Lokomotiven per Fernsteuerung steuern
Per Fernsteuerung eine Lokomotive steuern wird heutzutage immer mehr im Rangierbetrieb, ja sogar auch im
Streckenbetrieb angewendet. Es gibt zwar auch für die Modellbahn verschiedene Fernsteuerungen im Angebot,
doch die sind häufig nicht billig. Als ich während meines Bodensee-Urlaubs mit der
Rorschach-Heiden-Bergbahn
gefahren bin und der Zug bergwärts aus einem zweiachsigen offenen Personenwagen per Fernsteuerung bedient
wurde, war ich von dieser Methode so begeistert, dass ich mir erneut Gedanken über das Projekt "Fernsteuerung für die
Modellbahn" machte. Noch während des Urlaubs kam mir die perfekte Idee mit einer handelsüblichen RC Fernsteuerung
nicht nur die Lok zu steuern, sondern auch Weichen zu schalten.
Oft habe ich überlegt in eine bestimmte Rangierlok einen Empfänger einzubauen und die Lok dann per Fernsteuerung
zu steuern. Doch das bedeutet, dass die Lok keine Anfahr- und Bremsverzögerung hat (da der Motor nun per RC
Fahrregler gesteuert wird) und außerdem nur diese eine Lok gesteuert werden kann. Also war das Ziel eine Technik
zu entwickeln, die es möglich macht verschiedene Loks zu steuern (die ihren Digitaldecoder behalten), so dass der
Empfänger extern neben die Anlage gestellt wird. Die Technik war schnell geboren: An den Empfänger werden
Kanalschalter angeschlossen, die einem S88 Decoder Signale geben. Diese Signale leitet die Digitalzentrale an die
Modellbahn PC Steuerung weiter, damit das PC Programm die Daten auswertet und an der Lok Funktionen auslöst.
Bis es weiter ins Detail geht eins vorweg: Das Ziel ist nicht, mit dieser Fernsteuerung alle Schaltaufgaben zu
bewältigen. Es geht mehr darum den Rangierbetrieb etwas zu erleichtern (in dem man direkt neben der Lok steht und
so schneller entkuppeln kann), die Modellbahn aus einer anderen Perspektive zu sehen oder bei Testfahrten die Lok
auch in von der Digitalzentrale nicht sichtbaren Stellen im Auge zu behalten. Außerdem sollte eine günstigere
Alternative zu den bisherigen Produkten geschaffen werden. Durch die zwei Joysticks an der Fernsteuerung ist
außerdem eine Kransteuerung in Arbeit, die es möglich macht, den Kran so zu steuern, wie es beim Vorbild auch
gemacht wird.
Folgende Komponenten müssen vorhanden sein, um die Modellbahn nach meiner Methode mit der Fernsteuerung zu steuern:
- Digitalzentrale mit PC Anschluss sowie S88 Anschluss (o.ä.)
- S88 Decoder (o.ä.)
- PC Programm für die Schaltbedingungen (ich verwende Control-GUI in Verbindung mit der ESU ECoS)
- RC Fernsteuerung mit mindestens 2 Kanälen (dann kann man nur fahren), besser sind 3 Kanäle (zum Schalten von Funktionen),
optimal sind 4 Kanäle
- RC Empfänger mit ebenso vielen Kanälen
- Kanalschalter (Anzahl entspricht der Anzahl der Kanäle der Fernsteuerung)
Die Fernsteuerung bekommt man bei Ebay relativ günstig. Eine 4 Kanal Anlage mit Empfänger und teilweise sogar
4 Servos gibt es schon für unter 70 €. Da ich sowieso schon etwas mit RC vertraut bin und zwei Spielzeug
Autos auf RC Anlage umgebaut habe, besitze ich den Sender sowieso schon, ich musste nur noch einen Empfänger
mit Quarz kaufen.
Ich verwende einen Sender von acoms.
Außerdem braucht man nun noch die Kanalschalter. Normalerweise würde man sich vier Elektrokanalschalter kaufen und
dazu vier Relais, damit der S88 Eingang galvanisch vom RC System getrennt ist, aber ich habe die billigere Variante
gewählt und verwende Servos, die kleine Taster drücken, wenn das Ruderhorn ausschlägt. Das ist pro Kanal rund 7 €
billiger.
Den Empfänger, die Taster sowie ein Netzteil als Stromversorgung habe ich bei Conrad bestellt (Empfänger 228245,
Taster 704738, Netzteil 511179) und ich staunte nicht schlecht, als ich das Paket öffnete und alles mit Styroporflips
ausgestopft war. Bis jetzt flog im Paket immer alles durch die Gegend.
Nun heißt es basteln. Wie schon erwähnt ist das Prinzip folgendes: Um Kosten zu sparen verwende ich keine normalen
Kanalschalter sondern Servos, die mit Hilfe des Ruderhorn den Taster runterdrücken. So wird auch eine Schaltfunktion
ausgelöst.
Die vier Servos werden zuerst auf eine Holzplatte geklebt und später mit Lochband fixiert. Die Ruderhörner werden
halbiert (so hat man etwas mehr Spiel bis der Taster ausgelöst wird) und die Taster direkt unterm Ruderhorn befestigt.
