Hallo liebe Stummis Mitglieder!

Ich plane einen Schattenbahnhof gesteuert mit einem Arduino, habe auch schon unzählige Berichte durchgelesen, bräuchte jedoch noch Hilfe für einen korrekten Schaltungsaufbau!
Die Züge sollten selbstständig in den Schattenbahnhof einfahren (immer nur in eine Richtung, also Durchfahrtsgleise) und in das erste freie Gleis einfahren.
Einfahrende Züge sollten mit ABC abgebremst werden (allerdings haben nicht alle Lok´s ABC-taugliche Decoder - weiter unten mehr Infos).
Der Ablauf der einzelnen Gleise inkl. Weichenstellung übernimmt ein Arduino. Ich fahre 2-Leiter Digital mit der Roco Multimaus.
Im Speziellen geht es mir um den Schaltungsaufbau vom Abstellgleis - also zwischen der Einfahrts- und Ausfahrtsweiche.

Ablauf beim einfahrenden Zug:

Zug fährt durch den Abschnitt 1 und sobald dieser den Abschnitt 2 erreicht hat, soll der Gleisbesetztmelder dem Arudino das LOW liefern.
Nun wird auch der Abschnitt 2 mit dem Relais K3 auf ABC umgeschaltet - somit können auch geschobene Züge mit Meldeachsen am letzten Wagen punktgenau stoppen.
Da leider nicht alle Lok´s ABC-fähige Decoder haben, sondern auch fix verbaute ältere Decoder, brauche ich am Ende der Bremsstrecke eine Lichtschranke (die auch als Notstopp fungiert), die bei Unterbrechung beide Gleisabschnitte stromlos schaltet (mit Relais K1) und somit können auch diese Lok´s punktgenau halten.
Ich würde gerne beide Gleisabschnitte stromlos schalten, sobald dieses Gleis belegt ist.
Die Belegtmeldung mittels antiparallelen Dioden soll auch eine Belegtmeldung liefern, wenn der gesamte Abschnitt stromlos ist - darum der Widerstand R1.
Zum Ausfahren wird das Relais K1 für die Einspeisung der Digitalspannung und K2+K3 geschalten, damit der volle Schienenstrom anliegt.

Aufbau: das Abstellgleis ist in 2 Bereiche unterteilt und am rechten Gleis getrennt:

Abschnitt 1: Zuschaltbares Gleisstück
Abschnitt 2: Bremsstrecke (ca. 40 cm?)

Ich habe eine Zeichnung von einem Abstellgleis angehängt und würde gerne wissen, ob die Reihenfolge der einzelnen Module (selbstbau) so passen, oder ob ich hier komplett auf dem "Holzweg" bin...

Vorab vielen Dank für eure Rückmeldungen!
Matthias

Hallo Matthias,

auf den ersten Blick sollte es klappen.
Ich würde Dir aber raten, das Ganze mal auf einer Teststrecke aufzubauen und auszuprobieren, bevor Du den Schattenbahnhof verdrahtest.
Die Position der Lichtschranke und das Umschalten des ersten Abschnitts muss zu den Zuglängen, Bremswegen und Anhaltewegen passen.
Es spielt auch eine Rolle, wie sich die verschiedenen Decoder verhalten, wenn Du beim Überfahren der Lichtschranke den Strom wegnimmst und dann wieder einschaltest (Anhalteweg, Losfahrverhalten beim Einschalten...).
Ich nehme mal an, dass die ABC-gebremsten Züge eingeschaltet bleiben. Die sind dann für Digitalbefehle erreichbar, die abgeschalteten Züge aber nicht.

ABC gebremste Züge haben nach dem Bremsen Fahrstufe 0 und müssen zum Losfahren wieder durch ein Kommando eine entsprechende Fahrstufe erhalten.
Abgeschaltete Züge speichern (manchmal) die letzte Fahrstufe vor der Spannungsunterbrechung und fahren beim Wiedereinschalten einfach mit der zuletzt eingestellten Fahrstufe wieder los.
Im abgeschalteten Zustand kann ja keine Fahrstufe 0 gesendet werden.

