Nieuws: Regelmatig worden ook lokale Stamtafels georganiseerd! Volg de huidige corona-regels van de overheid voor wat mogelijk is.
+  3rail Forum
|-+  Modelbaanbesturing & Software
| |-+  Analoge Besturing
| | |-+  Märklin klassiek analoge blokbeveiliging en treinstellen
0 leden en 1 gast bekijken dit topic. « vorige volgende »
Pagina's: [1]   Omlaag

Auteur Topic: Märklin klassiek analoge blokbeveiliging en treinstellen  (gelezen 1546 keer)

Jan22

  • Vaste Inboedel
  • ****
  • Offline Offline
  • Lid sinds: 2009
  • Dwarsliggers op de rails sporen niet
Märklin klassiek analoge blokbeveiliging en treinstellen
« Gepost op: donderdag 11 maart 2021, 16:33:47 »

Märklin 3-rail locs hebben een sleper. Dat is het grootste verschil met 2-rail locs, die hebben geen sleper.
Dit stukje gaat over de rol van slepers bij blokbeveiliging, en de workarounds.

Werking en aanleg van blokbeveiliging.

treinstellen op de analoge Märklinbaan
Wat hebben een ICE, Vlaflip, IRM, TGV, Hondenneus, Muis, Apekop en TEE (Ram) met elkaar gemeen?
Het zijn treinstellen met een vaste samenstelling, met een motorrijtuig en een stuurstand,
en al of niet wat "bakken" (rijtuigen) ertussen.

Ze kunnen twee kanten uitrijden, je kunt ermee pendelen.
Ik heb ze niet. Ik heb variabele treinstellen (geen vaste samenstelling).

Als vaste treinstellen af fabriek analoog Märklin zijn, dan hebben ze vaak twee slepers, of een plek voor een tweede sleper (in de stuurstand), en stroomvoerende koppelingen tussen alle bakken, en dus hebben ze min of meer een vaste rijtuigvolgorde.

sleperwissel
Analoge Märklin treinstellen zijn vaak uitgevoerd met of een aangepast rijrichting omschakelrelais of een aangepast elektronisch rijrichting omschakel relais, aangepast om de rijspanning af te nemen van de sleper die in de rijrichting aan de voorkant zit.

Als 3-rail analoge treinstellen omgebouwd zijn uit een 2-rail merk dan ligt dat anders.
Het hangt af van de ombouwer of ombouwopdracht of sleperwissel is ingebouwd.
Het ligt ook anders bij treinstellen van 2-rail merken die af fabriek voor 3-rail zijn aangeboden.
Andere merken gebruiken andere manieren om tot een sleperwissel te kunnen komen.
Bekend voorbeeld daarvan is de firma Roco die een wielas gebruikt met een pukkeltje eraan.
Dat pukkeltje zet mechanisch een schakelaar om in de daadwerkelijke rijrichting.

Probleemstelling klassiek analoge Märklin blokbeveiliging
Wat treinstellen (en locomotieven met stuurstand rijtuig) met elkaar gemeen hebben is dat de rijspanning afnemende sleper soms voor, soms achter zit (tenzij de sleper in het midden zit).

Bij de aanleg van klassiek analoge Märklin blokbeveiliging wordt uitgegaan van een sein dat een stopplaats van circa 36 cm beveiligt (sein rood=geen rijspanning, sein groen is rijspanning). Alle overige rails tussen twee seinen wordt rechtstreeks gevoed vanuit de trafo.
Als de sleper van een treinstel (of van loc met stuurstand) afwisselend achter en voor zit, dan heb je een probleem, tenzij sleperwissel is ingebouwd. Voor dat probleem is de analoge sleperwissel (schleiferumschaltung) uitgevonden.

Schrijfwijze en Begrip
Zowel op het forum als in de 3railwiki worden diverse spellingen gebruikt om deze uitvinding(en) te beschrijven.
Met en zonder spatie tussen de woorden: sleper omschakeling, sleper schakeling, en sleper wissel, zijn er een paar van. Bij elk denkbare woordcombinatie met en zonder koppelstreepje of spatie vind je wel een paar treffers.

Veruit de meeste treffers hebben betrekking op digitale toepassing van sleperwissel.
En dat voor een van oorsprong analoge uitvinding? Niet verkeerd!

Lering trekken uit ontwikkelingen
Oorspronkelijk waren er 2 analoge Märklin sleperwissel trucs:
Het aangepaste rijrichting omschakel relais, en de diodetruc-met-eigen-relais (tussen omschakelrelais en veldspoelen).
De kosten ervan per treinstel (of loc met stuurstand) zijn hoog (schatting huidige richtprijzen inclusief decoders € 60,-+ stroomvoerende koppelingen), tenzij je alle benodigdheden zelf maakt (b.v. met zogenaamde male en female headers, diodes en minirelais).

Met de komst van digitaal rijden met decoders, ontstond een scala aan aanpassingen aan het oorspronkelijk gebeuren.