Wichtig bei der Platzierung der Taster ist, dass das Ruderhorn mittig auf dem Tasterhebel aufschlägt. Damit man
ein paar Grad mehr Spiel hat, bis der Taster gedrückt wird, habe ich das Ruderhorn halbiert.
Nachdem alle Taster gesetzt sind sowie die Kabel angelötet sind kann der Empfänger sowie der Schalter zum Ein- und
Ausschalten auf der Holzplatte festgeklebt werden.
Das Netzteilanschlusskabel habe ich schließlich mit dem Anschlusskabel des Schalters verlötet.
Den besten Empfang erhält man nur mit voll ausgefahrener Antenne. Daher das Antennenkabel auch niemals
abschneiden. Ich habe einen Teil durch einen Strohalm geschoben und den festgeklebt.
Nun werden die insgesamt neun Kabel (1 x Masse, 8 x Tasteingang) mit dem S88 Decoder verbunden.
Nach einem kleinen Funktionstest kommt nun der aufwändigste Teil. Es müssen unzählige Schaltbedingungen
eingegeben werden, damit der PC weiß, was er schalten muss wenn irgendein Kontakt beschaltet wird.
Zuerst habe ich mir natürlich Gedanken gemacht, mit welchem Knüppel ich was schalten will. Zu folgender
Belegung habe ich mich entschlossen:
Linker Knüppel oben: Beschleunigen (Fahrstufe raufschalten)
Linker Knüppel unten: Abbremsen (Fahrstufe runterschalten)
Linker Knüppel links: Richtungswechsel
Linker Knüppel rechts: Umschalten
Rechter Knüppel oben: Funktion 1, Funktion 5, Funktion 9 usw.
Rechter Knüppel unten: Funktion 2, Funktion 6, Funktion 10 usw.
Rechter Knüppel rechts: Funktion 3, Funktion 7, Funktion 11 usw.
Rechter Knüppel links: Funktion 4, Funktion 8, Funktion 12 usw.
Eine kleine Erläuterung: Die ersten drei Belegungen sollten klar sein. Umschalten meint die Zuweisung der
Schaltfunktionen auf dem rechten Knüppel. Denn wie man sieht werden zuerst die Funktionen 1 bis 4 geschaltet.
Betätigt man mit dem linken Knüppel die Funktion "Umschalten", so werden dem rechten Knüppel die nächsten
4 Funktionen zugewiesen. Betätigt man erneut "Umschalten", so kann man die nächsten 4 Funktionen schalten.
Dies kann man weiter fortführen, bis man beim erneuten "Umschalten" wieder bei den Funktionen 1 bis 4 angelangt
ist. Natürlich sind hier auch grenzen gesetzt, da man wahrscheinlich irgendwann den Überblick verliert und
nicht mehr weiß, ob man gerade in der "5. Ebene" oder der "10. Ebene" ist. Ich habe mich auf 4 Ebenen
beschränkt. Die ersten beiden schalten Lokfunktionen (also insgesamt 8 Stück), die 3. Ebene schaltet 4 Weichen
und die 4. Ebene ist die Lokauswahl. Ich kann damit 4 verschiedene Loks anwählen, die ich per Fernsteuerung
steuern möchte.
Außerdem wird eine Funktion nur mit einem "halben" Kanal geschaltet. An stelle von Einschalten mit Knüppel
rauf und Ausschalten mit Knüppel runter, wird die Funktion mit Knüppel rauf eingeschaltet und mit Knüppel
nochmal rauf ausgeschaltet. Somit kann man auf 2 Kanäle 4 statt 2 Funktionen bannen.
Für die PC Programmierung habe ich die Schaltfunktionen durchnummeriert:
Linker Knüppel oben: 1
Linker Knüppel unten: 2
Linker Knüppel links: 3
Linker Knüppel rechts: 4
Rechter Knüppel oben: 5
Rechter Knüppel unten: 6
Rechter Knüppel rechts: 7
Rechter Knüppel links: 8
Außerdem sind die S88 Eingänge wie folgt mit den Knüppeln verknüpft:
Linker Knüppel oben: S88 Eingang 9
Linker Knüppel unten: S88 Eingang 10
Linker Knüppel links: S88 Eingang 11
Linker Knüppel rechts: S88 Eingang 12
Rechter Knüppel oben: S88 Eingang 13
Rechter Knüppel unten: S88 Eingang 14
Rechter Knüppel rechts: S88 Eingang 15
Rechter Knüppel links: S88 Eingang 16
Diese Bedingungen muss man wissen, um die nachfolgenden Schaltbedingungen am PC Programm Control-GUI zu verstehen.
Damit als Beispiel die Lokomotive "V 100" überhaupt gesteuert werden kann, muss der Schalter 21
eingeschaltet werden. Für die nächste Lok muss dann Schalter 22 eingeschaltet sein usw.
