende System entschieden. Die Steuerung der Triebfahrzeuge erfolgt mit dem digitalen System DCC unter ausschliesslicher Verwendung der ATL plus von UMELEC. Dank dieser konnte ein konventionelles Blocksteuerungs-System erstellt werden. Das Steuerungssystem ist sehr einfach aufgebaut und besteht aus Blockmodulen, welche Gleisbelegtmelder, Relais und Dioden enthalten. Die Züge werden im Fahrdienstleiter-Prinzip von den insgesamt sechs Stellpulten gesteuert. Die Weichen werden einzeln mit einem Umschallter betätigt. Anmerkung: Zum damaligen Zeitpunkt gab es tatsächlich ausser dem ATLPlus System kein gescheites und brauchbares Blocksystem für digital gesteuerte Züge. Die Steuerung der Züge ist sehr leicht erlernbar. Ausfälle gab es in den knapp 10 Jahren Betrieb nur sehr wenige, wie z.b durchgebrannte Dioden, kaputte Relais und abgerissene oder gebrochene Drähte, etc. Häufiger gab es Störungen durch simple Fehlmanipulationen. Auf Grund des zunehmenden Alters der Bauteile und der Verkabelung dürfte aber die Störungsanfälligkeit zunehmen. Trotz der ausführlichen Dokumentation dürften Reparaturen ein grosses Problem werden, da ausser dem Bauchef nur sehr wenige Mitglieder in der Lage sind dies auszuführen. Störungslokalisation und Reparatur erfordern Kenntnisse im Lesen von Schaltplänen, grundlegende Elektro und Elektronik Kenntnisse und die Fähigkeit für feine Lötarbeiten welche nicht jedermann liegen. Ein weiteres Problem liegt in der Tatsache dass wir in Bezug auf die auf einziges Produkt angewiesen sind. Die Blocksteuerung funktioniert ausschliesslich nur mit den ATL plus n von UMELEC. Versuche mit der ABC Technik von LENZ hat ergeben dass deren ABC unzuverlässig und mit unserem System praktisch gar nicht funktionieren. Nach heutigem Wissensstand ist aber nicht zu erwarten dass Urs Meyer die Produktion in den nächsten Jahren einstellen wird. Trotzdem möchte ich an dieser Stelle einen Bericht über Alternativen und deren Kosten erstellen. Dieser Bericht ist kein Antrag für einen Ausbau der Anlage. Er soll nur dem Vorstand die aktuelle Situation aufzeigen und wo die Schwächen der heutigen Steuerung liegen. Ebenso muss dem Vorstand klar werden das trotz guter Dokumentation das Fehlen des Bauchefs während einer Störung den Betrieb verhindern kann. 2 Steuerungsvarianten 2.1 Aktuelles System (Variante 1) Digitale Steuerung der Züge mittels DCC System. Konventionelle Steuerung der Weichen mit Stellpult-Schalter, Konventionelle Blocksteuerung nach ATLPlus System (ATL Dioden Gruppe und ATLPlus ). Dabei werden die ATLPlus Dioden mit einem Relais Kontakt überbrückt. Die Relais werden vom vorausgehenden Belegt-Rückmelder betätigt. 2.2 Digitaler Ausbau mit ATLPlus System (Variante 2) Die ATLPlus Dioden werden beibehalten, Die Dioden werden aber mittels Schaltdecoder überbrückt. Die Blocksteuerung wird über die Software (Bahnwärter) bewerkstelligt. 2.3 Digitaler Vollausbau (Variante 3) Die Züge werden im Vollausbau durch die Software direkt angesteuert. Eine Einschränkung bei den Lok n gibt es nicht mehr. Autor: Walter Truffer, Bauchef Seite 1 von 9 RR-Steuerung H0.doc

2 3 Vor- und Nachteile 3.1 Aktuelles System (Variante 1) Aufbau Triebfahrzeuge sind digital gesteuert. Einbau von ATL Plus zwingend notwendig. Betätigung und Rückmeldung der Weichen mit Schalter im Stellpult. Im Blocksystem steuern sich die Züge selbst. Der Fahrdienstleiter gibt im Stellpult die Signale frei, der Zug setzt sich selbsttätig in Bewegung. Aktuelle Anlagensteuerung - Variante 1 Anlage EK Weiche Block Modul Block Modul Block Modul Signal Modul Blockfreigabe Rückmeldung Block belegt/frei FS DC Stellpult Anlagenverdrahtung Digitale Steuerung Verstärker Data Zentrale Hand Regler 12Volt DC Speisung Autor: Walter Truffer, Bauchef Seite 2 von 9 RR-Steuerung H0.doc

