DE4431476C2 - Gleisbildstellwerk für Modelleisenbahnen - Google Patents
Gleisbildstellwerk für ModelleisenbahnenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Gleisbildstellwerk für Modellei
senbahnen, mit die einzelnen Abschnitte einer Gleisanlage schema
tisch auf einem Stelltisch wiedergebenden Funktionsmodulen und/oder
Blindmodulen, mit in den Funktionsmodulen vorgesehenen Stell- und/oder
Meldeelementen für den jeweils zugeordneten Gleisabschnitt, und
mit einer elektronischen Modellbahn-Steuerschaltung, die über
eine Schnittstelle mit den Stell- und/oder Meldeelementen der Funk
tionsmodule verbunden ist.
Gleisbildstellwerke werden sowohl beim Vorbild als auch im
Modell eingesetzt und geben die Gleisanlagen auf einem Stelltisch
schematisch wieder. Das Gleisbildstellwerk ist mosaikartig aus
einzelnen Funktionsmodulen zusammengesetzt, und in verschieden
farbiger Ausleuchtung werden die Stellungen von Weichen und Si
gnalen sowie der Besetztzustand der Gleise angezeigt. Der Bediener
kann dadurch jederzeit den momentanen Betriebszustand der Anlage
überblicken. Mit den im Gleisbildstellwerk eingebauten Tastern
lassen sich Weichen und Signale stellen. Sogar komplette Fahr
straßen lassen sich durch Drücken einer Start- und einer Ziel
taste einstellen. Fig. 1 zeigt ein später noch näher erläutertes
Beispiel für ein Gleisbildstellwerk, das auf einem Tisch angeord
net ist und aus Funktionsmodulen und Blindmodulen zusammenge
steckt ist. Die Funktionsmodule enthalten Taster und Anzeigelam
pen und müssen an ein Steuergerät angeschlossen werden.
Bei dem Vorbild der Eisenbahn wird immer nur lediglich ein
Teil der gesamten Bahnanlage auf einem Gleisbildstellwerk darge
stellt, z. B. ein Bahnhof oder ein Bahnhofsbereich. Bei Mo
dellbahnanlagen wird hingegen meistens die gesamte Strecken
führung auf dem Gleisbildstellwerk abgebildet.
Eine Voraussetzung, um ein vorbildgetreues Gleisbildstellwerk
zu erstellen, ist eine lückenlose Überwachung des Besetztzu
standes der Gleise. Weiterhin ist die Möglichkeit der Fernbe
dienung der Weichen und Signale durch Motoren, Magnet- oder
Memory-Metall-Antriebe erforderlich. Hierfür sind Modellbahn
steuerungen verschiedener Hersteller bekannt, wobei für den
Datenaustausch mit einem Computer eine Schnittstelle bereit
gestellt wird, bei der es sich überwiegend um die serielle
Schnittstelle RS232 handelt.
Bisher auf dem Markt erhältliche Gleisbildstellwerke
sind beispielsweise aus DE-Z: Modell-Elektronik, Jg. 12, Heft
2, Mai/Juni 1987, S. 12 bis 23 bekannt (Oberbegriff von Anspruch 1). Diese besitzen meist
Funktionsmodule mit Stell- und Meldeelementen in Form von
Drucktastern und Leuchten, die entweder direkt mit den zu be
dienenden Weichen oder Signalen oder über Schnittstellen der
Modellbahn-Steuerschaltung verbunden werden müssen. Die da
durch bedingte komplizierte Einzelverkabelung stellt den
Nicht-Elektroniker bei der Programmierung und Erstellung der
Gleisbildstellwerkanalge meist vor beträchtliche Probleme.
Dazu wird nachfolgend ein Rechenbeispiel gegeben. Geht man
günstigenfalls von einer gemeinsamen Masse für Stell- und
Meldeelemente und einer Anzahl von 100 Tastern und 500 Glüh
lampen bzw. LEDs für eine mittelgroße Anlage aus, so sind bei
der Einzelverkabelung 601 Leitungen vom Gleisbildstellpult
zur Modellbahn-Steuerschaltung notwendig. Diese Zahl ergibt
sich daraus, daß von jedem Funktionsmodul eine Leitung nach
außen geführt werden muß. Dazu muß die gemeinsame Masselei
tung addiert werden. Durch die Masseverbindung ergibt sich
zwischen den einzelnen Elementen ein zusätzlicher Aufwand von
599 Leitungen innerhalb des Stellpults. In der Summe sind al
so 1200 einzelne Leitungen zu verlegen. Diese Einzelverkabe
lung stellt die am häufigsten eingesetzte Methode dar.