Die erste Bedingung wird für das Beschleunigen eingegeben. Da Control-GUI mit der Option "Lok schneller" aber nur
eine Fahrstufe weiterschaltet und die nächste erst geschaltet wird, wenn der S88 Eingang ausgeschaltet und wieder
eingeschaltet wird, muss man sich einen Trick überlegen (sonnst müsste man 126 mal den Knüppel rauf und runter
bewegen um die Lok auf volle Geschwindigkeit zu bringen), damit Control-GUI bei langem gedrückt halten permanent
Fahrstufen raufschaltet. Man nimmt sich einen Schalter zu Hilfe (in diesem Fall 29), der alle 25 ms ein- und
ausschaltet. Im "Wenn" Feld muss eingegeben werden, dass eine Fahrstufe weitergeschaltet wird, wenn sich Schalter
29 in Stellung "0" befindet. Somit wird alle 50 ms der Schalter 29 in Stellung 0 gestellt und damit alle 50 ms
eine Fahrstufe weitergeschaltet. Schneller geht eigentlich nicht mehr, das überfordert die Rechenleistung. Die
Bedeutung von Schalter 30 wird gleich erklärt.
Folgendes wird also eingegeben:
Folgendes wird fürs Abbremsen eingegeben:
Nun folgt der Richtungswechsel. Da der Richtungswechsel noch eine weitere Funktion auslöst (die gleich erklärt
wird), muss eingegeben werden, dass der Richtungswechsel nur aktiviert wird, wenn die S88 Eingänge 9 und 10 aus
sind (also die Lok weder beschleunigt noch abgebremst wird). Nun muss noch der Schalter 31 einbezogen werden. Da
das ganze mit einem "halben" Kanal geschaltet wird, so muss der Steuerung klar sein, ob mit dem nächsten Betätigen
die Lok auf Fahrt vorwärts oder rückwärts geschaltet wird. Daher wird mit dem Schalten auf "Lok rückwärts" der
Schalter 31 nach 1,5 Sekunden eingeschaltet. Da "Lok rückwärts" nur bei ausgeschaltetem Schalter aktiviert wird,
kann mit dem nächsten Betätigen des Knüppels nach links nicht mehr auf "Lok rückwärts" geschaltet werden.
Für "Lok vorwärts" muss Schalter 31 eingeschaltet sein. Nach dem Schalten auf "Lok rückwärts" passiert dies ja.
Daher kann nun mit dem nächsten Betätigen des Knüppels auf "Lok vorwärts" geschaltet werden. Der Schalter 31
wird wieder nach 1,5 Sekunden ausgeschaltet. Wie komme ich auf die 1,5 Sekunden? Betätigt man den Knüppel an
der Fernsteuerung, so dauert es ja einen Bruchteil einer Sekunde, bis der Knüppel zurückgefallen ist und auch
das Servo in der Neutralstellung ist. So lange wird ja der Taster und damit der S88 Eingang aktiviert. Würde
die Zeit für den Schalter kürzer sein, so könnte es passieren, dass die Lok auf vorwärts und wieder auf rückwärts
geschaltet wird. Man sieht das Ergebnis, wenn man den Knüppel lange Zeit gedrückt hält. Dann wechselt die Lok
alle 1,5 Sekunden die Fahrtrichtung. Daraus folgt aber auch, dass man 1,5 Sekunden warten muss, bis man die
Fahrtrichtung erneut wechseln kann. Aber das macht ja nichts, denn man wechselt ja nicht ständig die Fahrtrichtung.
Nun kommen wir zum nächsten Funktion der Fahrtrichtungsumschaltung. Zwar ist das Problem folgendes: Da bei
"Lok beschleunigen" nur alle 50 ms auf eine nächste Fahrstufe beschleunigt wird und 126 Fahrstufen bei Control-GUI
vorhanden sind, dauert der komplette Beschleunigungs- und natürlich auch Abbremsvorgang 6,3 Sekunden. Nun kann
es natürlich noch sein, dass die Rechenleistung etwas abnimmt und da schon mal 10 Sekunden draus werden können.
Das ist eine lange Zeit. Um das ganze zu beschleunigen habe ich mir folgenden Trick überlegt. Wenn man während
des Beschleunigen die Fahrtrichtungsumkehr betätigt, so wird die Fahrtrichtung nicht umgeschalten, sondern die
Lok auf (in diesem Fall) Speed 70 beschleunigt. Da das Programm verrückt spielt, wenn während des Fahrstufe
Raufschaltens auf einmal auf Speed 70 geschaltet wird, wird zuerst der Schalter 30 eingeschaltet (der damit
den Beschleunigungsvorgang unterbricht). Danach wird er wieder ausgeschaltet (siehe Schaltbedingung "FernV100-1").
Und weil das Runterschalten auch so lange dauert, wird beim Betätigen der Fahrtrichtungsumkehr während des
Runterschaltens der Fahrstufen die Lok sofort auf Speed 0 geschaltet.
Nun komme ich erstmal zu den Lokfunktionen. Es gibt zwei unterschiedliche Funktionen: Einmal dauerhafte Funktionen
und einmal Tastfunktionen. Zuerst die dauerhaften Funktionen. Ähnlich wie beim Richtungswechsel wird mit Hilfe des
Schalters 32 eingestellt, ob mit dem nächsten Schaltvorgang die Funktion ein- oder ausgeschaltet wird. Wieder habe
ich 1,5 Sekunden als "Pausezeit" gewählt. Schalter 45 stellt die "Funktionseben" dar. Ist dieser ausgeschaltet,
so ist Ebene 1 aktiv (ausgeschaltet deswegen, weil alle Schalter beim Starten von Control-GUI ausgeschaltet sind).