Analoog lessen trekken
  • geef motorrijtuig (loc) en stuurstand elk een eigen sleperwissel relais,
  • geef de stuurstand een eigen decoder (of sleperwissel relais),
  • splits rijrichting omschakeling af van het vaststellen van de feitelijke rijrichting,
  • kies ter vervanging van een rijrichting omschakelrelais voor een decoder die sleperwissel ondersteunt,
  • maak stroomvoerende koppelingen zelf,
  • stuur 3-rail treinen aan met DC in plaats van met AC (dat bespaart op de noodzaak van rijrichting omschakelrelais);
    bedenk dat een analoog functionele bovenleiding dan, net als de puko's, afwisselend plus of min wordt;
    bijkomend voordeel: pendelen is eenvoudiger met DC.

Elk punt maakt resultaat goedkoper haalbaar.
De punten zijn niet allemaal tegelijkertijd toepasbaar.

Stroomvoerende koppelingen
Het minimaal aantal polen in de koppeling wat nodig is, is afhankelijk van de keuzen die je maakt.
Twee tot vier voor front- en sluitlicht als je een decoder gebruikt, 1 als je geen decoder gebruikt.
Twee voor sleperwissel als je een speciale decoder gebruikt, 1 voor sleperwissel als je geen decoders gebruikt.
Als je stroomvoerende koppelingen maakt uit pinheaders, zul je minimaal 3-polige koppelingen prefereren, omdat je de twee buitenste pinnen dan op min of massa zet, en de middelste op plus of prik, waardoor je koppelingen nooit foutief op elkaar kunt aansluiten.
Als je uitgaat van gekochte koppelingen, heb je minimaal 2-polige stroomvoerende koppelingen nodig, en evenveel gelijkrichters.

Sleperwissel: waarom eigenlijk?
De ene reden van een sleperomschakeling is om de rijspanning afname om te schakelen
van de voorste naar de achterste sleper (of omgekeerd).
De andere reden is de verlichting-wissel (front- en sluitlichten) van zowel motorrijtuig (loc) als stuurstandrijtuig.

Bij banen, waarbij de sectie voor een rood sein stroomloos geschakeld wordt,
is het noodzakelijk dat de voorste sleper van de trein de stroom afneemt,
want anders staat de trein pas stil bij het motorrijtuig (loc),
i.p.v. bij het stuurstandrijtuig als deze voorop rijdt.
Je moet dus ook de motor kunnen voeden vanaf de sleper in het stuurstandrijtuig.
Hiertoe heb je draden nodig van achter naar voren (met idealiter stroomvoerende koppelingen).

Goedkoper alternatief?
a. Verplaats de sleper
Als je de sleper in elke trein in het midden plaatst,
heb je geen sleperwissel nodig, maar wel stroomvoerende koppelingen.
Dat is goedkoper, maar nog steeds begrotelijk, tenzij je vanwege de binnenverlichting
toch al stroomvoerende koppelingen nastreeft.

b. Ander type blokbeveiliging
Je laat de klassiek analoge Märklin blokbeveiliging voor wat hij is,
en je gaat voor een andere benadering van analoge blokbeveiliging.

Je maakt de stopplaats even lang als het langste blok.
Ongeacht de positie van de sleper in de trein: hij zit altijd op de goede plek.
Je mag geen sleper-afhankelijke sensor gebruiken (wat de positie van de sleper in de trein is onbekend).

Dat kan minimaal op twee manieren: met relais en met Arduino (pwm-driver).
Er verandert dan iets aan aantal en plek van de sensoren. Voor Arduino heb je 1 sensor nodig voor alles, voor een relais gerichte aanpak heb je 1 rem-sensor ongeacht rijrichting, en 1 stop-sensor per rijrichting nodig.

Wat pakt duurder uit?
Dat hangt af van het aantal stuurstandrijtuigen, het aantal blokken, en een gebruikskeuze.
In mijn geval, met 12 pendelende stuurstandrijtuigen, zijn dat heel wat blokken
voordat je aan het bedrag komt wat het kost om die 12 aan te passen.

Mensen met weinig stuurstandrijtuigen en weinig vaste treinstellen zijn goedkoper uit
met de klassiek analoge Marklin blokbeveiliging.
Mensen die besluiten altijd met de enige sleper op kop te rijden, en dus af te zien van pendelen,  zijn goedkoper uit met de klassiek analoge Marklin blokbeveiliging.
Mensen met meerdere slepers in een trein zijn met een CDU per blok goedkoper uit met de klassiek analoge Marklin blokbeveiliging, mits ze afzien van pendelen.

Er heeft nog een andere groep Märklin gebruikers baat bij: digitaal rijders (zonder computerbesturing) met Märklin seinen als blokbeveiliging. Sleperwissel kan voor hen een oplossing zijn bij treinstellen en trek-duw treinen.

** typo verwijderd
« Laatst bewerkt op: zaterdag 20 maart 2021, 22:18:18 door Jan22 »
Gelogd
Jan Willem


Brig, Delémont.