Eine auf dem Markt angebotene Matrixschaltung reduziert zwar
die Zahl der Leitungen vom Steilpunkt zur Steuerung im oben ge
nannten Beispiel auf 160 Leitungen bzw. 10 sechzehn-polige Flach
bandkabel. Der Verkabelungsaufwand innerhalb des Stellpults ver
kompliziert sich aber durch die spezielle Matrixanordnung, mit
der die einzelnen Elemente verdrahtet werden müssen. Hierzu müs
sen auch wieder 1200 einzelne Litzen zwischen den einzelnen Ele
menten und sogenannten "Verdrahtungsplatinen" verlegt werden. Das
Prinzip einer solchen Matrixschaltung ist in Fig. 2 am Beispiel
der Taster dargestellt. Jeder Taster ist an je einer Spalten- und
einer Zeilenleitung angeschlossen, wobei jeweils 64 Elemente zu
einer 8 × 8-Matrix zusammengefaßt werden. Nun werden durch eine
Steuerung nacheinander die einzelnen Spaltenleitungen aktiviert.
An den Zeilenleitungen liegt dann die Information an, welche Ta
ster der gerade aktivierten Spalte gedrückt sind. Ähnlich verhält
es sich mit dem Anschluß der Anzeigeelemente.
Wie erwähnt, verringert sich hiermit lediglich der Verbin
dungsaufwand zwischen Gleisbildstellpult und Steuerungsschaltung,
nicht jedoch der Verkabelungsaufwand insgesamt. Er wird hingegen
noch verkompliziert, da durch die Matrixschaltung keine gemeinsa
me Masse verwendet werden kann.
Bei den oben beschriebenen, bereits auf dem Markt angebotenen
Systemen, sind Änderungen, die bei einem Modelleisenbahner häufig
und gerne vorgenommen werden, nur mit sehr viel Aufwand in Form
von Zeit und Kosten möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gleisbildstell
werk für Modelleisenbahnen der eingangs genannten Art zu schaf
fen, das sich durch eine einfache Verkabelung auszeichnet, die
auch von einem Laien leicht durchzuführen ist, und bei der Ände
rungen an einem bestehenden Gleisbildstellwerk ohne großen Pro
grammieraufwand schnell und einfach durch den Bediener durchführ
bar sind.
Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch ge
löst, daß alle Funktionsmodule einen einheitlichen Eingang und
einen einheitlichen Ausgang aufweisen, daß alle Funktionsmodule
durch Steckverbindungen seriell zusammengeschaltet sind, und daß
die serielle Kette der Funktionsmodule über ein Steuergerät mit
Mikrocomputer an die Schnittstelle der elektronischen Modellbahn-
Steuerschaltung angeschlossen ist.
Der Aufbau der Gleisbildstellanlage wird durch die Erfindung
erheblich vereinfacht, weil alle Funktionsmodule in Reihe ge
schaltet werden, wobei die elektrische Verbindung der Module un
tereinander über konfektionierte Flachbandkabel erfolgen kann,
und statt der vielen Einzelverbindungen zum Steuergerät wird
ebenfalls nur ein Flachbandkabel benötigt. Die einfache Verdrah
tung wird dadurch ermöglicht, daß im Gegensatz zu den Funktions
modulen beim Stand der Technik, die lediglich passive Bedienungs-
und Anzeigeelemente enthalten, in den Funktionsmodulen eine elek
tronische Schaltung vorgesehen ist, also aktive Funktionsmodule
zum Einsatz kommen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeich
nung stellen dar:
Fig. 1 einen Stelltisch für Modelleisenbahnen,
Fig. 2 eine bekannte Matrixschaltung zur Steuerung einer
Modelleisenbahnanlage,
Fig. 3 den erfindungsgemäßen Stelltisch mit seiner seri
ellen Schaltung,
Fig. 4 eine bevorzugte Ausführungsform eines Funktions
moduls und
Fig. 5 das mit einem Mikrocomputer ausgerüstete Steuer
gerät.