3 3.1.2 Vorteile Sehr leicht zu erlernende Steuerung der Züge. Kostengünstiges System da fast kompletter Selbstbau. ATL Plus System funktioniert äusserst zuverlässig Züge können auch manuell gesteuert werden Nachteile Änderungen am Streckenverlauf sind nur sehr aufwendig zu realisieren. Aufbau ist kompliziert, daher sind Störungssuche und Reparaturen anspruchsvoll. Durch die Vielzahl von Komponenten wird die Ausfallrate dementsprechend ansteigen (ca 120 Relais, etc). Anzeige der Belegtmeldung eines Abschnittes nur durch eine Diode im Stellpult. Erkennbarkeit ist daher reduziert. Zusätzliche DC Speisung für die Relais notwendig. Aufwendige Verdrahtung zwischen den Blockmodulen, den Gleisbelegtmeldern und den Weichenkontakten erforderlich (Belegtsignal Leitung, DC Speisung). Nur Einrichtungsbetrieb möglich Geschobene Züge sind nicht möglich Abhängigkeit von ATL Plus n Autor: Walter Truffer, Bauchef Seite 3 von 9 RR-Steuerung H0.doc

4 3.2 Digitaler Ausbau mit ATLPlus System (Variante 2) Aufbau Ersatz der bestehenden Blockmodulen (ca 40 Stück) mit 4-fach-Schaltdecodern. Zusätzliche Schaltdecoder werden für die Entkuppler benötigt Einbau von Signaldecoder für die sichtbaren Signale. Einbau von 4-fach Weichendecoder. Diese, die Signaldecoder und die Schaltdecoder sind an der Digital Spannung J/K und an einer Wechselspannungsquelle angeschlossen Einbau von 8-Fach-Rückmeldedecodern. Diese sind am Digital Rückmelde-Bus R/S, an der Fahrspannung J/K und an einer Wechselspannungsquelle angeschlossen. Alle, die bestehenden Kehrschleifenmodule, die Leistungsverstärker und die Zentralen werden auf insgesamt drei, gut zugänglichen Grundplatten montiert. Die kompletten Verbindungen zwischen den Geräten befinden sich auf dieser Platte. Somit ist auch ein bequemer Service gewährleistet. Die Blocksteuerung wird in der Software über Softwarerelais (Bahnwärter) aufgebaut. Aufstellen von mindestens 4 PC mit Flatscreen. Traincontroller mit Interface installiert. Digitaler Ausbau mit ATLPlus Steuerung - Variante 2 Anlage EK Weiche Anlagenverdrahtung ATL Dioden ATL Dioden Modulgruppen Schalt Rück Melder Schalt Rück Melder Schalt Weichen Signal RS FS Digitale Steuerung Verstärker Data Zentrale Hand Regler Interface Speisung Autor: Walter Truffer, Bauchef Seite 4 von 9 RR-Steuerung H0.doc

5 3.2.2 Vorteile Geringere, übersichtlichere Verkabelung. Von den Grundplatten führen ausschliesslich 2-Polige, verdrillte Leitung mit der Fahrspannung zu den Gleisabschnitten. Für die Weichen werden 2- und/oder 3-polige Leitungen gezogen. Geringere Störanfälligkeit Tiefgreifende Kenntnisse in der Elektrotechnik/Elektronik werden nicht benötigt. Funktioniert ein Bauteil nicht, wird es einfach ausgetauscht. Bauteile sind über Steckanschlüsse angeschlossen. Bedienung über leichtverständliches Gleisbild, Tastatur und Maus. Änderungen am Streckenverlauf sind leicht nachzuführen. Einsicht der verdeckten Streckenteile mittels günstigen Laptop Kameras möglich. Darstellung auf dem Flatscreen. 3.3 Nachteile Nur Einrichtungsbetrieb möglich Geschobene Züge sind nicht möglich Abhängigkeit von ATL Plus Kosten, durch die notwendige Anzahl von Schaltdecodern für das ATL Plus System wird diese Variante zur teuersten Variante. Die vollen Betriebs-Möglichkeiten der Computersteuerung werden nicht ausgenutzt. Ein Vorteil gegenüber dem heutigen Zugbetrieb gibt es nicht. Lernprozess der Steuerung notwendig. Autor: Walter Truffer, Bauchef Seite 5 von 9 RR-Steuerung H0.doc