Nieuwenhuis

  • Vaste Inboedel
  • ****
  • Offline Offline
  • Lid sinds: 2009
  • Old Skool Märklin & Scratch Built scenery
Re: Märklin klassiek analoge blokbeveiliging en treinstellen
« Reactie #1 Gepost op: donderdag 11 maart 2021, 16:52:40 »

Dag Jan Willem.

Wanneer je massa-detectie in de vorm van een contactrail toepast en
daarbij het volledige blok stroomloos maakt, los je het probleem toch op?
Zo heb ik het in het schaduwstation opgelost, ook om te ondervangen of
een sleper onder het voorste of achterste draaistel zit m.b.t. de stopplaats.
Het eerste wiel die de contactrail aantikt zorgt voor een geheel stroomloos spoor.

Groeten,

Erik.
Gelogd

  Topic index  @ Scratch Built           Märklin  -  M-rail  -  Modelbaan

Jan22

  • Vaste Inboedel
  • ****
  • Offline Offline
  • Lid sinds: 2009
  • Dwarsliggers op de rails sporen niet
Re: Märklin klassiek analoge blokbeveiliging en treinstellen
« Reactie #2 Gepost op: donderdag 11 maart 2021, 17:24:02 »

Ik ben er van overtuigd dat er vele oplossingen en workarounds zijn, veel meer dan ik weet.
Analoog zijn er vele wegen naar Rome.

Maar al deze manieren hebben gemeen dat je de vrije baan (in een blok) tussen de stopplaatsen
van de seinen (gevoed vanaf de trafo) niet rechtstreeks voedt, maar altijd via een eigen schakeling.
En daarin wijken ze af van de klassiek analoge Märklin blokbeveiliging:
"Tussen de stopplaatsen van de blokseinen rijden treinen direct op de trafo".

Zodra je een volledig blok stroomloos maakt in plaats van een stopplaats van zeg 36 cm,
los je het probleem op van meerdere slepers.
Als je dat doet met massadetectie, kun je zorgen dat het eerste wielcontact op de juiste plek de rijspanning afschakelt.
Als je het doet met een CDU weet je ook dat de puls waarmee je dat doet kort en krachtig is.

Een deel van de gebruikers rijdt/reed middels monostabiele relais die alleen aantrekken
zolang de trein zich op bepaalde massa-detectie rails bevindt, en afvallen
zodra de wielen een ander stukje massa-detectie rails raken.
(Of deden dat met 2 reedcontacten en een monostabiel relais in zelfhoudschakeling).

Ook dat werkt om een volledig blok stroomloos te maken, in plaats van alleen de stopplaats van het sein.

Ook onze wikiredactie werkt hard aan het vergroten van analoog inzicht, en dat is best nuttig:
  • Automatische of handmatige spoorkeuze

    Met deze veelzeggende quotes:
    Citaat
    De rode gedeelten zijn de spanningloos te schakelen gedeelten, allen voorzien van een eigen sein of relais.
    De blauwe spoorgedeelten moeten zo lang zijn als de maximale treinlengte, die op de betreffende sporen moet kunnen staan.
    Dat is de klassiek analoge Märklin blokbeveiliging die alleen goed gaat als de loc-sleper voorop in de rijrichting gevoerd wordt,
    of als een ruimte verspillende uitwerking geaccepteerd wordt.

    Citaat
    Met deze schakeling wordt ook het sein van het spoor van waaruit de trein is weggereden direct op stop (rood) gezet.
    Het verdient aanbeveling enige ruimte te houden tussen schakelrail / reed-contact om te voorkomen dat de trein zichzelf op stop zet.
    Dit citaat houdt geen rekening met treinstel of duwtrein met de sleper achterin of in het midden (sandwich-trein) van de trein.
    Je kunt geen sein direct achter het sein op rood zetten als de sleper zich achter aan de trein bevindt.
    Dat kan pas ofwel op een volle bloklengte vanaf dat sein, ofwel het moet geheel anders geschakeld worden.

  • Analoge Blokbesturing

    Met deze toepasselijke quote:
    Citaat
    De oplossing voor het dubbele sleperprobleem is over te gaan tot massadetectie.
    Hierbij is geen schakelrail nodig maar wel geïsoleerde railstaven.
    Zodra een wagon, rijtuig, lok met niet-geïsoleerde wielen zich bevindt in de sectie achter het sein
    zal dit sein via een eenvoudige relaisschakeling op rood worden gezet en hiermee de volgende trein worden tegengehouden.

    De opmerking laat in het midden hoelang die stopsectie dan moet zijn.
    En verzuimt helaas om aan te geven hoe massadetectie het dubbele slepersprobleem dan precies oplost.
    Dat kan echt alleen maar als de stopsectie minimaal zo lang is (blok) als de langste trein
    (bij treinstellen en duwtreinen, met mogelijk de sleper achterop).

  • Oudere draadjes in de wiki volgen de klassiek analoge Märklin blokbeveiliging gedachte:
    Onafhankelijke analoge treinbesturing (M75)
    Blokbeveiliging met bistabiele relais
    Bloksein met monostabiele relais
    Bezetmelding met monostabiele relais
Er valt dus nog een en ander analoog te documenteren.
 