Das in Fig. 1 dargestellte Stellwerk ist aus Funktionsmodulen
1 und Blindmodulen 2 aufgebaut, die zusammensteckbar sind und bei
dem dargestellten Beispiel einen dreigleisigen Bahnhof mit Wei
chen 3, Ein- und Ausfahrtsignalen 4 sowie Rangiersignalen 5 um
fassen. Die Kreise 6 in den Funktionsmodulen stellen Taster und
Anzeigelampen dar. Die hellen rechteckigen Felder 7 in den Strec
kensymbolen sind auch ausgeleuchtet und zeigen den Belegzustand
der Gleise sowie die aktuellen Stellungen der Weichen an. Fig. 3
zeigt das Prinzip der Gleisbildstellwerkanlage. Es sind dort alle
funktionellen Elemente (Stell- und Meldeglieder) des Stellwerks
durch Steckverbindungen seriell zusammengeschaltet. Diese Kette
wird an ein zentrales Steuergerät 8 auf Mikrocomputerbasis ange
schlossen. Das Steuersystem besitzt seinerseits eine Schnittstel
le nach außen, z. B. die serielle Schnittstelle RS232, die an eine
handelsübliche digitale Modellbahn-Steuerschaltung angeschlossen
werden kann. Die mit dem Buchstaben F gekennzeichneten Funktions
module enthalten eine kleine elektronische Schaltung, die nötigen
Anzeige- und Stellglieder (vorzugsweise LEDs, Glühlampen und Ta
ster) sowie zwei Steckverbindungen nach außen. Mit dem Buchstaben
B sind die Blindmodule 2 bezeichnet, die keine elektrische, son
dern lediglich eine symbolische Funktion besitzen und im Bedarfs
fall bei einer Änderung oder Erweiterung der Gleisanlage durch
Funktionsmodule ersetzt werden können. Eine der beiden Steckver
bindungen der Funktionsmodule 1 dient als Verbindung entweder zum
Vorgänger-Modul oder, bei dem ersten Modul der Kette, zum Steuer
gerät 8. Die zweite Steckverbindung dient als Ausgang zum An
schluß des nächsten Moduls bzw. eines Abschlußsteckers 9. Blind
module werden bei der Verbindung übersprungen.
Die Datenübertragung zwischen einzelnen Modulen und zum Steu
ergerät 8 erfolgt über einen synchronen Bus. Es ist eine beliebi
ge Kombination unterschiedlicher Funktionsmodule (Weichensymbole,
Signalsymbole, Gleisbelegt-Anzeigen etc.) untereinander möglich.
Fig. 4 zeigt eine bevorzugte Schaltung für die Funktionsmo
dule. Die in den Funktionsmodulen enthaltene Elektronik besteht
im wesentlichen aus zwei Schieberegistern 10 und 11 variabler
Länge und Zwischenspeichern 12. Die Schieberegister werden in
regelmäßigen Zeitabständen seriell ausgelesen bzw. beschrieben.
Die Zwischenspeicher 12 dienen der parallelen Informationsspei
cherung während des Schiebevorgangs.
Durch die Betätigung eines Tasters 13 wird jeweils ein zu
geordnetes R/S-Flip-Flop 14 gesetzt. Wird nun durch die Steuerung
ein Impuls auf der Takt-1-Leitung gegeben, übernimmt das
Schieberegister 10 mit der Startflanke von Takt 1 die Daten von
den R/S-Flip-Flops sowie der fest verdrahteten Kodierung des
Funktionsmoduls. Mit der Endflanke werden die R/S-Flip-Flops 14
zurückgesetzt. Dies geschieht gleichzeitig bei allen angeschlos
senen Modulen.
Nun folgen Impulse auf der Takt-2-Leitung. Dabei beginnt das
Schieberegister 10 zu schieben. Das bedeutet, mit jedem Impuls
übergibt jede Schieberegisterstufe ihren Zustand an ihren Nach
folger in Richtung des Steuergerätes 8 von Modul zu Modul. Das
Steuergerät 8 sammelt nun diese Informationen und erkennt anhand
der Kodierung, um was für ein Funktionsmodul es sich jeweils han
delt. Dadurch ist dem Steuergerät die Anzahl der Anzeigen und der
Taster bzw. die Länge der Schieberegister des jeweiligen Moduls
bekannt. Durch Auszählen erkennt das Steuergerät nun den Beginn
des nächsten Moduls bzw. dessen Kodierung. Werden die Kodierungen
mit nur Nullen und nur Einsen bei den Funktionsmodulen per Defi
nition nicht verwendet, so läßt sich problemlos das Ende der
Kette sowie eine Unterbrechung erkennen. Hierzu wird der Daten
eingang des Schieberegisters 10 über einen Widerstand an logisch
"1" gelegt. Am Ende der gesamten Kette sorgt der Abschlußstecker
9 (Fig. 3) dafür, daß der Dateneingang auf logisch "0" liegt.
