Signalsteuerung US Style RFL und HFD

Schon beim Bau der Segment-Modulanlage Rock Forrest Line und High Franks Divison sollten auch Signale verbaut werden. Ein Problem stellte die Bauweise Modulanlage dar. Sie kann ja in allen möglichen Varianten aufgebaut werden. Was unbedingt eine flexsible Signalsteuerung erforderlich macht. Nach 1 1/2 Jahren Planen und Projektieren hatte ein befreundeter Modellbahnkollege die passenden Ideen zur Umsetzung. Er war beruflich mit Programmierung beschäftigt, und hatte damit das beste Rüstzeug für die Verwirklichung der Aufgabe. Als erstes wurde festgelegt das die Steuerung den tatsächlichen Aufbau der Anlage erkennt. Es sollte alles vom Tablet oder Smart Phone bedient werden. Und es sollten natürlich die typischen US Signalbilder möglich sein.

Damit war der Rahmen grob abgesteckt. So nun konnte gebaut werden. Als Zentale wurde ein D1 Mini WiFi verwendet. Der mit einem RS485 Bus, über SUB-D 9Pol, mit der Anlage verbunden ist. In jedem Modul das mit Signalen ausgestattet ist wird ein Arduino Nano verbaut. Dieser übernimmt mittels einem 24 Kanal PWM Bausteines die Ansteuerung der Signale. Da jeder Signalschirm eines Signals die Farben Rot, Gelb und Grün darstellen muss, können 8 Einzelsignale oder 4 Doppelsignale usw. angesteuert werden.

Um den Aufbau der Anlage auslesen zu können ist jedem Modul mit Arduino eine Adresse zugewiesen. Im Zentralrechner ist jeder Adresse ein zum Modul passender Gleisplan mit Signalen hinterlegt. Die Abfrage läuft über ein Aderpaar des SUB-D Kabels. Je nach Antwort der Module werden diese aneinander gereiht und ergeben so den Aufbau, der vereinfacht dargestellt wird ohne die Zwischenmodule der Strecke. Auf dem Modulgleisplan sind die Signale an ihren Standorten eingezeichnet und können durch anklicken geöffnet werden. Es erscheint ein Stellmenü mit der Auswahl der Signalfarben und dazu für jede Farbe die Blinkoption, Kreis mit Punkt in der Mitte. Bei zweischirmigen oder dreischirmigen Signalen erscheinen dann zwei oder drei Auswahlboxen. Die Box in der zuletzt etwas gestellt wurde bleibt als einzige angezeigt und aktiv. Automatische Rückstellung auf Rot ist mittlerweile in Funktion. So nun nach dem ganzen Text ein paar Bilder und ein Video.

D1 MINI WiFi mit RS485 Bus Baustein

Arduino Nano im Modul, Max RS485 oberhalb der Nanoplatine

24 Kanal PWM Baugruppe

US Signale auf Modul, zweischirmig

Anzeige auf dem Tablet, ZFI Conn, ist Übergang von RFL auf HFD

Weichen Modul 27, Bezeichnung ist noch Falsch, rechts zu sehen die Stellauswahlboxen für zweischirmiges Signal, S03 ist oberer Schirm low ist unterer Schirm

Das Bild zeigt die Tastenleiste für den Anlagen Scan LSCAN

Hier sind die erkannten Module gelistet. Ein anklicken des entsprechenden Feldes bringt den Gleisplan des gewählten Moduls zur Anzeige

Hier sind die Signalstellauswahlfelder für das Sig 03, ist oberer Schirm, und low ist der untere Schirm, (ist Sig 04), ein Doppelsignal besteht aus 2 Signalen, zu sehen

Das Signal 03, oberer Schirm, wurde auf Grün gestellt. Die Auswahlbox wird auf das obere Signal reduziert und bleibt aktiv. Will man das untere Signal,low ( Sig 04), stellen, muss man das entsprechende Signal erneut auswählen.

Hier wurde das Signal 01, low ist Signal 02, auf Grün blinkend gestellt. Auswahlbox Sig 02 ist aktiv

Hier ein Video der Signalbilder. Da es sich um einen Test handelt sind auch Signalbilder zu sehen die nicht dem Vorbild entsprechen.