« Laatst bewerkt op: donderdag 11 maart 2021, 18:36:48 door Jan22 »
Gelogd
Jan Willem


Brig, Delémont.

Jan22

  • Vaste Inboedel
  • ****
  • Offline Offline
  • Lid sinds: 2009
  • Dwarsliggers op de rails sporen niet
Re: Märklin klassiek analoge blokbeveiliging en treinstellen
« Reactie #3 Gepost op: donderdag 11 maart 2021, 19:30:15 »

Ik haal dat citaat nog even naar voren:
Citaat
De oplossing voor het dubbele sleperprobleem is over te gaan tot massadetectie.
Hierbij is geen schakelrail nodig maar wel geïsoleerde railstaven.
 
Het is een fijne gedachte, die, als het waar zou zijn, veel geld scheelt.
Maar helaas, het is een gedachtefout.
De stopplaats moet lang genoeg zijn om de hele trein, inclusief duwloc, tot stilstand te brengen.
Dat geldt ongeacht welke sensor je neemt, en ongeacht of het een 2-rail of 3-rail analoge trein is.
Een ding klopt er wel aan: de gekozen sensor mag bij 3-rail niet sleper-afhankelijk zijn
(want je kent de sleperpositie niet). Elk andere sensor is bruikbaar.
Massadetectie is het goedkoopst bij 3-rail.

Bij 2-rail in feite ook (maar het heet een beetje anders). Als je SMD-weerstanden op de wielas plaatst ter overbrugging van de wielisolatie, dan kun je ook detecteren of er een overbrugde wielas-isolatie langs komt.

Als je een bloklange stopsectie hanteert, dan zit je met de afrem/optrek aanpak.
Die kan dan niet op de klassieke manier met railsecties (elk met hun eigen rijspanningshoogte).
Er is maar 1 draad voor aanvoer van de rijspanning, voor laag (remmen), voor hoog (doorrijden), en voor geen (stoppen).

De voorkant van de trein bepaalt in principe de uiterste stopplek voor een sein, ongeacht de sleperpositie in de trein.
De voorkant van de trein bepaalt in principe waar de remweg moet worden ingezet bij rood sein.
De voorkant is uitstekend met massadetectie te detecteren.

De achterkant van de trein bepaalt in principe wanneer het groene sein weer op rood gezet kan worden, ongeacht de sleperpositie in de trein en ongeacht massadetectie na het sein. De achterkant van de trein laat zich niet zonder meer met massadetectie detecteren. Van principes kun je uiteraard afwijken, als je weet wat je doet.

Om analoog in 3-rail met massadetectie te kunnen detecteren (of in 2-rail) heb je referentiestroom nodig. Simpel gezegd: je maakt twee gescheiden stroomkringen, waarvan eentje om op te rijden, en eentje om de logica mee te schakelen (b.v. een licht trafo). Op die manier is ook een stilstaande trein (zonder rijspanning) detecteerbaar via de 2e stroomkring (b.v. constant 16vAC of 5 vDC ).

« Laatst bewerkt op: dinsdag 23 maart 2021, 17:52:26 door Jan22 »
Gelogd
Jan Willem


Brig, Delémont.

Jan22

  • Vaste Inboedel
  • ****
  • Offline Offline
  • Lid sinds: 2009
  • Dwarsliggers op de rails sporen niet
Re: Märklin klassiek analoge blokbeveiliging en treinstellen
« Reactie #4 Gepost op: vrijdag 12 maart 2021, 14:59:43 »

Stel nou dat je de beslismomenten in een tabel zet, nog even los van het type sensor.

Tabel Analoge detectie treinstel+blok Eenrichtingverkeer
 
categorieensleperwissel of 1 sleper voorop   sleper voor of achter
constructie   stopplaats=36 cmstopplaats=bloklengte
bezet geven   sein is rood en/of er is een treintreinvoorkant begin blok
remplek   aparte sectie voor seinvoorkant trein bij sensor-A
stopplek   sein-stopplaatsvoorkant trein bij sensor-B
vrij geven vorige blok   sein roodachterkant trein bij sensor-C
vrij geven huidige sein   sein groenachterkant trein volgende blok vrij
« Laatst bewerkt op: zaterdag 20 maart 2021, 22:12:26 door Jan22 »
Gelogd
Jan Willem


Brig, Delémont.

Nieuwenhuis

  • Vaste Inboedel
  • ****
  • Offline Offline
  • Lid sinds: 2009
  • Old Skool Märklin & Scratch Built scenery
Re: Märklin klassiek analoge blokbeveiliging en treinstellen
« Reactie #5 Gepost op: vrijdag 12 maart 2021, 16:30:18 »

Dag Jan Willem.

De achterkant van de trein laat zich niet zonder meer met massadetectie detecteren.
Klopt, je wil weten wat het laatste wiel is bij zowel korte als lange wagons met wielstellen.

Iets wat veelal voorkomt bij overweg-aansturingen, verder wordt vaak een contact
van het volgende blok gebruikt om te resetten i.p.v. het einde te detecteren.