Empfängt nun das Steuergerät anstelle der erwarteten Kodierung
nur Einsen, so erkennt es eine Unterbrechung. Bei dem Empfang von
lauter Nullen sind folglich alle Schieberegisterstufen ausgele
sen, d. h. das Ende der Kette ist erreicht.
Für die Anzeigeelemente ist das Schieberegister 11 erforder
lich. Hier vollzieht sich der Datentransport vom Steuergerät in
Richtung der Module. Um Verbindungsleitungen zwischen den Modulen
einzusparen, wird es mit denselben Taktleitungen wie das Schiebe
register 10 angesteuert. Das Steuergerät stellt hierbei die Daten
aus einem internen Speicher zur Verfügung. Anhand der Kodierungen
beim oben beschriebenen Einlesen werden die Daten in richtiger
Reihenfolge bei jedem Takt-2-Impuls um eine Schieberegisterstufe
in die Modulkette hineingeschoben. Eventuell müssen einige Leer-
Bits vorausgehen, wenn die Schieberegisterkette 10 länger als die
Schieberegisterkette 11 ist, da der Takt 2 beide Registerketten
taktet.
Damit sich die vorbeigeschobenen Daten nicht auf die Anzeigen
auswirken, müssen sich zwischen dem Schieberegister 11 und den
Anzeigen bzw. den Anzeigetreibern Auffang-Flip-Flops 12 befinden.
Sobald alle Schieberegister korrekt geladen sind, übernehmen die
Auffang-Flip-Flops 12 mit dem Takt-1-Impuls die Daten aus den
Schieberegistern. Hier werden sie bis zum nächsten Ladezyklus ge
speichert, womit auch eine flimmerfreie Ausleuchtung gewährlei
stet ist.
Die Stromversorgung für die Ausleuchtung muß abschnittsweise
erfolgen, da die Summe der Anzeigeelemente bei großen Stellwerken
an die 2000 Stück gehen kann. Hieraus ergeben sich Ströme im
Ampère-Bereich, die ohne abschnittsweise Stromversorgung zu große
Leitungsquerschnitte erfordern würden.
Die Länge der einzelnen Schieberegister kann von Modul zu
Modul unterschiedlich sein. Sie wird dem Steuergerät über die
Kodierung mitgeteilt. Bei Modulen ohne Anzeigen kann auf das
Schieberegister 11 ganz verzichtet werden. Das Schieberegister 10
muß jedoch immer eine Mindestlänge haben. Diese ergibt sich aus
der Länge der Kodierung, beispielsweise 4 Bits, die bei jedem
Funktionsmodul vorhanden sein muß.
Die R/S-Flip-Flops 14 bei den Tastern 13 sind notwendig, da
mit auch Tastenbetätigungen während des Schiebevorgangs regi
striert werden. Dieser Schiebevorgang kann je nach Kettenlänge
und Taktrate einige Millisekunden dauern.
Das in Fig. 5 schematisch dargestellte Steuergerät hat die
Aufgabe, die Schieberegister 10, 11 auszulesen und zu beschrei
ben. Es erkennt anhand von Kodierungen innerhalb der Funktions
module, um welche Symbolart es sich jeweils handelt, ob die Kette
unterbrochen ist (Ausfall) sowie die Anzahl der angeschlossenen
Module. Weiterhin übernimmt es die Datenaufbereitung für die
Schnittstelle zur digitalen Modellbahnsteuerung. Ein elektrisch
löschbarer Permanentspeicher 15, z. B. ein EEPROM speichert die
aktuellen Weichen- und Signalstellungen auch nach dem Ausschalten
des Systems.
Eine weitere wichtige Aufgabe des Steuergerätes 8 ist die
Kommunikation mit der Modellbahn-Steuerschaltung. Zum einen müs
sen die asynchron eingehenden Rückmeldungen aufbereitet werden.
