Jens Mohr

Ingenieur  +  Betriebswirt

... das (H0) Modellbahnprojekt
St. Margareten 

 




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Jens Mohr
83224 Grassau
(Chiemsee/Achental)

 


Paternoster
"Train - Housing"  Kommunikation mit TC


Grundsatz

Grundsätzlich stehen 2 Kommunikationswege zur Verfügung...

  1. über die serielle Schnittstelle (COM-Port, USB-Port)
  2. über einen Decoder, der als parallele Schnittstelle arbeitet
  3. über den digitalen Bus, hier dem Selectrix Bus (SX Bus).

serielle Schnittstelle

  • So der Nutzer von TC die Kommunikation (Protokoll) zwischen einer Zentrale und TC kennt, kann er die Zentrale simulieren und dann mit TC in beiden Richtungen kommunizieren.
    Dieser Weg ist wohl den meisten verschlossen, da die Protokolle nicht offengelegt sind und eine Ermittlung sehr aufwendig ist.
     
  • Als zweites bietet TC für die Richtung TC >> Paternoster die Möglichkeit mittels Macro - BAT Dateien, etc. Daten über z.B. USB Schnittstelle an einen µ - Processor zu übertragen.
    Der folgende Link führt zu einer Beispielanwendung, diskutiert im TC Forum... (bitte die Nutzung von Links beachten > hier)
    https://www.freiwald.com/forum/viewtopic.php?f=5&t=37690
    Eine durchaus elegante Lösung, aber für Rückmeldungen Paternoster >> TC muß der Weg über einen Decoder beschritten werden.
    Auch dieser Lösungsweg bedarf Kenntnisse über die Programmierung und die Installation / Nutzung von Gerätetreibern im PC. Sie erfordert auch auf der Nutzerseite (µ-Processor) an Aufwand zur Erstellung einer entsprechenden Programm-Routine.
     

parallele Schnittstelle

  • Richtung:  TC >> Paternoster
    In diese Richtung ist die Gleisnummer oder Gondelnummer als Ziel - Adresse für die Einfahrt / Ausfahrt zu übertragen; d.h der Position der Gondel zum Anschlußgleis der Anlage.
    Am zweckmäßigsten wählt man hier einen Code, z.B. binär Code, um die Nummer auf wenigen Leitungen übertragen zu können.
    Als Decoder kann ein Lichtdecoder oder ein Weichendecoder / Funktionsdecoder eingesetzt werden.
    Da sich nicht alle verwendeten Leitungen gleichzeitig aus TC heraus schalten lassen (Ausnahme > Selectrix Byte), es geht immer seriell, ist es zweckmäßig eine weitere, einzelne Leitung als "Startsignal" zu verwenden, so daß die Paternostersteuerung die codierten Leitungen erst nach dem "Startsignal" ausließt und auswertet.
     
  • Richtung: Paternoster >> TC
    Was in diese Richtung übertragen wird hängt ausschließlich von der Steuerungsauslegung des Paternosters und den eigenen Anforderungen in der TC Konfiguration ab.
    So kann das die IST Positionsmeldung sein, d.h. es wird an TC übertragen welche Gondel an der Auffahrt / Ausfahrt steht.
    Es wird ferner zu übertragen sein, der Paternoster - Betriebszustand (Halt - Bewegung) als auch der Zustand, ob die Einfahrt / Ausfahrt möglich ist.
    Ferner ist die Brems- und Haltefunktion (Melder) zu übertragen.
    Als Decoder kommt hier der Besetztmelder zur Anwendung.
     

digitaler Bus (SX Bus)

  • Der Paternoster kann grundsätzlich an seiner Schnittstelle wie ein Decoder ausgebildet sein.
    Dann kann man diesen von TC* heraus über die Zentrale, wie jeden anderen Decoder auch, ansprechen.
    Die Datenkommunikation kann in beide Richtungen erfolgen.
    Der Paternoster benötigt dazu mindestens 2 Bus - Adressen, jeweils eine pro Datenrichtung.

    In TC* finden die bekannten TC* - Objekte Anwendung.

 

meine Kommunikation: Paternoster <> TC

SX Bus

Zuerst hatte ich mich mit der parallelen Schnittstelle befaßt.
Es hat sich bei näherer Betrachtung aber gezeigt, daß der Aufwand an Decodern und Verkabelung sowie auf der Platine (Stecker, etc.) sehr groß wird.
Aus diesem Grunde habe ich mich dann näher mit dem Protokoll des SX Busses beschäftigt.
Nach dem Studium kam ich zu der Überzeugung, daß dies der bessere Weg ist, auch wenn er mehr SW Entwicklung mit sich bringt.