Wenn die Funktion z.B. in der 3. Ebene geschaltet werden soll, so muss als Bedingung "Schalter 47 = 1" eingestellt
werden. Mehr dazu später. Weichen werden übrigens auf die selbe Art geschaltet (ausgenommen Dreiwegweichen, für
die braucht man dann 2 Kanäle).
Fürs Ausschalten der Funktion wird folgendes eingegeben:
Nun gibt es noch die Tastfunktionen (meist Pfeife oder Digitalkupplung). Wird der Knüppel z.B. nach unten bewegt
ist die Funktion eingeschaltet, wird er in die Neutralstellung gebracht ist die Funktion ausgeschaltet. Dies
lässt sich leicht eingeben, weil man keinen Schalter als "Pausezeit" benötigt. Auch diese Funktion wird in
der 1. Ebene ausgelöst, da Schalter 45 auf 0 gestellt ist.
Nun folgen die Schaltbedingungen für die Option "Umschalten". Für 4 Ebenen braucht man 4 Schalter. Ich habe 45, 46, 47
und 48 gewählt.
Folgende Tabelle soll zeigen, welche Schalter für welche Ebene aktiv sein müssen:
Schalter 45
Schalter 46
Schalter 47
Schalter 48
Ebene 1
0
0
0
0
Ebene 2
1
1
0
0
Ebene 3
1
0
1
0
Ebene 4
1
0
0
1
Außerdem ist Schalter 44 meine "Pausezeit". Die habe ich aber auf 1 Sekunde verkürzt, denn wenn man mal von
Ebene 1 auf Ebene 4 schalten will, braucht man sonnst einige Sekunden mehr Zeit.
Schalten von Ebene 1 in Ebene 2:
Schalten von Ebene 2 in Ebene 3:
Schalten von Ebene 3 in Ebene 4:
Schalten von Ebene 4 in Ebene 1:
Als nächstes sind die Schaltbedingungen dran, die nötig sind, um per Fernsteuerung auf eine andere Lok wechseln zu können.
Wie ich oben schon geschrieben habe muss jede Lok mit einem Schalter aktiviert werden. Da man vier Loks direkt mit dem Knüppel
auswählen kann (rauf, runter, links, rechts) habe ich die Schalter 21 bis 24 ausgewählt. In der linken Spalte sieht man die
S88 Eingänge 13 bis 16, die aktiviert werden sowie den Schalter 48, der die "4. Ebene" aktiviert. Es muss dann immer
jeder Schalter einmal eingeschaltet sein und die restlichen werden ausgeschaltet. Das ist eigentlich ganz einfach zu verstehen.
Damit der Rechner keinen Kollaps bekommt habe ich mal jeweils 250 ms Schaltabstand gesetzt.
Dann habe ich noch eine Kransteuerung entwickelt. Denn den Kran mit dem Joystick zu steuern ist natürlich viel vorbildlichter
und auch praktischer als an der Zentrale irgendwelche Funktionstasten zu drücken und am Fahrregler zu kurbeln. Allerdings
muss man sagen, dass es nur die Fahrstufen 0 und 1 gibt, also Stop und Vollgas (bzw. eine einstellbare Geschwindigkeit bei
den Schaltbedingungen). Denn der S88 Decoder kennt ja nur aus und ein und nicht irgendwelche Zwischenstellungen. Zwar wäre
es möglich das ganze wie eine Lok zu steuern und mit einem Steuerknüppel die Fahrstufen zu schalten, aber das ist auch wieder
nicht so vorbildlich, wie es eigentlich gemacht wird. Und da zumindest mein Kran alle Funktionen auch bei Vollgas in einer
Zeitlupengeschwindigkeit ausführt, ist das für mich kein Problem.
Zuerst einmal muss bei allen Funktionen der Schalter 24 aktiv sein, dieser ist notwendig, wenn der Kran angesteuert werden
soll. An sich ist es nun relativ einfach: Der Kran hat drei Bewegung (Haken, Ausleger, Drehen). Und jede Bewegung hat drei
Positionen (vorwärts, rückwärts, STOP).
Ich beginne mit dem Haken. Wird also der Knüppel nach oben bewegt (und damit S88 Ausgang 9 geschaltet), so wird die
Fahrtrichtung auf vorwärts gestellt, die Funktionstaste eingeschaltet und die "Lok" auf eine einstellbare Geschwindigkeit
beschleunigt. Außerdem wird ein weiterer Schalter aktiviert (in diesem Fall 29), der dafür zuständig ist, dass wenn
alle Funktionen aus sind, die Geschwindigkeit auf "0" gesetzt wird.
In der Neutralstellung (also weder 9 noch 10 sind aktiv) wird die Funktion und der Schalter 29 ausgeschaltet. Die
Richtung braucht ja nicht geändert werden und die Geschwindigkeit darf hier noch nicht auf 0 gesetzt werden. Denn es
könnte ja sein, dass gleichzeitig der Ausleger betätigt wird und der würde dann stehen bleiben.
Wird der Knüppel nach unten bewegt, so ändert sich nur die Fahrtrichtung.
Nun das ganze für den Ausleger. Es ändert sich im Vergleich zur Schaltbedingung "1a" zum einen natürlich die Funktionstaste
und der Schalter (nun 30), zum anderen muss aber auch der Schalter 45 gesetzt werden, der für die "Ebene" zuständig ist.