Es muß also dafür gesorgt werden, daß die entsprechenden Bits im
Speicher für die Ausleuchtung gesetzt werden. Zum anderen müssen
erkannte Tastenbetätigungen aufbereitet und an die Modellbahn-
Steuerschaltung gesendet werden.
Dabei muß dem Steuergerät zuerst mitgeteilt werden, welche
Module des Gleisbildstellwerks mit welchen Elementen auf der
Modellbahnanlage korrespondieren sollen. Hierzu ist in dem Steu
ergerät eine Programmiereinheit 16, bestehend aus einer kleinen
Tastatur und einem Display (z. B. LCD) vorgesehen. Alternativ kann
diese Programmierung auch mit einem Text-Eingabeprogramm an einem
Personal-Computer erfolgen und über die RS232-Schnittstelle in
das Steuergerät übertragen werden.
Wie bereits erwähnt wurde, sind die Module des Mosaikbildes
mechanisch mit Hilfe eines leicht lösbaren Stecksystems unter
einander, z. B. auf einem Aluminiumrahmen, verbunden. Die elektri
sche Verbindung der Module untereinander und zum Steuergerät er
folgt über konfektionierte Flachbandkabel verschiedener Länge.
Denkbar wäre auch eine elektrische Verbindung ohne Kabel, wobei
die Kontakte seitlich an den Modulen angebracht sind. Hierbei
müssen aber auch die Blindmodule mit entsprechenden Kontakten
ausgestattet sein, um die Verbindung zwischen den Funktionsmodu
len herstellen zu können.
Die Programmierarbeit, die vom Anwender durchzuführen ist,
besteht in der Zuordnung der einzelnen Funktionsmodule zu den
Aktoren wie Weichen und Signalen, sowie den Gleisbelegsensoren
auf der Anlage. Diese Parametrierung wird durch beispielsweise
die erwähnte Tastatur und Display innerhalb des Steuergerätes
vorgenommen. Sie ist nur einmal notwendig, da die Konfiguration
im Permanentspeicher 15 festgehalten wird.
Handelsübliche Modellbahn-Steuerungen vergeben fortlaufende
Nummern an die angeschlossenen Elemente der Anlage. Die nötige
Programmierung innerhalb des Steuergerätes für das Gleisbild
stellwerk besteht nun in der Zuordnung dieser Nummern zu den
Nummern der Funktionsmodule auf dem Stelltisch. Diese werden vom
Steuergerät in der Reihenfolge ihrer Zusammenschaltung durch
numeriert. Diese Vorgehensweise ist für den Anwender leicht re
produzierbar und erfordert für das Steuergerät keine Information
über den Gleisplan.
Die Programmierung kann interaktiv erfolgen. Beispielsweise
zeigt das Display an, daß das erste Funktionsmodul eine Weiche
ist. Der Anwender gibt jetzt die ihm bekannte Nummer der korres
pondierenden Weiche auf der Anlage über die Tastatur ein. Diese
Nummer ergibt sich aus dem Anschlußpunkt der Weiche an der Mo
dellbahn-Steuerschaltung und ist dem Anwender bekannt. Anschlie
ßend könnte z. B. noch die Polung der Weiche und/oder die An
triebsart vom Anwender erfragt werden. Danach wird mit dem näch
sten Funktionsmodul fortgefahren. Sämtliche Programmierarbeiten
können so gestaltet werden, daß sie übersichtlich und einfach
durchzuführen sind.
Die dargestellte und beschriebene Lösung kann primär hin
sichtlich der Funktionsmodule abgewandelt werden. Es bietet sich
z. B. zur Erhöhung der erzielbaren Taktrate für die Schieberegi
sterketten eine Taktung entgegen der jeweiligen Schieberichtung
an. Da beide Schieberegisterketten entgegengesetzt schieben, im
pliziert dieses zum einen getrennte Taktleitungen Takt 2 für die
beiden Ketten. Zum anderen muß die Takteinspeisung für die Schie
beregister 11 von der Seite erfolgen, an der sich bei der oben
beschriebenen Lösung der Abschlußstecker befindet. Dieses erfor
dert also anstelle des Abschlußsteckers eine "Rückführungslei
tung" zum Steuergerät. Die zuvor beschriebene einseitig an das
Steuergerät angeschlossene Kette der Funktionsmodule verändert
sich also nach außen hin zu einem Funktionsmodul-Ring.