Gruß
Robert

Hallo Matthias,
es wird nicht funktionieren.
Im Bremsabschnitt hast du ABC und GBM parallel. Der GBM schließt 2 der 4 Dioden des ABC kurz, ebenso der ABC eine der 2 Dioden im GBM. Damit werden weder ABC noch GBM zuverlässig arbeiten.
GBM und ABC müssen hintereinander geschaltet sein. Den 1k-Widerstand musst du ebenfalls anders anordnen er wird den GBM stören.
Da ein GBM die Gleisspannung immer um ca. 1,4V reduziert führt deine gezeigte Beschalung zu Spannungversätzen die sich in unterschiedlicher Geschwindigkeit zäußern.
Ich würde den GBM permanent am Gleis beschaltet belassen und auch andere Gleisabschnitte über Dioden versorgen, so führen alle Gleise immer gleiche Spannung. Im einfachsten Fall einen Brückengleichrichter nehmen, + / - verbinden und mit den beiden ~ Anschlüssen in die Einspeißung einschleifen.
Volker

Zuerst einmal danke für eure Antworten!

@ Robert:
eine Teststrecke baue ich auf jeden Fall, doch um ewiges Herumexperimentieren zu verhindern, würde ich diese wenn möglich gleich so aufbauen, dass sie funktioniert.
Dass ein ABC-fähiger Decoder bei aktiver ABC-Bremsung die Fahrstufe 0 einsetzt und diese behaltet, wenn nach einer Stromabschaltung wieder der volle Fahrstrom anliegt wusste ich nicht. Ich ging davon aus, dass sobald der volle Fahrstrom wieder anliegt, die Lok mit der eingestellten Verzögerung anfährt.
Mein Gedanke für eine komplette Stromlosschaltung war folgende:

1.: alle Loks, also auch die ohne ABC-fähigem Decoder halten bei der Lichtschranke an
2.: im späteren Schattenbahnhof werden ganz sicher Züge stehen, die seeehr selten zum Einsatz kommen - wenn diese nun bei jedem Spielbetrieb bestromt werden, ist so ein Decoder recht viel im Einsatz was die Lebensdauer des Decoder vermutlich verkürzt (wie die meisten elektronischen Bauteile - oder bin ich hier komplett auf dem Holzweg??)

@ Folker:
dass das ABC- und GBM-Modul nicht prallel sein dürfen, habe ich nun verstanden (eigentlich logisch ... ). Du meinst, bei jedem Einspeisepunkt der Anlage der rechte Schienenseite auch zwei Dioden dazwischen klemmen, damit auf der gesamten Anlage der Spannungsabfall von ~ 1,4 V ist - habe ich das so richtig verstanden? Die Idee mit dem Brückengleichrichter klingt einfach - wenn ich bei jedem Einspeisepunkt diesen mit den ~Anschlüssen einspeise, komme ich auf diesen Spannungsabfall? Ich habe irgendwo mal gelesen, dass ein Spannungsabfall von diesen ca. 1,4 V für Decoder kein Problem sei, da dies die Lastenregelung des Decoders ausgleicht - hab´s aber wie gesagt nicht probiert, da ich zuerst einen ordentlichen Schaltungsaufbau machen würde ....

Ich habe den Schaltungsaufbau umgezeichnet - sieht das so besser aus?
Folgender Gedanke ist mir dabei gekommen - so habe ich nun beim GBM 2 antiparallele Dioden und beim ABC-Modul wieder 4 Stk. - könnte man dann nicht ev. beim ABC-Modul weniger als die 4 Dioden nehmen, da ja in Summe 6 Dioden in eine Richtung wären?