Daarom is een combinatie van massadetectie met een lichtsluis één van de simpelste
oplossingen om het einde van een trein te detecteren.
Nog simpeler kan met een mechanische detectie-arm aan een microswitch,
maar dit leent zich enkel voor situaties die uit zicht zijn geplaatst.

Groeten,

Erik.
Gelogd

  Topic index  @ Scratch Built           Märklin  -  M-rail  -  Modelbaan

Jan22

  • Vaste Inboedel
  • ****
  • Offline Offline
  • Lid sinds: 2009
  • Dwarsliggers op de rails sporen niet
Re: Märklin klassiek analoge blokbeveiliging en treinstellen
« Reactie #6 Gepost op: vrijdag 12 maart 2021, 18:11:32 »

Over dat citaat...
(cursivering is van mij):

Citaat
Zodra een wagon, rijtuig, lok met niet-geïsoleerde wielen zich bevindt in de sectie achter het sein
zal dit sein via een eenvoudige relaisschakeling op rood worden gezet
en hiermee de volgende trein worden tegengehouden.

Die eenvoudige relaisschakeling maakt me nou echt nieuwsgierig naar wat hier wordt bedoeld.
Dat de wielen niet geïsoleerd mogen zijn, is duidelijk als sprake is van massadetectie.

Ik neem aan dat bedoeld wordt "eenvoudig relais" + "schakeling",
omdat die formulering wijst op een monostabiel relais met twee geleidende standen (open en dicht).
En omdat de schakeling zelf niet eenvoudig kan zijn.
 
Er zijn 2 aanvliegroutes (berust deels op logica, deels op maakbaarheid, deels op treinfrequentie):

1. Rood sein betekent afgevallen relais:
Zodra het sein groen wordt gezet (vanuit 2 blokken verder), trekt dat relais aan,
en zodra detectie ophoudt, valt het weer af.
Als er helemaal geen detectie optreedt (er is geen trein met niet-geïsoleerde wielen in dat blok),
dan blijft het relais aangetrokken. 
Het relais valt pas af, als het seinbeeld rood wordt.
Het seinbeeld wordt pas rood, als de achterkant van een gedetecteerde trein voorbij een bepaald punt is,
binnen de rijspanning-werking van dat relais.

2. Groen sein betekent afgevallen relais:
Zodra het sein groen wordt gezet (vanuit 2 blokken verder), valt dat relais af,
en zodra detectie ophoudt, trekt het relais weer aan.
Als er geen detectie optreedt (er is geen trein met niet-geïsoleerde wielen in dat blok)
dan blijft het relais in afgevallen staat.
Het relais trekt pas  aan als het seinbeeld rood wordt.
Het seinbeeld wordt pas rood, als de achterkant van een gedetecteerde trein voorbij een bepaald punt is,
binnen de rijspanning werking van dat relais.
 
Massadetectie? Dan ook monostabiele relais
Dat monostabiele relais heeft minimaal 2 (misschien 3) stroomkringen: seinbeeld (rood/groen), rijspanning (nee/ja) en misschien een zelfhoudschakeling.

En vervangt daarmee een analoog functioneel Märklin sein (met spoelen), met een stopplaats tot in het volgende blok (of alleen werkzaam in de optrek-sectie van het huidige blok na het sein) ...
En..en kan niet. Kiezen voor monostabiel betekent domweg geen gebruik maken van analoog functionele Märklin seinen. Want anders wordt de schakeling te complex.

Analoog schakelpuls (momentcontact) of continuüm (duurcontact)
Het grote struikelblok voor een eenvoudige schakeling vormt massadetectie,
omdat die, net als lichtdetectie, een continuüm genereert in plaats van een korte puls.

Daardoor is rechtstreekse aansturing van een bistabiel relais (vgl. een analoog functioneel Märklin sein) uitgesloten.
Er moet dus iets tussen, zoals een CDU of een monostabiele multivibrator,
om van lange duur een kort moment te maken, en dan noem ik die schakeling al niet meer eenvoudig.

Of je moet massadetectie beperken tot een zo kort mogelijk stukje.
Maar ook dan is een CDU nodig, om uit een wielgeratel aan korte pulsjes een stabiele korte puls te vormen.

De noodzakelijk korte pulsduur (momentcontact) van sein en bistabiel relais (universeel relais)
vormt de reden om bij klassiek analoog Märklin uit te gaan van schakelrails of reedcontact (desnoods hallsensor).
Kies je toch voor massa-, stroom- of lichtdetectie, dan ga je voor duurcontact (schakelpuls van lange duur) en dus voor monostabiele relais, en die zijn, op die manier gebruikt, ongeschikt om een seinspoel of wisselspoel te schakelen.

Momentcontact en duurcontact zijn de twee klippen waartussen men analoog moet laveren:
Beide pulsen hebben als eigenschap dat de puls duurt zolang het contact bekrachtigd blijft, maar bij momentcontact duurt dat kort (tot maximaal 1 seconde, zeg maar), en bij duurcontact kan dat heel lang duren (zeker als je tussendoor ook nog even koffie gaat drinken).