Denn weiterhin kann ja der rechte Joystick auch Lokfunktionen, Weichen und die Lokauswahl steuern. In der "1. Ebene"
schaltet er natürlich die Kranfunktionen.
Neutralstellung:
Ausleger runter:
Führerhaus rechts rum drehen:
Neutralstellung:
Führerhaus links rum drehen:
Und nun noch die Sache mit dem Schalten auf "Lok Speed 0". Wie ich oben schon geschrieben habe kann dies nicht bei jedem
Schalten in die Neutralstellung erfolgen, da mal mehrere Funktionen gleichzeitig bedient werden und sobald eine eher
abgeschaltet wird, die andere dann auch aus geht. Daher muss jede Funktion einen Schalter einschalten (29, 30 und 31).
Wenn alle Schalter aus sind, dann wird auf "Speed 0" geschaltet. Werden nun zwei Funktionen aktiviert (und damit
zwei Schalter eingeschaltet) und dann nur eine abgeschaltet, so bleibt weiterhin ein Schalter eingeschaltet und es
wird nicht auf "Speed 0" geschaltet.
Natürlich können auch im "Kranmodus" weiterhin Sonderfunktionen geschaltet werden. So habe ich auf die "2. Ebene" die
beiden Lichtfunktionen des Krans gelegt. Auf die "3. Ebene" kann man wieder 4 Weichen setzen und mit der "4. Ebene"
werden ja wieder die Loks ausgewählt.
Ein "Trick" kann man natürlich auch anwenden und auf alle 4 Loks 4 verschiedene Weichen setzen. So kann man (zwar
umständlich) 16 Weichen schalten. Es empfiehlt sich aber eher den bestimmten Loks auch die Weichen zuzuordnen, die
sie am häufigsten passieren. Eine Rangierlok bekommt also die Weichen zu den Abstellgleisen, eine Streckenlok die
Weichen für die Streckenfahrt.
Ich hoffe es konnte so weit alles verstanden werden. Ich denke wenn man an einem Nachbau interessiert ist, muss man die
Logik der Schaltbedingungen auch erst mal verstehen, denn ich gehe davon aus, dass mein Gedankengang sicherlich nicht
auf erste ersichtlich ist.
Ich wünsche viel Spaß beim Nachbasteln und steuern per Fernsteuerung!
Nun noch zwei Videos. Einmal etwas Rangierspaß mit meiner V 100 und dann natürlich die Demonstration der Kransteuerung.
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Nun heißt es basteln. Wie schon erwähnt ist das Prinzip folgendes: Um Kosten zu sparen verwende ich keine normalen
Kanalschalter sondern Servos, die mit Hilfe des Ruderhorn den Taster runterdrücken. So wird auch eine Schaltfunktion
ausgelöst.
Die vier Servos werden zuerst auf eine Holzplatte geklebt und später mit Lochband fixiert. Die Ruderhörner werden
halbiert (so hat man etwas mehr Spiel bis der Taster ausgelöst wird) und die Taster direkt unterm Ruderhorn befestigt.
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Wichtig bei der Platzierung der Taster ist, dass das Ruderhorn mittig auf dem Tasterhebel aufschlägt. Damit man
ein paar Grad mehr Spiel hat, bis der Taster gedrückt wird, habe ich das Ruderhorn halbiert.
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Nachdem alle Taster gesetzt sind sowie die Kabel angelötet sind kann der Empfänger sowie der Schalter zum Ein- und
Ausschalten auf der Holzplatte festgeklebt werden.
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Das Netzteilanschlusskabel habe ich schließlich mit dem Anschlusskabel des Schalters verlötet.
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Den besten Empfang erhält man nur mit voll ausgefahrener Antenne. Daher das Antennenkabel auch niemals
abschneiden. Ich habe einen Teil durch einen Strohalm geschoben und den festgeklebt.
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Nun werden die insgesamt neun Kabel (1 x Masse, 8 x Tasteingang) mit dem S88 Decoder verbunden.
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Nach einem kleinen Funktionstest kommt nun der aufwändigste Teil. Es müssen unzählige Schaltbedingungen
eingegeben werden, damit der PC weiß, was er schalten muss wenn irgendein Kontakt beschaltet wird.
Zuerst habe ich mir natürlich Gedanken gemacht, mit welchem Knüppel ich was schalten will. Zu folgender
Belegung habe ich mich entschlossen:
Linker Knüppel oben: Beschleunigen (Fahrstufe raufschalten)
Linker Knüppel unten: Abbremsen (Fahrstufe runterschalten)
Linker Knüppel links: Richtungswechsel
Linker Knüppel rechts: Umschalten
Rechter Knüppel oben: Funktion 1, Funktion 5, Funktion 9 usw.
Rechter Knüppel unten: Funktion 2, Funktion 6, Funktion 10 usw.
Rechter Knüppel rechts: Funktion 3, Funktion 7, Funktion 11 usw.
Rechter Knüppel links: Funktion 4, Funktion 8, Funktion 12 usw.
Eine kleine Erläuterung: Die ersten drei Belegungen sollten klar sein. Umschalten meint die Zuweisung der
Schaltfunktionen auf dem rechten Knüppel. Denn wie man sieht werden zuerst die Funktionen 1 bis 4 geschaltet.