Ich weiß - das sind wieder viele Fragen, aber ich hoffe ihr könnt mir da weiterhelfen.
Da ich jedoch bis nächsten Montag unterwegs bin, kann ich erst ab Dienstag wieder antworten!


Ich wünsche euch ein schönes langes WE!

Schöne Grüße
Matthias

Zitat von Matthias W. im Beitrag #1

---

Hallo liebe Stummis Mitglieder!

Ich plane einen Schattenbahnhof gesteuert mit einem Arduino, habe auch schon unzählige Berichte durchgelesen, bräuchte jedoch noch Hilfe für einen korrekten Schaltungsaufbau!
Die Züge sollten selbstständig in den Schattenbahnhof einfahren (immer nur in eine Richtung, also Durchfahrtsgleise) und in das erste freie Gleis einfahren.
Einfahrende Züge sollten mit ABC abgebremst werden (allerdings haben nicht alle Lok´s ABC-taugliche Decoder - weiter unten mehr Infos).
Der Ablauf der einzelnen Gleise inkl. Weichenstellung übernimmt ein Arduino. Ich fahre 2-Leiter Digital mit der Roco Multimaus.
Im Speziellen geht es mir um den Schaltungsaufbau vom Abstellgleis - also zwischen der Einfahrts- und Ausfahrtsweiche.

Ablauf beim einfahrenden Zug:

Zug fährt durch den Abschnitt 1 und sobald dieser den Abschnitt 2 erreicht hat, soll der Gleisbesetztmelder dem Arudino das LOW liefern.
Nun wird auch der Abschnitt 2 mit dem Relais K3 auf ABC umgeschaltet - somit können auch geschobene Züge mit Meldeachsen am letzten Wagen punktgenau stoppen.
Da leider nicht alle Lok´s ABC-fähige Decoder haben, sondern auch fix verbaute ältere Decoder, brauche ich am Ende der Bremsstrecke eine Lichtschranke (die auch als Notstopp fungiert), die bei Unterbrechung beide Gleisabschnitte stromlos schaltet (mit Relais K1) und somit können auch diese Lok´s punktgenau halten.
Ich würde gerne beide Gleisabschnitte stromlos schalten, sobald dieses Gleis belegt ist.
Die Belegtmeldung mittels antiparallelen Dioden soll auch eine Belegtmeldung liefern, wenn der gesamte Abschnitt stromlos ist - darum der Widerstand R1.
Zum Ausfahren wird das Relais K1 für die Einspeisung der Digitalspannung und K2+K3 geschalten, damit der volle Schienenstrom anliegt.

Aufbau: das Abstellgleis ist in 2 Bereiche unterteilt und am rechten Gleis getrennt:

Abschnitt 1: Zuschaltbares Gleisstück
Abschnitt 2: Bremsstrecke (ca. 40 cm?)

Ich habe eine Zeichnung von einem Abstellgleis angehängt und würde gerne wissen, ob die Reihenfolge der einzelnen Module (selbstbau) so passen, oder ob ich hier komplett auf dem "Holzweg" bin...