Sein- en wisselspoelen, en bistabiele relais kunnen niet tegen duurcontact
(de maximale contactduur staat vaak in handleidingen vermeld).
Monostabiele relais kunnen wel tegen duurcontact.

Het is het een of het ander.
Geen seinen maar monostabiele relais, of
wel seinen maar dan geen massa-, stroom- of lichtdetectie.

Toch bestaan hierop uitzonderingen, maar ik heb en ken deze relais niet:
(...)bistabiel relais moet je nooit op een constante stroom aansluiten.
het is er voor gemaakt om via een korte puls in een bepaalde stand te komen.
Dat hangt er maar vanaf welk bistabiel relais het is. Er zijn er ook zat in de handel waar je permanent spanning op mag laten staan.
Daarom had ik ook gevraagd naar fabrikaat en type, maar als die informatie niet komt, dan komen we niet verder.
« Laatst bewerkt op: vrijdag 12 maart 2021, 23:35:00 door Jan22 »
Gelogd
Jan Willem


Brig, Delémont.

Jan22

  • Vaste Inboedel
  • ****
  • Offline Offline
  • Lid sinds: 2009
  • Dwarsliggers op de rails sporen niet
Re: Märklin klassiek analoge blokbeveiliging en treinstellen
« Reactie #7 Gepost op: zaterdag 13 maart 2021, 00:06:43 »

Iets wat veelal voorkomt bij overweg-aansturingen,

verder wordt vaak een contact van het volgende blok gebruikt om te resetten i.p.v. het einde te detecteren.

Daarom is een combinatie van massadetectie met een lichtsluis één van de simpelste
oplossingen om het einde van een trein te detecteren.

Daar zeg je zo wat, IR-lichtsluis tbv aansturing overweg(2010)  :)

"Verder" is iets om even over na te denken, ja.

De mechanische aanpak met microswitch klinkt erg inventief.
Gelogd
Jan Willem


Brig, Delémont.

Ludo1957

  • Zeer Toffe Gast
  • *
  • Offline Offline
  • Lid sinds: 2016
  • 1 raiL + 1 raiL = 2 railS ;)
Re: Märklin klassiek analoge blokbeveiliging en treinstellen
« Reactie #8 Gepost op: zaterdag 13 maart 2021, 17:19:16 »

Jan Willem  :)

Dit is een mega-leerrijk topic in mensentaal  - ik blijf volgen.
Gelogd

Jan22

  • Vaste Inboedel
  • ****
  • Offline Offline
  • Lid sinds: 2009
  • Dwarsliggers op de rails sporen niet
Re: Märklin klassiek analoge blokbeveiliging en treinstellen
« Reactie #9 Gepost op: zaterdag 13 maart 2021, 17:33:00 »

mega-leerrijk
Er zijn ook lezers die de schurft hebben aan lappen tekst.   B)
Als ik wist hoe, zou dit draadje leger zijn.

Sinds pak 'm beet de jaren '80 kunnen mensen kiezen tussen analoog besturen (automatiseren) en digitaal besturen (automatiseren). In beide gevallen gebruik je sensors (melders) om besluiten te kunnen (laten) nemen.

Digitaal meldt je die aan een centrale die daar iets mee moet/kan. Dat kan met minieme stroom en/of met een minimale spanning. Want je hoeft er niets mee te schakelen. En die centrale heeft niet veel stroom/spanning nodig.
 
Analoog schakel je daar concreet iets mee, direct of voorwaardelijk. En dus heb je stroom en spanning nodig die daarvoor toereikend is (opgepept desnoods).

Voor de rest doen die sensors bijna het zelfde, zij het dat er twee uitersten zijn onder de analoge automatiseerders: de meters en de beslissers.
Een sensor meet, een schakeling beslist. Zo ontstaan schakelingen die op metingen berusten (metingen met een voorwaardelijk resultaat), en schakelingen die meten overbodig maken (beslissingen met voorwaardelijk resultaat).

Een voorbeeld?
Rijrichting:
Digitaal appeltje-eitje (een computer berekent op basis van twee opeenvolgende sensor metingen in welke richting een trein rijdt, en daar kun je dan in de rijweg voorwaarden en acties mee spelen).

Analoog meet een schakelrails de rijrichting, en op grond daarvan kun je voorwaardelijk acties afdwingen door die te bekabelen. Zonder schakelrails wordt rijrichting meten bij analoog AC 3-rail meteen een stuk lastiger.

Bij analoog DC 3-rail is rijrichting simpel op te meten. Gelijkstroom heeft 2 polen (plus en min) en als je ompoolt rijdt een trein gewoon de andere kant op. Dus als je wilt meten wat de huidige rijrichting is dan gebruik je 2 diodes en 2 weerstanden tussen beide spoorstaven, en het antwoord (de meting) rolt eruit.