Beim Einbau der Beleuchtung habe ich die Orginalplatine nicht ausgetauscht, sondern die LED´s und Kondensatoren sowie die Widerstände für den Motor, so vorhanden, entfernt. Die Widerstände für die Orginal LED´s sind erhalten geblieben. Um die Gleisanschlüsse des Decoders zu isolieren, wurden auf den Platinen zwei Trennschnitte in den Leiterbahnen gesetzt, die auf der Oberseite von den Kontaktflächen der Metallrahmen zu den Anschlüssen auf der Platine führen. An das Licht vorne wird der untere Scheinwerfer der E8/9, F3, bei der SD70 und F59PHI der Hauptscheinwerfer angeschlossen. An das Licht hinten der obere Scheinwerfer bei E8/9,F3 und bei F59 die beiden roten Rücklichter. Bei der SD70 wurde die Orginal LED belassen, bei der SD70ACe wurde auch die hintere LED ersetzt, mit einer 1206 direkt auf den Lichtleiter geklebt. Bei der E8/9 und F3 wurde eine LED 402 direkt an den Lichtleiter des unteren Scheinwerfers geklebt. An den oberen Scheinwerfer eine LED 1206. Bei der F59 an den Hauptscheinwerfer eine LED 1206, an die Rücklichter jeweils eine rote LED 603 oder 402. Die Ditch Lights der SD70 wurden mit einem 0,5mm Bohrer aufgebohrt und mit einem 0,5mm Kunststofflichtleiter versehen. An diesen wurden direkt die LED´s 402 geklebt. Die Anschlussdrähte wurden durch die Frontschürze geführt und die SMD Widerstände Bauart 603 jeweils links und rechts an den Treppenaufgängen geklebt. In den SD70 sind der Decoder DCX74z, oder DCX76 von CT elektronik verbaut. In der E8/9 der DZ126 von Digitrax und in der F59PHI der DCX74z. Im Cabcar der DCX33. bei der SD70 wurde der Hauptscheinwerfer ebenfalls mit 0,5mm Lichtleiter ersetzt. Bei der SD70ACe wird wenn möglich der Orginale Lichtleiter in der 0,5mm Bohrung des Ditch Lights belassen. Sollte es nicht gelingen ihn zu erhalten, durch einen 0,5mm Lichtleiter ersetzten. Verbaut wurde in den SD70ACe´s der DCX76. Er hat auf der Platinenrückseite gute Lötpats für F1 und F2 sowie +. Bei den nächsten anstehenden Umbauten werde ich es mit dem DCX76z probieren.

Umbau MTL Weiche

Als nächstes beschreibe ich den Umbau von MTL Weichen. Im Ausstellungsbetrieb hat sich gezeigt, dass die eine oder andere Weiche von MTL Probleme macht. Sei es der unterbrochene Kontakt zum Herzstück und Weichenzunge. Oder das entgleisen von Lok´s oder Wagen wegen unsauberer Spurführung an den Weichenzungen und dem Herzstück.

MTL Weiche

MTL Weiche unterseite

Hier das Bild der Weiche zerlegt. Bitte auf die Schrauben achten ! Die etwas größere Schraube der Weichenzungen und eine der beiden Schrauben des Herzstückes extra legen. Das T-förmige Kontaktblech der Herzstück-und Weichenzungenpolarisation wird entfernt. Es wird nicht mehr gebraucht.

MTL Weiche zerlegt

MTL Weiche Gleiskörper Ausschnitt Weichenstellhebel

Weichenzunge bearbeiten

Herzstück bearbeiten

Gleise im Bettungskörper bearbeiten

Grundplatte bearbeiten

Weichenzunge und Herzstückschraube verzinnen

Weiche zusammenbauen

Grundplatte anbringen

Grundplatte festschrauben, auf Leichtgängigkeit der Weichenzunge achten ! Und die Schrauben der Weichenzunge und des Herzstücks mit etwas Zinn versehen.

Stromversorgung Herzstück und Weichenzunge anlöten. Beide Drähte zusammenfassen und an die Herzstückpolarisation löten/schrauben ( Relais oder Weichenantrieb ). Mit diesen Änderungen ist die Weiche zuverlässig im Betrieb.