Vorab vielen Dank für eure Rückmeldungen!
Matthias

---

Hallo Thomas, danke auch dir für die Rückmeldung!
Ich habe vor längerer Zeit einen Beitrag hier gelesen, wo der Themenautor sein Projekt vorgestellt hat und was die eigen entworfene Schattenbahnhofssteuerung alles können muss - kann diesen Beitrag jedoch leider nicht mehr finden.
Dieser Beitrag hat mich sehr inspiriert und würde mich nicht wundern, wenn er sogar von dir kommen würde ...
Ich habe eine sehr kleine Anlage, ohne Schattenbahnhof, ohne ABC, ohne Blöcke usw. - im Prinzip einfach zwei Ovoale gesteuert mit Roco Multimaus.
Allerdings würde ich in naher Zukunft gerne eine größere Anlage mit mehreren Abstellgleisen bauen und plane schon fleißig, möchte aber keinen PC mit kompletter Automatisierung einsetzen.
Der Schattenbahnhof allerdings soll die Organisation für sich selbst übernehmen - also einen Zug in das Einfahrtsgleis für den SBH schicken und den Rest soll dann ein Arduino übernehmen.
Da ich sehr gerne alle möglichen Teile selber mache (egal ob im sichtbaren Bereich oder Technik), würde ich gerne die Steuerung mit einem Arduino verwirklichen.
Seit einiger Zeit setze ich nur noch Zimo MX630 Decoder ein und bin sehr zufrieden damit - und so wie du schreibst, sind diese sehr gut für eine ABC-Strecke geeignet.
Ob eine Stromlosschaltung wirklich Sinn macht oder ob einfach nur die Lok´s ohne ABC an der Lichtschranke stehenbleiben sollen, weiß ich allerdings nicht - war nur eine Überlegung von mir.
Da ich noch in der Planungsphase bin, bin ich natürlich über jede Anmerkung, Idee und Vorschläge dankbar!!

Gruß Matthias

@Matthias W.

Hallo Matthias,

der Beitrag könnte von mir gewesen sein. So bescheuert ist sonst niemand soviel Zeit und Geld in ein Projekt zu stecken, das per Modellbahnsoftware als Fertiglösung wesentlich einfacher und flexibler zu lösen ist. Aber ich habe mich nun mal daran festgebissen und es ist auch Teil meines Hobbys. Mittlerweile läuft der Schattenbahnhof auf einer Ebene sehr stabil. Die zweite Ebene ist kein Problem, hierzu muß ich nur einen Parameter in der Zentralsteuerung von 6 auf 12 ändern. Und natürlich die zweite Ebene erst einmal aufbauen, wovor ich mich momentan etwas drücke. Da Züge fahren lassen ja auch ganz schön ist.

Ich muß allerdings zugeben, daß insbesondere der Datenaustausch zwischen den Gleismodulen im SBF und meiner Zentralsteuerung und zu meinem Stellpult eine Herausforderung ist. Insgesamt 122 I/O die ich über I2C übertragen. Mal sehen vielleicht drehe ich mal ein Filmchen vom Ablauf und stelle es hier ein. Ich bin allerdings kein Youtube-Künstler.

Ich habe gerade nochmal nachgedacht. Eigentlich macht mein Gleismodul genau das was Du vorhast. Ohne Abschaltung. Und funktioniert. Mal schauen, ein funktionierendes Modul aus der Vorstudie müsste ich noch haben. Das kann ich dir zusenden. Du probierst es aus und wenn es paßt gehört es Dir für 10 - 15 Euro (da sind halt drei bistabilde Relais + Prozessor und noch ein bißchen was drauf was auch mich Geld kostet). Ansonsten an mich zurück. Ich leiste natürlich Hilfestellung beim Anschluss.

Grüße Thomas

Hallo Matthias,
so sieht dies schon besser aus.
Mit dem 1k-Widerstand musst du eventuell experimentieren. 1k-Widerstand verursacht an 17,6V (19V Gleisspannung minus 1,4V am GBM-Modul) einen Strom von 17,6mA wenn es im Bremsabschnitt einen Kurzschluß gibt. Welchen Widerstand der Decoder zusätzlich in die Reihenschaltung einbringt musst du testen. Definitiv fallen auch an ihm erst einmal 1,0 bis 1,4V ab (Eingangsgleichrichter). Der Stromfluß muss ausreichend sein dass am GBM tatsächlich 1,4V abfallen. Der Spannungsfall an Dioden ist auch abhängig vom Strom, siehe Datenblatt.