Ich verwende daher den Schnittstellentyp:  SX Bus.
 

Übertragungsrichtung  TC > Paternoster

Ich adressiere die Gondeln des Paternosters.
Diese Adresse ist die SOLL Gondelnummer; diese Gondel SOLL gegenüber den Anlagengleisen positioniert werden.
Jede Gondel hat zwei Gleise.

Die gesamte Anzahl der Gondeln liegt bei mir unter 15. Somit kann ich in 4 Bits die Gondelnummer binär codiert (BCD Code) von TC* an die Paternostersteuerung übertragen.

In TC* (GOLD) steht zur Ansteuerung der Paternostersteuerung das sog. Selectrix - Byte zur Verfügung. Damit kann ich alle Bits zeitgleich setzen und übertragen.
Steht diese Möglichkeit nicht zur Verfügung, dann müssen die Bits nacheinander gesetzt werden.

Sind - in beiden Fällen - alle Bits gesetzt, dann muß ein "Startsignal" (Bit 7 -- achtes Bit) der Paternostersteuerung mitteilen, daß alle notwendigen Bits gesetzt sind und damit die SOLL Gondelnummer ausgelesen werden kann.

Diese Informationen können in einem Byte (8 Bits) untergebracht werden.
Das erfordert eine Adresse auf dem SX Bus.

Anmerkung
In gleicher
Art und Weise kann der Paternoster auch über eine SX Zentrale oder ein SX Handregler#t (Steuerung) bedient werden.
 

Übertragungsrichtung  Paternoster > TC

In diese Richtung übertrage ich über den SX Bus...

  • den Paternostergrundzustand (eingeschaltet oder ausgeschaltet)
  • den NOTSTOP (aus / ein)
  • den Betriebszustand des Paternosters (in Bewegung, in Ruhe)
    -- Nur im Betriebszustand "Ruhe" kann die Paternostersteuerung einen neuen Auftrag entgegen nehmen --
  • die Gondelnummer als IST Position, d.h. diese Gondel IST gegenüber den Anlagengleisen positioniert. Die Nummer wird binär codiert (BCD Code) übertragen.
    -- Mittels dieser Information läßt sich in TC immer die aktuelle Gondelnummer (IST) ermitteln und in die Entscheidung zur Generierung eines Paternoster - Auftrags einbeziehen. Ferner ist bei der Übertragung automatisch die Zu- und Abfahrt freigegeben. Ist die Godelnummer 0000, dann ist keine Zu- / Abfahrt möglich. --
    -- Ist der Paternoster in "Bewegung", dann ist die Gondelnummer auf 0000 gesetzt. --

Diese Informationen lassen sich in einem Byte (8 Bits) unterbringen.
Auf dem SX Bus wird eine Adresse zur Übertragung benötigt.


In diese Richtung übertrage ich über normale Besetztmelder...

  • den Gleisbelegungsstatus: frei -- besetzt von beiden Gleisen der Gondel
  • mittels der Gleiszustände für Brems- bzw. Halt- Melder von beiden Gleisen der Gondel

Diese Informationen belegen bei einem Besetztmelder 4 Eingänge.

-- pro Gleis werden demnach jeweils 2 Melder benötigt und in TC* müssen diese Informationen mit dem jeweiligen "Zielgleis" des TC* Stellwerks verknüpft werden --

 

Globale Ablauffolge der Kommunikation: Paternoster <> TC

Hier beschreibe ich den prinzipiellen Ablauf der Kommunikation ...

Einschalten der Anlage und des Paternosters

Folgende Informationen werden direkt nach der Inbetriebnahme des Paternosters an den Schnittstellen bereitgestellt ...

  • Paternostergrundzustand : eingeschaltet
  • Betriebszustand :  in Ruhe
  • Gondel IST Position : Nummer der Gondel
  • Gleisbelegungsstatus : entsprechend Gleissituation
  • Melderstatus : keine Information (> nicht angesprochen)

Manuelle Bewegung des Paternosters über Bedienfeld

  • Paternostergrundzustand : eingeschaltet
  • Betriebszustand :  in Bewegung
  • Gondel IST Position : undefiniert = 0000.
  • Gleisbelegungsstatus : undefiniert
    -- immer dann, wenn IST Gondelnummer = 0000 lautet --
  • Melderstatus : undefiniert (> nicht angesprochen)

Nach Ende der Bewegung werden die gleichen Informationen wie unter "nach Inbetriebnahme" beschrieben übertragen.