6 3.4 Digitaler Vollausbau (Variante 3) Aufbau Entfernen der bestehenden Blockmodulen und Rückmelder. Zusätzliche Schaltdecoder werden für die Entkuppler benötigt Einbau von Signaldecoder für die sichtbaren Signale. Einbau von 4-fach Weichendecoder. Diese, die Signaldecoder und die Schaltdecoder sind an der Digital Spannung J/K und an einer Wechselspannungsquelle angeschlossen Einbau von 8-Fach-Rückmeldedecodern. Diese sind am Digital Rückmelde-Bus R/S, an der Fahrspannung J/K und an einer Wechselspannungsquelle angeschlossen. Alle, die bestehenden Kehrschleifenmodule, die Leistungsverstärker und die Zentralen werden auf insgesamt drei, gut zugänglichen Grundplatten montiert. Die kompletten Verbindungen zwischen den Geräten befinden sich auf dieser Platte. Somit ist auch ein bequemer Service gewährleistet. Die Blocksteuerung und die Zugsteuerung werden durch die Software durchgeführt. Aufstellen von mindestens 4 PC mit Flatscreen. Traincontroller mit Interface installiert. Digitaler Voll-Ausbau - Variante 3 Anlage EK Weiche Anlagenverdrahtung Modulgruppen Rück Melder Schalt Rück Melder Weichen Signal FS RS Digitale Steuerung Verstärker Data Zentrale Hand Regler Interface Speisung Autor: Walter Truffer, Bauchef Seite 6 von 9 RR-Steuerung H0.doc

7 3.4.2 Vorteile Geringere, übersichtlichere Verkabelung. Von den Grundplatten führen ausschliesslich 2-Polige, verdrillte Leitung mit der Fahrspannung zu den Gleisabschnitten. Für die Weichen werden 2- und/oder 3-polige Leitungen gezogen. Geringere Störanfälligkeit Tiefgreifende Kenntnisse in der Elektrotechnik/Elektronik werden nicht benötigt. Funktioniert ein Bauteil nicht, wird es einfach ausgetauscht. Bauteile sind über Steckanschlüsse angeschlossen. Bedienung über leichtverständliches Gleisbild, Tastatur und Maus. Änderungen am Streckenverlauf sind leicht nachzuführen. Einsicht der verdeckten Streckenteile mittels günstigen Laptop Kameras möglich. Darstellung auf dem Flatscreen. Verschiedene Betriebsvarianten sind möglich: Steuerung durch Fahrdienstleiter durch die Mitglieder, Manuelle Steuerung der Züge unter der Kontrolle der Blocksicherung, Automatische Steuerung der Züge, gemischter Betrieb von automatischen Zugfahrten und manuellen Zugfahrten. Abhängigkeit von ATL Plus fällt weg. Es können beliebige Produkte eingebaut werden. Schon mit Sound ausgerüstete Triebfahrzeuge können beliebig eingesetzt werden. Zweirichtungsbetrieb in allen Blöcken möglich Geschobene Züge sind ebenfalls möglich, vorausgesetzt dass das vorderste Fahrzeug Strom aufnimmt (Beleuchtung, Widerstandsachsen). 3.5 Nachteile Kosten Lernprozess der Steuerung notwendig. 4 Risiken und Kosten 4.1 Aktuelles System (Variante 1) Risiken Durch die fortscheitende Abnutzung sind vermehrt Störungen wie ausgefallene Relais, durchgebrannten Dioden und Widerstände und anderen Bauteilen zu erwarten. System ist abhängig von versierten Mitgliedern. Ist keiner am Platz bei Störungen bleibt die Anlage stehen. Wenn UMELEC die Produktion einstellt, haben wir ein echtes Problem. Weitere Triebfahrzeuge können nur noch ohne Blocksteuerung eingesetzt werden ausser man zügelt die Kosten Weitere Kosten beschränken sich auf die notwendigen Reparaturen. Anlagenerweiterungen sind kostspielig und zeitaufwendig. Autor: Walter Truffer, Bauchef Seite 7 von 9 RR-Steuerung H0.doc