Zitat von Matthias W. im Beitrag #4

---

Ich habe den Schaltungsaufbau umgezeichnet - sieht das so besser aus?
Folgender Gedanke ist mir dabei gekommen - so habe ich nun beim GBM 2 antiparallele Dioden und beim ABC-Modul wieder 4 Stk. - könnte man dann nicht ev. beim ABC-Modul weniger als die 4 Dioden nehmen, da ja in Summe 6 Dioden in eine Richtung wären

---

Hallo Matthias,

wie versprochen hier das Video. Es ist etwas länger aber Du kannst ja vorspulen.

In dem Video sieht man recht schön das sehr ganue Anhalten. Auch das automatische Nachrücken der Züge. Manuell wird von mir derzeit nur die Ausfahrt gesteuert. Auf meinem Streckenprovisorium sind auch zwei Blockstreckenmodule als Eigenbau aktiv. Am Ende des Films sieht man deren Wirkung.

https://youtu.be/vWsJSWKlIpo?is=ssaQQ-Hec40EVYzs

Und ergänzend noch meine Schaltung zum Gleismodul. Und zwar in der ersten Version ohne Langsamfahrt. Ich nutze insgesamt drei Relais. K1 und K2 steuern das ABC in den Sektionen, K3 dient nur zum Kuppeln beider Sektionen etwa bei Einfahrt eines Zugs im freien Gleis bzw. bei Langzügen die länger als eine Sektion sind. Das ABC in der ersten Sektion ist dabei nicht wirksam, nur das ABC in der zweiten Sektion.
Der ganze Ablauf wird über einen uC gesteuert, hier ATmega328P. Eigentlich etwas zu groß, den kenne ich hardwaremäßig mittlerweile ganz gut und das Teil hat mich mit 2,30 Euro nur unwesentlich mehr gekostet als kleinere Typen. Statt dem Prozessor kann man natürlich auch ein Arduino einsetzen.

Bei meinem Gleismodul sind 4 CS-Belegtmelder enthalten. Je einer für den Fahr- und Bremsabschnitt einer Sektion. Damit erfasse ich die gesamte Sektion und nicht nur den Bremsbereich. Die Belegmelder wirken bei mir in der linken Schiene, in der rechten Schiene wirkt ABC. Die Sektionen sind beidseitig elektrisch voneinander getrennt. Dto. zum Rest der Anlage. Die Belegtmelder sind innerhalb einer Sektion nur einseitig getrennt. Die rechte Schiene einer Sektion enthält die ABC-Spannungen Fahren oder Bremsen, je nachdem wo der Zug ist und wie der Zustand der Signalfreigabe ist.

In meiner neueren Version der Gleismodule, die aktuell auch im SBF verbaut sind gibt es einige Modifikationen mit denen es mir möglich ist innerhalb des Schattenbahnhofs Langsamfahren zu aktivieren. Dazu greife ich der Einfachheit halber auf ein Bogobit Langsamfahr-/Bremsmodul für den gesamten SBF zurück (ca. 16 Euro) das mir die modifizierte ABC-Spannung für Langsamfahren generiert und das ich in die Gleismodule einspeise. Damit wirkt im Fahrbetrieb Langsamfahrt. Bei Erreichen der Bremsstrecke muß ich auf Normalspannung umschalten, sonst wirken die ABC-Dioden nicht im Bremsmodus. Das ist dann halt immer noch Langsamfahren.

Das mal nur als grober Überblick. Für Dein Anliegen könntest Du die Schaltung direkt einsetzen. Oder auch modifizieren. BLM-Infos (Sektion 1 und 2) werden nach außen gegeben . Eingänge gibt es für die Signalfreigabe = Zugabfahrt und für eine Zuglänge. Letzteres für dich vermutlich weniger interessant.

Das Teil funktioniert stabil. Ich zeige das auch nur um zu zeigen wie ich das realisiert habe.

Grüße Thomas

Hallo Volker und Thomas,
leider habe ich heute keine Zeit mehr und bin morgen gleich weg - ich werde aber wie erwäht am Dienstag eine ausführliche Rückmeldung hier reinschreiben - danke vorab.
@ Thomas: das Video kann ich leider nicht ansehen da es privat ist, würde mich aber sehr interessieren!

