Spur1 Modellbahn Steuerung mit PC

Steuerpult für eine Modellbahn mit PC

Das Digitalsystem

Durch den Start in Spur1 war ich auf das MÄRKLIN-Motorola - System fixiert. Es war aber sehr schnell klar, das letztendlich nur eine Steuerung mit den Möglichkeiten eines PC in Frage kommt. Also bin ich ziemlich bald von MÄRKLIN-Delta auf eine UHLENBROCK Intellibox umgestiegen. Flexibilität und eingebautes PC-Interface waren ausschlaggebend - und die in Summe günstigeren Kosten.

Ausserdem kann die Intellibox im Mischbetrieb auch Komponenten anderer Digitalsysteme befehligen. Das ist vorteilhaft falls einmal andere Lokomotiven als die eigenen auf der Anlage fahren sollen.


Die Software-Auswahl

1. Versuch
Direktsteuerung über ein PC-Programm und Booster:
Es war interessant und hat mit einem Eigenbau-Booster auch funktioniert, aber im Bereich Software für eine Gleisplandarstellung wäre das zu viel Programmierarbeit gewesen.


2. Versuch
Einsatz von WinTrain zusammen mit der Intellibox:
Zunächst sah es so aus, als ob das die Lösung wäre - aber die Software wurde schon vor dem Anlagenaufbau nicht mehr gepflegt und ist in der Gleisplandarstellung und den Automatik-Funktionen nicht mehr zeitgemäss.


3. Versuch
Einsatz von WinDigital zusammen mit Intellibox:
Probleme gab's hier auch reichlich (bisherige Erfahrungen sind gesondert in "Tipps und Tricks" zusammengefasst; für WinDigital werden jedoch keine neuen Tipps mehr aufgenommen), aber die Software war auf einem sehr umfangreichen Stand und lieferte ein optisch leicht erfassbares Gleisbild.
Leider wurde auch dieses Programm nicht mehr weiterentwickelt, war aber dafür als WinDigital FS früher lizenzkostenfrei.

Ein Riesenvorteil:
Die gesamte Anlage konnte in allen Funktionen simuliert werden !
Das erspart das aufwendige Testen am "lebenden Objekt" und verhindert sicherlich einiges an Schäden durch Crash-Situationen.

Ein Riesennachteil:
Die Software wird seit Jahren nicht mehr geflegt !
Bei der ersten Anwendung an der entstehenden Anlage gab es sofort wieder Probleme in der Kommunikation mit der Intellibox (Time-Out) bis zu dem Maß, wo man sich sagen muß:
  • Ich habe die Schn.... voll !
  • Was gibt es sonst noch am Markt ?

4. Versuch
Nach Markt-Screening schien mir die Software TrainController für meine Bedarfe gut geeignet zu sein!


Vorteil:
Auch ohne gleich eine Lizenz kaufen zu müssen, kann man ohne Einschränkung alle Funktionen nutzen und dann für jeweils ca. 15-20 Minuten das gerade Eingegebene testen, d.h. die Anlage steuern.
Eine sehr kundenfreundliche Regelung!

Somit testete ich nun die kleinste Version "Bronze" TC7 - und war recht angetan von den Möglichkeiten.
Version "Bronze" kostete lizenziert derzeit ca. 99 Euro, was ein gutes Preis-Leistungsverhältnis war und zur Anschaffung führte. Dies allerdings nicht ganz freiwillig und etwas vorgezogen, weil das Speichern von Änderungen nur maximal an 30 Nutzungstagen freigegeben ist - und die sind schnell verbraucht !

Auch hier sind meine Erfahrungen in "TrainController Tipps & Tricks" festgehalten. Sollte ich noch auf neue Möglichkeiten stoßen, wird die Sammlung auch fortgeschrieben. Im Moment ist aber aus meinen Bedürfnissen heraus alles gesagt.