Eine weitere schaltungstechnische Variation erlaubt die Ein
sparung einer Schieberegisterkette. Hierzu sind allerdings noch
zwei zusätzliche Datenleitungen notwendig. Bei dieser Lösung wird
grundsätzlich nur jeweils eine logische Eins, vom Steuergerät
ausgehend, durch die Kette geschoben. An den parallelen Ausgängen
der Schieberegister sind nun die Anzeigeelemente sowie die Taster
und die Kodierungsbrücken, jeweils mit Dioden entkoppelt, ange
schlossen. Dabei kann gleichzeitig an einem Schieberegister-Aus
gang ein Taster bzw. eine Kodierungsbrücke und ein Anzeigeelement
liegen. Der jeweils andere Anschluß aller Taster/Kodierungsbrüc
ken führt auf eine durchgeschleifte Datenleitung. Entsprechendes
gilt für die Anzeigeelemente.
Das Steuergerät kann nun durch Mitzählen der Taktimpulse für
das Schieberegister jederzeit die aktuelle Position der durchge
schobenen Eins verfolgen. Soll das Anzeigeelement an der aktuel
len Position der Eins gesetzt werden, so muß vom Steuergerät ge
nau in diesem Moment auf der gemeinsamen Datenleitung der Anzei
geelemente ein Impuls gegeben werden. Umgekehrt erkennt das Steu
ergerät am logischen Pegel auf der gemeinsamen Datenleitung der
Taster/Kodierungsbrücken, ob an der aktuellen Position der Eins
gerade ein Taster gedrückt oder eine Kodierungsbrücke gesetzt
ist.
Die Erfindung erlaubt Änderungen an einem bestehenden seriel
len Gleisbildstellwerk auch ohne großen Programmieraufwand, was
den Hobby-Modelleisenbahnern zugute kommt, denn sie werden im
allgemeinen nie fertig. Es werden oft Veränderungen vorgenommen,
die sich natürlich auch in einer Umgestaltung des. Stelltisches
auswirken.
Bei dem erfindungsgemäßen seriellen System wird beispiels
weise angenommen, daß
80 Weichen- bzw. Signalmodule mit je einem Taster und vier Anzeigeelementen,
20 Einzeltaster z. B. für Entkupplungsgleise und Weichen straßen und
180 Gleisbelegmelder mit je einer Anzeige
vorhanden sind. Dies ergibt eine Anzahl von 280 Funktionsmodulen mit insgesamt 100 Tastern und 500 Anzeigeelementen. Für die se rielle Verbindung sind nun nur noch 280 8-polige, fertig konfek tionierte Flachbandkabel zu stecken, die die Funktionsmodule zu einer Kette verbinden. Dies ist auch für einen Nicht-Fachmann schnell und einfach durchzuführen. Außerdem führt nun nur noch ein einziges 8-poliges Kabel vom Gleisbildstellpult zum Steuer gerät 8.
80 Weichen- bzw. Signalmodule mit je einem Taster und vier Anzeigeelementen,
20 Einzeltaster z. B. für Entkupplungsgleise und Weichen straßen und
180 Gleisbelegmelder mit je einer Anzeige
vorhanden sind. Dies ergibt eine Anzahl von 280 Funktionsmodulen mit insgesamt 100 Tastern und 500 Anzeigeelementen. Für die se rielle Verbindung sind nun nur noch 280 8-polige, fertig konfek tionierte Flachbandkabel zu stecken, die die Funktionsmodule zu einer Kette verbinden. Dies ist auch für einen Nicht-Fachmann schnell und einfach durchzuführen. Außerdem führt nun nur noch ein einziges 8-poliges Kabel vom Gleisbildstellpult zum Steuer gerät 8.
Soll nun eine Änderung durchgeführt, z. B. ein Weichenmodul
eingefügt werden, so braucht dieses Modul verbindungstechnisch
nur in die Kette eingeschleift zu werden. Dies ist durch die
einheitliche Steckverbindung leicht möglich. Danach erfolgt noch
die Zuordnung des eingefügten Moduls zu dem korrespondierenden
Aktor oder Sensor in der Anlage mit Hilfe der Programmiereinheit
16 des Steuergerätes. Die Erfindung eröffnet damit jedem Modell
bahnfreund die Möglichkeit, ohne Elektronik- und Computerkennt
nisse ein auf seine persönlichen Bedürfnisse zugeschnittenes,
vorbildnahes Gleisbildstellwerk zu erstellen.