Betätigt man mit dem linken Knüppel die Funktion "Umschalten", so werden dem rechten Knüppel die nächsten
4 Funktionen zugewiesen. Betätigt man erneut "Umschalten", so kann man die nächsten 4 Funktionen schalten.
Dies kann man weiter fortführen, bis man beim erneuten "Umschalten" wieder bei den Funktionen 1 bis 4 angelangt
ist. Natürlich sind hier auch grenzen gesetzt, da man wahrscheinlich irgendwann den Überblick verliert und
nicht mehr weiß, ob man gerade in der "5. Ebene" oder der "10. Ebene" ist. Ich habe mich auf 4 Ebenen
beschränkt. Die ersten beiden schalten Lokfunktionen (also insgesamt 8 Stück), die 3. Ebene schaltet 4 Weichen
und die 4. Ebene ist die Lokauswahl. Ich kann damit 4 verschiedene Loks anwählen, die ich per Fernsteuerung
steuern möchte.
Außerdem wird eine Funktion nur mit einem "halben" Kanal geschaltet. An stelle von Einschalten mit Knüppel
rauf und Ausschalten mit Knüppel runter, wird die Funktion mit Knüppel rauf eingeschaltet und mit Knüppel
nochmal rauf ausgeschaltet. Somit kann man auf 2 Kanäle 4 statt 2 Funktionen bannen.
Für die PC Programmierung habe ich die Schaltfunktionen durchnummeriert:
Linker Knüppel oben: 1
Linker Knüppel unten: 2
Linker Knüppel links: 3
Linker Knüppel rechts: 4
Rechter Knüppel oben: 5
Rechter Knüppel unten: 6
Rechter Knüppel rechts: 7
Rechter Knüppel links: 8
Außerdem sind die S88 Eingänge wie folgt mit den Knüppeln verknüpft:
Linker Knüppel oben: S88 Eingang 9
Linker Knüppel unten: S88 Eingang 10
Linker Knüppel links: S88 Eingang 11
Linker Knüppel rechts: S88 Eingang 12
Rechter Knüppel oben: S88 Eingang 13
Rechter Knüppel unten: S88 Eingang 14
Rechter Knüppel rechts: S88 Eingang 15
Rechter Knüppel links: S88 Eingang 16
Diese Bedingungen muss man wissen, um die nachfolgenden Schaltbedingungen am PC Programm Control-GUI zu verstehen.
Damit als Beispiel die Lokomotive "V 100" überhaupt gesteuert werden kann, muss der Schalter 21
eingeschaltet werden. Für die nächste Lok muss dann Schalter 22 eingeschaltet sein usw.
Die erste Bedingung wird für das Beschleunigen eingegeben. Da Control-GUI mit der Option "Lok schneller" aber nur
eine Fahrstufe weiterschaltet und die nächste erst geschaltet wird, wenn der S88 Eingang ausgeschaltet und wieder
eingeschaltet wird, muss man sich einen Trick überlegen (sonnst müsste man 126 mal den Knüppel rauf und runter
bewegen um die Lok auf volle Geschwindigkeit zu bringen), damit Control-GUI bei langem gedrückt halten permanent
Fahrstufen raufschaltet. Man nimmt sich einen Schalter zu Hilfe (in diesem Fall 29), der alle 25 ms ein- und
ausschaltet. Im "Wenn" Feld muss eingegeben werden, dass eine Fahrstufe weitergeschaltet wird, wenn sich Schalter
29 in Stellung "0" befindet. Somit wird alle 50 ms der Schalter 29 in Stellung 0 gestellt und damit alle 50 ms
eine Fahrstufe weitergeschaltet. Schneller geht eigentlich nicht mehr, das überfordert die Rechenleistung. Die
Bedeutung von Schalter 30 wird gleich erklärt.
Folgendes wird also eingegeben:
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Folgendes wird fürs Abbremsen eingegeben:
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Nun folgt der Richtungswechsel. Da der Richtungswechsel noch eine weitere Funktion auslöst (die gleich erklärt
wird), muss eingegeben werden, dass der Richtungswechsel nur aktiviert wird, wenn die S88 Eingänge 9 und 10 aus
sind (also die Lok weder beschleunigt noch abgebremst wird). Nun muss noch der Schalter 31 einbezogen werden. Da
das ganze mit einem "halben" Kanal geschaltet wird, so muss der Steuerung klar sein, ob mit dem nächsten Betätigen
die Lok auf Fahrt vorwärts oder rückwärts geschaltet wird. Daher wird mit dem Schalten auf "Lok rückwärts" der
Schalter 31 nach 1,5 Sekunden eingeschaltet. Da "Lok rückwärts" nur bei ausgeschaltetem Schalter aktiviert wird,
kann mit dem nächsten Betätigen des Knüppels nach links nicht mehr auf "Lok rückwärts" geschaltet werden.
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Für "Lok vorwärts" muss Schalter 31 eingeschaltet sein. Nach dem Schalten auf "Lok rückwärts" passiert dies ja.