Bij AC 3-rail niet, omdat de rijrichting onafhankelijk is van de stroomrichting. Dus heb je minimaal 2 metingen nodig na elkaar, en een ic om vast te stellen welke het eerst klikte (net als bij digitaal, in feite).
Als je dat met relais doet, heb je 3 sensors nodig en 2 relais.

Een oplossing voor rijrichting-meting bij AC 3-rail is de toepassing van reedcontacten (en magneten aan de loc) die buiten de spoorstaven liggen, aan beide zijden. Voor elke rijrichting, eigen zijde, met eigen reedcontacten. Dat gaat niet goed als je een lus in de baan hebt, want dan zitten de magneten ineens aan de verkeerde kant van de trein.

Elke sensor heeft zo z'n eigen beperkingen. En dus workarounds.
In het geval van reedcontacten (buiten het railsbed) met lus: duw-trek treinen en treinstellen moeten kop maken
in de lus (langs dezelfde kant erin en eruit).
Een supermagneet in het dak van zulke treintypes, en een reedcontact naast dat dak,  is genoeg.
En die extra magneet-markering heb je toch ook al nodig om op kopsporen te kunnen keren.

Een aanpak met elektronica zul je zo niet snel doen als je geen elektronicus bent. Dus zie je ervan af.
Op dat moment val je terug van de methode meten op de methode besturen (beslissen): het rijrichtingrelais.
Dat relais bepaalt de rijrichting waarin de trein mag rijden. Vanaf dan is meten zinloos.
Je hebt de richting immers zelf al geschakeld. 

Je zit dan met inconsequenties bij blokbeveiliging. Een homogene blokreeks (vorige-huidige-volgende) heeft maar 1 rijrichting relais nodig. Zodra er een trein binnen komt in die reeks geldt de rijrichting-stand voor de hele reeks, en treinen in tegengestelde richting moeten wachten tot de hele blokreeks weer vrij is. Dat geldt ook voor bezetmelding van een homogene blokreeks in een bepaalde rijrichting.

Per blok in die blokreeks heb je rijrichtingrelais en bezetmeldingsrelais nodig, ook als je ze per blokreeks al in gebruik hebt (ze vervullen een andere rol).             

Waterdicht is de beslis-methode niet.
Analoog veilig is een abstractie van de werkelijkheid. 
Met zo min mogelijk middelen optimaal effect boeken.
« Laatst bewerkt op: dinsdag 16 maart 2021, 23:40:54 door Jan22 »
Gelogd
Jan Willem


Brig, Delémont.

Jan22

  • Vaste Inboedel
  • ****
  • Offline Offline
  • Lid sinds: 2009
  • Dwarsliggers op de rails sporen niet
Re: Märklin klassiek analoge blokbeveiliging en treinstellen
« Reactie #10 Gepost op: zaterdag 13 maart 2021, 22:57:11 »

Treinstellen: afremmen en optrekken
Analoog Afremmen en Optrekken is fictie: er is sprake van 2 (of meer) verschillende rijspanningen.
 
De trein remt niet af, maar krijgt een lagere rijspanning aangeboden dan normaal.
De trein trekt niet op, maar rijdend op een lagere rijspanning, rijdt hij naar een plek met normale rijspanning.
 
In de klassiek analoge Märklin blokbeveilging wordt ervan uit gegaan dat de sleper altijd voorop in de  trein zit, of dat sprake is van sleperwissel (een mechanisme dat zorgt dat uitsluitend de voorste sleper in de rijrichting rijspanning levert).

Dat werkt bij Viessmann net zo, zelfs digitaal.
(in een tijd dat mensen digitaal nog niet konden afremmen op de loc-decoder,
sommigen kunnen dat nog steeds niet  :D ).
« Laatst bewerkt op: maandag 15 maart 2021, 23:53:02 door Jan22 »
Gelogd
Jan Willem


Brig, Delémont.

Jan22

  • Vaste Inboedel
  • ****
  • Offline Offline
  • Lid sinds: 2009
  • Dwarsliggers op de rails sporen niet
Re: Märklin klassiek analoge blokbeveiliging en treinstellen
« Reactie #11 Gepost op: zaterdag 13 maart 2021, 22:59:52 »

Treinstellen afremmen en optrekken
Wat nou als de sleper soms achterin het treinstel zit (of als een trein door een loc geduwd word),
en er is niet voorzien in sleperwissel?

Goedkoper alternatief
Je laat de klassiek analoge Märklin blokbeveiliging voor wat hij is,
en je gaat voor een andere benadering van analoge blokbeveiliging.

In dat geval koppel je seinbeeld (situatie volgende blok) los van stopplaats (situatie huidige blok),
en dus kan een stopplaats ook even groot zijn als een heel blok,
mits een trein het huidige blok kan inrijden ook als hij erin moet stoppen.

Dat betekent dat een rem/optrek- sectie in dat blok op blokniveau geregeld wordt
(en dus niet meer aan geïsoleerde railsecties is gebonden).

Daar moeten we eens even induiken ...
Wat zit waar? Wat doet wat, in dat klassiek analoog Märklin blokbeveiliging systeem?
In welk blok rem je af, en in welk blok trek je op?
En in welk blok ligt dan dus analoog de stopplaats?