8 4.2 Digitaler Ausbau mit ATLPlus System (Variante 2) Risiken Einweisung der Mitglieder auf das neue System. Nicht alle sind geübt mit einem Computer umzugehen. Fehlbedienung der Computer kann grösstenteils durch Betriebssystemabsicherung vermieden werden. Investition in die Zukunft. Auf dem Markt gibt es heute genügend Anbieter. Geht einer Bankrott, gibt es noch andere die gleiche Teile oder kompatible anbieten Kosten Die Kosten für die neuen Module sind beträchtlich. Die Angaben sind ungefähre Werte. Sie enthalten ebenfalls Material für den bestehenden Rangierbahnhof. Ausserdem hängen die Preise davon ab ob Bausätze oder Fertigmodule verwendet werden. Die Angaben basieren auf den Herstellerpreisen. Rückmeldemodule CHF 2800 Weichendecoder CHF 1450 Signaldecoder CHF 620 Schaltdecoder (Entkuppler) CHF 80 Schaltdecoder (Block St.) CHF 480 Ein Total also von CHF Theoretisch ist eine stufenweise Einführung der neuen Steuerung möglich. Einbau der Steuerung im südlichen Anlagenschenkel. In einer zweiten Phase kommt der nördlich Schenkel dran. Zuletzt in einer dritten Phase wird die Steuerung im Rangierbahnhof eingebaut. Die neue Steuerung kann parallel zur alten Verdrahtung eingebaut werden. Sobald alles fertietwa höchstens 3-4 Wochen ausfallen. 4.3 Digitaler Vollausbau (Variante 3) Risiken Einweisung der Mitglieder auf das neue System. Nicht alle sind geübt mit einem Computer umzugehen. Fehlbedienung der Computer kann grösstenteils durch Betriebssystemabsicherung vermieden werden. Investition in die Zukunft. Auf dem Markt gibt es heute genügend Anbieter. Geht einer Bankrott, gibt es noch andere die gleiche Teile oder kompatible anbieten Kosten Die Kosten für die neuen Module sind beträchtlich. Die Angaben sind ungefähre Werte. Sie enthalten ebenfalls den bestehenden Rangierbahnhof. Ausserdem hängen die Preise davon ab ob Bausätze oder Fertigmodule verwendet werden. Die Angaben basieren auf den Herstellerpreisen. Rückmeldemodule CHF 2800 Weichendecoder CHF 1450 Signaldecoder CHF 620 Schaltdecoder (Entkuppler) CHF 80 Autor: Walter Truffer, Bauchef Seite 8 von 9 RR-Steuerung H0.doc

9 Ein Total also von CHF Eine stufenweise Einführung der neuen Steuerung ist nicht möglich. Die neue Steuerung kann parallel zur alten Verdrahtung eingebaut werden. Sobald alles fertig ist, werden die Gleisabschnitte an die neue Steuerung gehängt. Die Anlage wird etwa 3-4 Wochen ausfallen. 5 Vorgehen bei den Varianten 2 und 3 Zurzeit habe ich zwei Desktop Computer und ein Notebook eingelagert. Alle drei funktionieren noch. Dazu kann ich zwei 15 Flatscreens zur Verfügung stellen. Ich denke das Auftreiben von weiteren Geräten dürfte kein Problem sein. Zusätzlich zu den Kosten der digitalen Komponenten kommt noch die Traincontroller Software, welche auch noch mit ca 500 CHF zu Buche schlägt. Ein Gerät mit Screen wird beim Rangierbahnhof stehen. Ein weiterer steht bei Flückigen und bedient ebenfalls Büehldorf (zugunsten der Rückengeschädigten). Einsicht zum Bahnhof via Laptop Kamera. Der dritte steht bei Hosangen und bedient ebenfalls Studerfeld und Nueschgau. Der vierte bedient Vogtwil. Es ist aber auch möglich die gesamte Anlage von einem PC aus zu steuern. Als erste Aktion müssen die Gleistrennstellen neu angeordnet und mit Steckanschlüssen versehen werden. Dies kann fortschreitend ohne Beeinträchtigung der aktuellen Funktion bewerkstelligt werden. Die Grundplatten können auf der Werkbank komplettiert werden und später entsprechend eingebaut werden. Anschliessend werden die Verbindungskabel zu den Weichen, den Signalen und den Gleisabschnitten gelegt. Die Computer werden eingebaut und angeschlossen. Die Software wird eingerichtet und getestet. Zuletzt werden die Abschnitte, die Weichen und die Signale mit den Steckern angeschlossen. Die Einrichtung wird sicher ein paar Wochen dauern. Zu letzt wenn alles funktioniert, wird das alte System und die alte Verkabelung herausgerissen. 6 Empfehlungen des Bauchefs Ich empfehle die Variante drei. Mittel- bis Längerfristig müssen wir ohnehin eine Neuausrichtung der Steuerung in Betracht ziehen. Alleine die Abhängigkeit von einem einzigen Produkt wird uns dazu zwingen. Die Variante 2 ist nicht zu empfehlen, da sie keine wesentlichen Vorteile bringt und sogar Mehrkosten zur Variante 3 bringt. Einen Einsatz der neuesten Zentralen (Märklin, Uhlenbrock, Viessmann) bringt nichts. Rückmelde, Weichen- und Signaldecoder brauchen wir auch hier. Die eingebauten Stellwerke nützen uns nichts, da wir ja mehrere Stellwerke benötigen. Das modulare Komponenten System ist immer noch das Beste für grössere Anlagen. Ausserdem entspricht es der internationalen Norm. Wir sind aber sicher (noch) nicht unter Zeitdruck. Die Kosten könnten wir über mehrere Jahre verteilen. Autor: Walter Truffer, Bauchef Seite 9 von 9 RR-Steuerung H0.doc