Daher kann nun mit dem nächsten Betätigen des Knüppels auf "Lok vorwärts" geschaltet werden. Der Schalter 31
wird wieder nach 1,5 Sekunden ausgeschaltet. Wie komme ich auf die 1,5 Sekunden? Betätigt man den Knüppel an
der Fernsteuerung, so dauert es ja einen Bruchteil einer Sekunde, bis der Knüppel zurückgefallen ist und auch
das Servo in der Neutralstellung ist. So lange wird ja der Taster und damit der S88 Eingang aktiviert. Würde
die Zeit für den Schalter kürzer sein, so könnte es passieren, dass die Lok auf vorwärts und wieder auf rückwärts
geschaltet wird. Man sieht das Ergebnis, wenn man den Knüppel lange Zeit gedrückt hält. Dann wechselt die Lok
alle 1,5 Sekunden die Fahrtrichtung. Daraus folgt aber auch, dass man 1,5 Sekunden warten muss, bis man die
Fahrtrichtung erneut wechseln kann. Aber das macht ja nichts, denn man wechselt ja nicht ständig die Fahrtrichtung.
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Nun kommen wir zum nächsten Funktion der Fahrtrichtungsumschaltung. Zwar ist das Problem folgendes: Da bei
"Lok beschleunigen" nur alle 50 ms auf eine nächste Fahrstufe beschleunigt wird und 126 Fahrstufen bei Control-GUI
vorhanden sind, dauert der komplette Beschleunigungs- und natürlich auch Abbremsvorgang 6,3 Sekunden. Nun kann
es natürlich noch sein, dass die Rechenleistung etwas abnimmt und da schon mal 10 Sekunden draus werden können.
Das ist eine lange Zeit. Um das ganze zu beschleunigen habe ich mir folgenden Trick überlegt. Wenn man während
des Beschleunigen die Fahrtrichtungsumkehr betätigt, so wird die Fahrtrichtung nicht umgeschalten, sondern die
Lok auf (in diesem Fall) Speed 70 beschleunigt. Da das Programm verrückt spielt, wenn während des Fahrstufe
Raufschaltens auf einmal auf Speed 70 geschaltet wird, wird zuerst der Schalter 30 eingeschaltet (der damit
den Beschleunigungsvorgang unterbricht). Danach wird er wieder ausgeschaltet (siehe Schaltbedingung "FernV100-1").
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Und weil das Runterschalten auch so lange dauert, wird beim Betätigen der Fahrtrichtungsumkehr während des
Runterschaltens der Fahrstufen die Lok sofort auf Speed 0 geschaltet.
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Nun komme ich erstmal zu den Lokfunktionen. Es gibt zwei unterschiedliche Funktionen: Einmal dauerhafte Funktionen
und einmal Tastfunktionen. Zuerst die dauerhaften Funktionen. Ähnlich wie beim Richtungswechsel wird mit Hilfe des
Schalters 32 eingestellt, ob mit dem nächsten Schaltvorgang die Funktion ein- oder ausgeschaltet wird. Wieder habe
ich 1,5 Sekunden als "Pausezeit" gewählt. Schalter 45 stellt die "Funktionseben" dar. Ist dieser ausgeschaltet,
so ist Ebene 1 aktiv (ausgeschaltet deswegen, weil alle Schalter beim Starten von Control-GUI ausgeschaltet sind).
Wenn die Funktion z.B. in der 3. Ebene geschaltet werden soll, so muss als Bedingung "Schalter 47 = 1" eingestellt
werden. Mehr dazu später. Weichen werden übrigens auf die selbe Art geschaltet (ausgenommen Dreiwegweichen, für
die braucht man dann 2 Kanäle).
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Fürs Ausschalten der Funktion wird folgendes eingegeben:
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Nun gibt es noch die Tastfunktionen (meist Pfeife oder Digitalkupplung). Wird der Knüppel z.B. nach unten bewegt
ist die Funktion eingeschaltet, wird er in die Neutralstellung gebracht ist die Funktion ausgeschaltet. Dies
lässt sich leicht eingeben, weil man keinen Schalter als "Pausezeit" benötigt. Auch diese Funktion wird in
der 1. Ebene ausgelöst, da Schalter 45 auf 0 gestellt ist.
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Nun folgen die Schaltbedingungen für die Option "Umschalten". Für 4 Ebenen braucht man 4 Schalter. Ich habe 45, 46, 47
und 48 gewählt.
Folgende Tabelle soll zeigen, welche Schalter für welche Ebene aktiv sein müssen:
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Schalten von Ebene 2 in Ebene 3:
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Schalten von Ebene 3 in Ebene 4:
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Schalten von Ebene 4 in Ebene 1:
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Als nächstes sind die Schaltbedingungen dran, die nötig sind, um per Fernsteuerung auf eine andere Lok wechseln zu können.
Wie ich oben schon geschrieben habe muss jede Lok mit einem Schalter aktiviert werden. Da man vier Loks direkt mit dem Knüppel
auswählen kann (rauf, runter, links, rechts) habe ich die Schalter 21 bis 24 ausgewählt. In der linken Spalte sieht man die
S88 Eingänge 13 bis 16, die aktiviert werden sowie den Schalter 48, der die "4. Ebene" aktiviert. Es muss dann immer
jeder Schalter einmal eingeschaltet sein und die restlichen werden ausgeschaltet. Das ist eigentlich ganz einfach zu verstehen.