Screenshot vom Stellwerk (TrainController / Testphase):
Screenshot von Traincontroller Stellwerk für Modellbahn

Screenshot vom Gleisbildstellwerk (WinDigital / Planung und Simulation):
Screenshot von Windigital Stellwerk für Modellbahn

Steuerpult für die Modellbahnsteuerung

Um im Raum und vor allen Dingen während des Aufbaus flexibel - sprich beweglich - zu sein, war von Anfang an ein Steuerpult auf Rollen geplant. Es sollte folgende Bedingungen erfüllen:

  • Genug Fläche für Bedienelemente
    • Laptop
    • Mousepad
    • Digital-Zentrale
    • ein Ansteckteil an Zentrale
    • etwas Fläche für Notizzettel
  • Zwischenbord für PC-Netzteil
  • Rückwärtige Montagefläche für die Versorgung der Anlage
    • Transformatoren
    • Netz-Verkabelung mit Zentralschalter
    • Niederspannungverkabelung für 16VAC-Versorgung und Digitalspannungen
  • Ablage für die Dokumentation
    • Anlagen-Handbuch
    • DIN A4 Ordner hochkant

Und so sieht es fertig aus:

Steuerpult für Modellbahn Spur1
Die gesamte Versorgung der Anlage ist wie folgt organisiert:
Versorgung einer Spur1 Modellbahn mit Stromkreisen

An die Rückwand des Pultwagens sind die Transformatoren angeschraubt. Digital versorgt werden drei Stromkreise.
Ein Transformator ist für Licht vorgesehen. Die Kabel sind in kleinen Schächten geführt, getrennt nach Netzverkabelung und Niederspannungsleitungen - so wie nach VDE gefordert.
Die Zentrale Ein/Aus-Schaltung ist Teil der handelsüblichen Steckdosenleiste. Erstaunlich ist wie klein der Power-4 - Booster ist, der somit problemlos über den Trafos Platz hat.

Unterbringung von Transformatoren zur Modellbahnversorgung
Die Verbindung zur Anlage erfolgt über einen vielpoligen Zentralstecker, aus dem je ein Anschlußkabel pro Stromkreis herausgeführt ist. Die Loconet-Verbindung zur Anlage wird bewußt nicht über diesen Stecker geführt, um möglichst viel Störabstand zu haben. Es ist ohnehin nur ein Flachkabel. Das Programmierkabel wird bei Bedarf an die Anlage gesteckt.
Damit gibt es nur wenige Verbindungen vom Steuerpult zur Anlage:
  • ein Netzanschluß
  • ein Vielpolstecker zur Anlagenversorgung
  • ein Loconet-Netzwerkkabel
  • ein Programmierkabel im Bedarfsfall
Modellbahnversorgung über einen zentralen Steckverbinder
Änderung der 16 VAC - Versorgung

Die Versorgung diverser Verbraucher mit 16 VAC wie z.B.

  • Loconet-Schaltmodule
  • ESU Servo-Dekoder
  • Weichendekoder
  • Licht Signale
  • Licht Strassen- und Bahnhofsbeleuchtung

brachte den Conrad-Transformator an seine Leistungsgrenze, obwohl die endgültige Ausbaustufe der Lichtverbraucher noch nicht erreicht ist. Eine Strommessung ergab bereits 1,8 Ampere. Ausserdem wurde der Transformator schon merklich warm.

Also erfolgte der Umbau auf eine leistungsstärkere Lösung. Als Trafo habe ich nicht wieder einen klassischen Modellbahntrafo gewählt, die alle überteuert sind. Ein solider 90-Watt Transformator ist bei Ebay für unter 30 Euro zu bekommen - allerdings ohne Gehäuse. Hier sollten nach dem Einbau unbedingt die Lötfahnen des 230 Volt Anschlusses vor Berührung geschützt werden (Isolierband oder Kunststoffabdeckung).