Schöne Grüße
Matthias

Hallo Matthias,

bezüglich dessen was ich vorausgehend geschrieben habe muß ich mich doch nochmal melden. Ich glaube Dein Vorhaben falsch verstanden zu haben. Irgendwie hatte ich immer das automatische Aufrücken im Gleis im Sinn. Vielleicht sitze ich mittlerweile zu lange vor meinem Schattenbahnhof und sehe hier nichts anderes mehr.

Nachdem ich mir nun doch mal Deine Schaltung näher angeschaut habe und verwundert darüber war wie das mit automatischem Aufrücken funktionieren soll und welchen Aufwand ich im Vergleich dazu betreibe, habe ich mir Deinen Eingangsbeitrag doch nochmal genauer durchgelesen. Was Du vorhast ist eine klassische ABC-Bremsstrecke, bestehend aus Fahr- und Bremsbereich, bei Dir mit Abschnitt 1 und 2 bezeichnet. So wie das beispielsweise unter der Bezeichnung BM2 auch von Lenz vetrieben wird (die Langsamfahroption mal ausgenommen). Also im Prinzip das hier:


Quelle: Fa. Lenz, Information BM2 (B.B.10.0117)

Ohne die Option "Gleisabschaltung" reicht dazu grundsätzlich ein bistabiles Relais aus das Fahr- oder Bremsspannung auf die innerhalb des Blocks nicht getrennte rechte Schiene schaltet. Der Belegtmelder, getrennte linke Schienenseite im Bremsbereich stellt fest wann auf ABC umeschaltet wird. Oder so wie bei Dir vorgesehen mit zwei Relais + Gleiabschaltung. Dahingegen sind natürlich meine Lösungen viel zu aufwendig, da nicht vergleichbar. Meine Lösung könnte man eher als zwei BM2 hintereinander in Verbindung mit einer Blocksteuerung BM3 sehen (BM2 und BM3 Produktbezeichnungen Fa. Lenz). Also vergiß meine vorausgegangenen Lösungsvorschläge. Das Filmchen ist jedoch ganz interessant, es zeigt was mit etwas mehr auch geht.

Die Idee mit der Gleisabschaltung als Notfallreserve finde ich übrigens sehr gut. Ich habe immer mal wieder mit Loks und speziellen Decoderfabrikaten zu kämpfen die sich aus dem Halteabschnitt gelegentlich rausschleichen. Wie ich bislang herausfinden konnte hängt dies mit den teilweise zu geringen Strömen der stehenden Loks zusammen, die keine ausreichende Belastung für die Dioden ergeben um diese dauerhaft duchzuschalten und demzufplge auch dauerhaft nicht die Spannung in der gewünschten Weise reduzieren. Hierzu hatte ich Messungen durchgeführt an denen man das gut sehen konnte. Die Erhöhung der Vorlast durch einen Widerstand zwischen den Gleisanschlüssen des Bremsbereichs (z. B. 620 Ohm, > 1W) verbessert bei mir nachweislich das Betriebsverhalten nur teilweise.

Dieses Rausschleichen ist sehr nervig und bedeutet konsequenterweise auf die betreffenden Loks zu verzichten. Leider sind das teilweise meine schönsten, interessantesten und vom Umbau her aufwendigsten Modelle. Mal sehen wie ich eine Gleisabschaltung nachträglich mit wenig Aufwand und ohne viel Komplexität noch adaptieren kann. Hätte ich vorher dran gedacht wäre das ein einfach umzusetzender funktioneller Teil meiner Gleismodule gewesen. Davon ich habe ich nun halt schon 12 Stück in Betrieb und nochmal alles neu ist unwirtschaftlich. Mal sehen.

Viel Spaß beim Tüfteln und viel Erfolg.

Grüße Thomas