Damit der Rechner keinen Kollaps bekommt habe ich mal jeweils 250 ms Schaltabstand gesetzt.
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Dann habe ich noch eine Kransteuerung entwickelt. Denn den Kran mit dem Joystick zu steuern ist natürlich viel vorbildlichter
und auch praktischer als an der Zentrale irgendwelche Funktionstasten zu drücken und am Fahrregler zu kurbeln. Allerdings
muss man sagen, dass es nur die Fahrstufen 0 und 1 gibt, also Stop und Vollgas (bzw. eine einstellbare Geschwindigkeit bei
den Schaltbedingungen). Denn der S88 Decoder kennt ja nur aus und ein und nicht irgendwelche Zwischenstellungen. Zwar wäre
es möglich das ganze wie eine Lok zu steuern und mit einem Steuerknüppel die Fahrstufen zu schalten, aber das ist auch wieder
nicht so vorbildlich, wie es eigentlich gemacht wird. Und da zumindest mein Kran alle Funktionen auch bei Vollgas in einer
Zeitlupengeschwindigkeit ausführt, ist das für mich kein Problem.
Zuerst einmal muss bei allen Funktionen der Schalter 24 aktiv sein, dieser ist notwendig, wenn der Kran angesteuert werden
soll. An sich ist es nun relativ einfach: Der Kran hat drei Bewegung (Haken, Ausleger, Drehen). Und jede Bewegung hat drei
Positionen (vorwärts, rückwärts, STOP).
Ich beginne mit dem Haken. Wird also der Knüppel nach oben bewegt (und damit S88 Ausgang 9 geschaltet), so wird die
Fahrtrichtung auf vorwärts gestellt, die Funktionstaste eingeschaltet und die "Lok" auf eine einstellbare Geschwindigkeit
beschleunigt. Außerdem wird ein weiterer Schalter aktiviert (in diesem Fall 29), der dafür zuständig ist, dass wenn
alle Funktionen aus sind, die Geschwindigkeit auf "0" gesetzt wird.
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In der Neutralstellung (also weder 9 noch 10 sind aktiv) wird die Funktion und der Schalter 29 ausgeschaltet. Die
Richtung braucht ja nicht geändert werden und die Geschwindigkeit darf hier noch nicht auf 0 gesetzt werden. Denn es
könnte ja sein, dass gleichzeitig der Ausleger betätigt wird und der würde dann stehen bleiben.
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Wird der Knüppel nach unten bewegt, so ändert sich nur die Fahrtrichtung.
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Nun das ganze für den Ausleger. Es ändert sich im Vergleich zur Schaltbedingung "1a" zum einen natürlich die Funktionstaste
und der Schalter (nun 30), zum anderen muss aber auch der Schalter 45 gesetzt werden, der für die "Ebene" zuständig ist.
Denn weiterhin kann ja der rechte Joystick auch Lokfunktionen, Weichen und die Lokauswahl steuern. In der "1. Ebene"
schaltet er natürlich die Kranfunktionen.
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Neutralstellung:
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Ausleger runter:
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Führerhaus rechts rum drehen:
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Neutralstellung:
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Führerhaus links rum drehen:
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Und nun noch die Sache mit dem Schalten auf "Lok Speed 0". Wie ich oben schon geschrieben habe kann dies nicht bei jedem
Schalten in die Neutralstellung erfolgen, da mal mehrere Funktionen gleichzeitig bedient werden und sobald eine eher
abgeschaltet wird, die andere dann auch aus geht. Daher muss jede Funktion einen Schalter einschalten (29, 30 und 31).
Wenn alle Schalter aus sind, dann wird auf "Speed 0" geschaltet. Werden nun zwei Funktionen aktiviert (und damit
zwei Schalter eingeschaltet) und dann nur eine abgeschaltet, so bleibt weiterhin ein Schalter eingeschaltet und es
wird nicht auf "Speed 0" geschaltet.
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Natürlich können auch im "Kranmodus" weiterhin Sonderfunktionen geschaltet werden. So habe ich auf die "2. Ebene" die
beiden Lichtfunktionen des Krans gelegt. Auf die "3. Ebene" kann man wieder 4 Weichen setzen und mit der "4. Ebene"
werden ja wieder die Loks ausgewählt.
Ein "Trick" kann man natürlich auch anwenden und auf alle 4 Loks 4 verschiedene Weichen setzen. So kann man (zwar
umständlich) 16 Weichen schalten. Es empfiehlt sich aber eher den bestimmten Loks auch die Weichen zuzuordnen, die
sie am häufigsten passieren. Eine Rangierlok bekommt also die Weichen zu den Abstellgleisen, eine Streckenlok die
Weichen für die Streckenfahrt.
Ich hoffe es konnte so weit alles verstanden werden. Ich denke wenn man an einem Nachbau interessiert ist, muss man die
Logik der Schaltbedingungen auch erst mal verstehen, denn ich gehe davon aus, dass mein Gedankengang sicherlich nicht
auf erste ersichtlich ist.
Ich wünsche viel Spaß beim Nachbasteln und steuern per Fernsteuerung!
Nun noch zwei Videos. Einmal etwas Rangierspaß mit meiner V 100 und dann natürlich die Demonstration der Kransteuerung.