Nach dem Umbau ergibt sich folgendes Bild an der Rückseite des Steuerpultes:

16V Versorgung für Modellbahn mit Strommesspunkten

Im Rahmen der Änderung wurde auch eine einfache Messmöglichkeit für den Stromverbrauch berücksichtigt, wie in der Schaltung unten zu sehen ist: ein Amperemeter (Digital Multimeter mit AC-Messbereich für den Strom) kann nun einfach zwischengeschaltet werden.

Schaltbild 16V Versorgung für Spur1 Modellbahn

16VAC oder 18VAC ?

In den Foren wird immer wieder diskutiert, ob Transformatoren mit einer Sekundärspannung von 18VAC verwendet werden können, obwohl z.B. auf vielen Modulen 16VAC gefordert ist. Auch die Beleuchtungskomponenten sind modellbahntypisch mit 16V ausgewiesen.

Vorweg Entwarnung:

Bei mir hat mit 18V vom Conrad-Trafo nichts Schaden genommen.

Dennoch ist Vorsicht geboten:

Die 18V sind die Nennspannung - und die bezieht sich auf den Nennstrom !
18V liegt an, wenn in diesem Fall der volle zulässige Strom von 2,63A gezogen wird. Bei weniger Stromentnahme liegt die Spannung höher - und zwar teilweise erheblich !!!

Eine Vergleichsmessung verdeutlicht das Problem:

Conrad-Trafo / 52W Nennspannung 18 V Leerlaufspannung 19,6 V

Trafo Typ 38 / 90W Nennspannung 16 V Leerlaufspannung 17,9 V


Je nach Stromverbauch durch die angeschlossenen elektrischen Verbraucher liegt also fast immer eine erhöhte Spannung gegenüber der Nennspannung an.

Dies scheint auch die Modellbahnindustrie zu berücksichtigen:

  • Es treten bei elektronischen Modulen erkennbar keine Schadfälle auf, zumal in den Bausteinen ohnehin eine interne Gleichrichtung und Stabilisierung stattfindet
  • Ersatzbirnen im Elektronikhandel haben als Nennspannung 19 V, wenn sie für 16 V - Anwendung bestimmt sind

Es ist also "Entspannung" angesagt!

Tipp:

Birnen in Laternen und Signalen über einen Vorwiderstand versorgen ! Ich verwende 160 Ohm pro Signalbirne oder 82 Ohm bei zwei Birnen parallel, wie z.B. in Vorsignalen. Das sieht natürlicher aus und erhöht die Lebensdauer der Birnen erheblich.

Verbindung von Steuerung und Anlage

Der Anschluss der Anlage erfolgt über einen einzigen Vielpolstecker; lediglich der Loconet-Bus wird separat zugeführt.

Die Pinbelegung ist wie folgt:
(weniger Kontakte tun es auch (12 statt 30), aber dieser Stecker war noch von einer vorherigen Anlage vorhanden)

Steckerbelegung für zentralen Steckverbinder für digitale Modellbahn

Die Aufteilung der Versorgung in drei Stromkreise orientiert sich an die Aufnahmekapazität an Lokomotiven in den Bereichen.
So wie gewählt ist kein Strang bei maximal je drei fahrenden Zügen überlastet. Die Belastung durch abgestellte Lokomotiven ist selbst bei eingeschaltetem Sound typisch jeweils unter 1/2 Ampere und stellt keine besondere zusätzliche Last dar.

Wie man die Stromaufnahme digital gesteuerter Lokomotiven messen kann, findet Ihr hier.

Stromkreis 3 ist bewußt der Intellibox direkt zugeordnet, da sich in diesem Stromkreis auch das Progammiergleis befindet. Damit gibt es bei versehentlichem Rausfahren aus dem Programmierbereich keine Probleme. Ob das auch für Stromkreise gelten würde, die über Booster versorgt werden, habe ich vorsichtshalber nicht probiert.

Hier die Stromkreisaufteilung:

Stromkreisaufteilung für eine Modellbahn Stromversorgung
Alles läuft von Anfang an ohne jegliche Störungen. Damit hat sich die gründliche Planung und solide Auslegung bewährt!
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