Manueller NOTSTOP des Paternosters über Bedienfeld

  • Paternostergrundzustand : ausgeschaltet + NOTSTOP
  • Betriebszustand :  in Ruhe
  • Gondel IST Position : undefiniert = 0000.
  • Gleisbelegungsstatus : undefiniert
    -- immer dann, wenn IST Gondelnummer = 0000 lautet --
  • Melderstatus : undefiniert (> nicht angesprochen)

Nach Ende des NOTSTOPS und evtl. anschließender manueller Bewegung werden die gleichen Informationen wie unter "nach Inbetriebnahme" beschrieben übertragen.
 

Bewegung des Paternosters durch TC

Von TC beauftragte Paternosterbewegungen werden NUR ausgeführt, wenn der

  • Paternostergrundzustand : eingeschaltet
  • Betriebszustand :  in Ruhe

lautet.

Mit der Übergabe der

  • Gondel SOLL Position
  • und des "Startsignals"

wird der Paternostersteuerung die Gondelnummer (ungleich 0000) mitgeteilt, die an die Anlagengleise (Einfahrt / Ausfahrt) positioniert werden soll.

Während der Bewegung werden an TC* die Daten wie unter "Manuelle Bewegung" beschrieben mitgeteilt.

Nach Ende der Paternoster - Bewegung werden an TC* die folgenden Daten übermittelt ...

  • Paternostergrundzustand : eingeschaltet
  • Betriebszustand :  in Ruhe
  • Gondel IST Position : Nummer der Gondel
     
  • Gleisbelegungsstatus : entsprechend Gleissituation
  • Melderstatus : keine Information (> nicht angesprochen)

Der Gleisbelegungsstatus wird bei einem Wechsel an TC* über einen Besetztmelder mitgeteilt.
TC* muß intern die Zuordnung von Gondel / Gleis und TC* Stellwerk  - Anlagengleis vornehmen, um die Zugfahrt zu steuern.

Achtung
Ist die Gondel nicht mit dem Besetztmelder verbunden, weil z.B. in Bewegung, dann liefert der Besetztmelder die für diesen Besetztmelder für KEINE Gleisspannung konfigurierte Gleiszustandsaussage.

-- Der Melderstatus verändert sich bei einer Zugfahrt von der Anlage auf die Gondel bzw. umgekehrt (Gegenrichtung) oder beim Zu- / Abschalten der Gleisspannung an die / von der Gondel. --

-- Die Gleisbelegung wird von einem Fahrzeug ausgelöst, was sich auf der Gondel befindet --



Signal - Bit - Zustände in der Kommunikation: Paternoster <> TC

  • Paternostergrundzustand
    > Paternoster eingeschaltet: Bit = high (1)
    > Paternoster ausgeschaltet: Bit = low (0)
  • NOTHALT
    > eingeschaltet: Bit = low (0)
    > ausgeschaltet: Bit = high (1)
  • Betriebszustand
    > Ruhe:
    Bit = high (1)
    -- im Zustand Ruhe kann vom Paternoster-Gondel-Gleis auf das Anlagengleis gewechselt werden bzw. umgekehrt.
    > Bewegung: Bit = low (0)
    -- bei Ausfall der Leitung wird in TC low (0) angezeigt und damit indirekt weitere Aktionen per Definition unterbunden (Sicherheit) --
  • Gondelnummer
    > binär übertragene Nummer von 1 - 15;
    Bits haben wahlweise den Zustand high (1) oder low(0)
    > binär übertragene Nummer 0, alle Bits low(0)
    -- TC* > Paternoster: kein Auftrag
    -- Paternoster > TC*: Paternoster in Bewegung / keine Gondel anfahrbar / in Position

     
  • Gleisbelegungsstatus (über Besetztmelder)
    > Gleisabschnitt "Bremsen" frei (oder ohne Gleisspannung): Bit = low (0)
    > Gleisabschnitt "Bremsen" belegt : Bit = high (1)
    > Gleisabschnitt "Halten" frei (oder ohne Gleisspannung): Bit = low (0)
    > Gleisabschnitt "Halten" belegt : Bit = high (1)

 

--- weitere Informationen zur Nutzung von meinen Ideen findet der Leser hier ---
--- mit der Nutzung werden diese Regeln automatisch anerkannt ---

 


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Analoges gilt auch für die eingetragenen Links (s. hierzu Distanzierung auf der Link-Seite).

Der Leser soll selbst auf dem Markt recherchieren und für seine Bedürfnisse selbst entscheiden welches Produkt er einsetzen will und wo er sich dieses beschaffen möchte.

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