Außer der beschriebenen synchronen Arbeitsweise des Daten
austauschs zwischen den Funktionsmodulen und dem Steuergerät
sind auch asynchrone Verfahren denkbar.
Claims (11)
1. Gleisbildstellwerk für Modelleisenbahnen mit die einzelnen Abschnitte einer
Gleisanlage schematisch auf einem Stelltisch wiedergebenden Funktions
modulen (1) und Blindmodulen (2), mit in den Funktionsmodulen (1) vorgese
henen Stellelementen (6, 13) und/oder Meldeelementen (6, 7) für den jeweils zu
geordneten Gleisabschnitt, und mit einer elektronischen Modellbahn-Steuer
schaltung, die über eine Schnittstelle mit den Stell- und/oder Meldeelementen (6,
7, 13) der Funktionsmodule (1) verbunden ist, dadurch gekennzeich
net, daß alle Funktionsmodule (1) einen einheitlichen Eingang und einen
einheitlichen Ausgang aufweisen und durch Steckverbindungen seriell zu
sammengeschaltet sind, wobei in jedem Funktionsmodul (1) eine elektroni
sche Schaltung vorgesehen ist, mit der von den Stellelementen (6, 13) er
zeugte Daten-Signale an ein benachbartes Funktionsmodul (1) weiterleitbar
und/oder für die Meldeelemente (6, 7) vorgesehene Daten-Signale von ei
nem benachbarten Funktionsmodul (1) aufnehmbar sind, und daß die seriel
le Kette der Funktionsmodule (1) über ein Steuergerät (8) mit Mikrocomputer
an die Schnittstelle der elektronischen Modellbahn-Steuerschaltung ange
schlossen ist, wobei das Steuergerät (8) die Daten-Signale der Stellelemen
te (6, 13) sammelt und/oder die Daten-Signale der Meldeelemente (6, 7) in die
Kette der Funktionsmodule (1) hineinschiebt.
2. Gleisbildstellwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Datenübertragung zwischen den einzelnen Funktionsmodulen (1) und
zum Steuermodul (8) über einen synchronen Bus durchführbar ist.
3. Gleisbildstellwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die elektronische Schaltung der Funktionselemente (1) wenigs
tens zwei Schieberegister (10, 11) variabler Länge und einen Zwischenspei
cher (12) aufweist.
4. Gleisbildstellwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
jedem Stellelement (6, 13) ein R/S-Flip-Flop (14) und ein erstes Schiebere
gister (10) zugeordnet ist.
5. Gleisbildstellwerk nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich
net, daß jedem Meldeelement (6, 7) ein zweites Schieberegister (11) zuge
ordnet ist, wobei zwischen diesem und den Meldeelementen (6, 7) der Zwi
schenspeicher (12) angeordnet ist.
6. Gleisbildstellwerk nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schieberegister (10, 11) gemeinsame Taktleitungen
aufweisen.
7. Gleisbildstellwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß jedes Funktionsmodul (1) eine dem betreffenden Funk
tionsmodul (1) bzw. dessen Stell- und Meldeelementen (6, 7, 13) zugeordne
te, fest verdrahtete Codierung besitzt.
8. Gleisbildstellwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Steuergerät (8) über eine serielle Schnittstelle an die
elektronische Modellbahn-Steuerschaltung angeschlossen ist.
9. Gleisbildstellwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kette der Funktionsmodule (1) durch einen Abschluß
stecker (9) abgeschlossen ist.
10. Gleisbildstellwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kette der Funktionsmodule (1) über eine Rückfüh
rungsleitung mit dem Steuergerät (8) verbunden ist.
11. Gleisbildstellwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Funktionsmodule (1) und die Blindmodule (2)
untereinander sowie die Kette der Funktionsmodule (1) und das Steuergerät
(8) mittels konfektionierter Flachbandkabel verschiedener Länge verbindbar
sind.
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|---|---|---|---|---|
| GB2455603A (en) * | 2007-10-08 | 2009-06-17 | Peter Lucas | Model railway route controller |
-
1994
- 1994-09-03 DE DE19944431476 patent/DE4431476C2/de not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| DE-Z.: Modell-elektronik Jg. 12, Heft 2, Mai/Juni 1987, S. 12-23 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4431476A1 (de) | 1996-03-07 |
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