Wat het klassiek analoog doet. Even kijken bij Avontuur in Miniatuur, en
bij een kritische noot op dit forum: Problemen met relais in remmodule "Huib Maaskant" (2018).

« Laatst bewerkt op: zaterdag 13 maart 2021, 23:50:09 door Jan22 »
Gelogd
Jan Willem


Brig, Delémont.

Jan22

  • Vaste Inboedel
  • ****
  • Offline Offline
  • Lid sinds: 2009
  • Dwarsliggers op de rails sporen niet
Re: Märklin klassiek analoge blokbeveiliging en treinstellen
« Reactie #12 Gepost op: zaterdag 13 maart 2021, 23:34:22 »

Klassiek analoog Märklin blokbeveiliging met afremmodule werkt op basis van een paar secties:

1. vrije-sectie (vrije baan rijspanning)
2. overgang-sectie (om kortsluiting te voorkomen)
3. afrem-sectie (met gereduceerde rijspanning)
4. stopsectie (tevens de optrek-sectie als het seinbeeld op veilig springt)

Analoog zijn die secties gescheiden door isolaties van de middenrail.

Dat is bij de Viessmann digitale afrem module net zo, en leidt zelfs al tot kortsluiting als een trein interieurverlichting en stroomvoerende koppelingen heeft met een sleper voor en achter. De achterste sleper moet weg, om te kunnen remmen op die module, want anders worden de geïsoleerde secties onderling kort gesloten.

Er staat al een tijd uitleg over in de 3-railwiki: Rem- en Optrek vertraging (Analoog), goed te vinden via het Menu, maar slecht via de Zoekfunctie.  Om de een of andere reden is dat draadje moeilijker te vinden dan Optrek- en Afremvertraging (Digitaal)

Afremmen op een module, afgekeken van Avontuur in Miniatuur, is duurder dan de methode van M75 in de 3-railwiki.
M75 (Rob) werkt met een diodenmatrix voor het afremmen en optrekken, in plaats van relais.
Maar het principe blijft gelijk: je hebt 1 of een aantal geïsoleerde secties nodig om te kunnen afremmen.

Beide modellen van afremmen en optrekken berusten op de klassiek analoge Märklin blokbeveiliging,
dus met een trein met de sleper (voor de rijspanning) in de rijrichting voorop.
Ook het draadje in de 3-railwiki gaat uit van de sleper voorop in de rijrichting.

En dat principe willen we juist loslaten (vanwege analoge treinstellen en duwtreinen).

Wat kunnen we van die manieren leren?
Hoe het niet moet, en hoe het wel kan.
« Laatst bewerkt op: maandag 15 maart 2021, 23:54:14 door Jan22 »
Gelogd
Jan Willem


Brig, Delémont.

Jan22

  • Vaste Inboedel
  • ****
  • Offline Offline
  • Lid sinds: 2009
  • Dwarsliggers op de rails sporen niet
Re: Märklin klassiek analoge blokbeveiliging en treinstellen
« Reactie #13 Gepost op: zondag 14 maart 2021, 00:32:48 »

Los van hoe je het feitelijk uitvoering, de logica is altijd gelijk.

Een homogene blokreeks met n elementen (blokken), wordt aangeduid met [n].
Elk blok heeft een [n] (een eigen volgnummer: n=1, n=2, n=3, enz.)
De volgnummering blijft gelijk, ook als de rijrichting omdraait.
Als de rijrichting omdraait verandert alleen plus in min, en min in plus in de formulering.
Eén rijrichting zet een hele blokreeks in 1 keer bezet op reeks niveau.
Tegenrichting is pas mogelijk nadat de hele blokreeks weer vrij is.

S[n] is het Stop-relais in blok[n]
R[n] is het Rem-relais in blok[n]
B[n] is het Bezet-relais in blok[n]

Sensors per blok noteer je net zo:
rem-sensor[n] is de rem-sensor in blok[n],
een rem-sensor is alleen nodig als je met relais werkt, het stop-relais AAN is, en je wilt kunnen "remmen".

stop-sensor[n] is de stop-sensor in blok[n] (in de rijrichting),
een stop-sensor geeft aan vanaf waar de trein moet gaan stoppen, indien het volgende blok bezet is.

De stop-sensors schakelen via een stroomkring van het rijrichting-relais (alleen bij AC aanwezig).
Ofwel de ene ofwel de andere sensor geeft de melding actief door, maar niet beide tegelijk.

De stop-sensor[n] checkt B[n+1] uitsluitend voor S[n], niet voor andere relais-standen.
Dat kan worden onderscheiden m.b.v. dioden.

rem-sensor[n] via S[n]=  AAN (stoppen)                      =>R[n]:=AAN (remmen)
rem-sensor[n] via S[n]=  UIT (doorrijden)                      =>R[n]:=UIT (niet remmen)
stop-sensor[n] via B[n+1]=AAN (blok[n+1] is bezet)        =>S[n]:=AAN (stoppen)
stop-sensor[n] B[n]:=    AAN (bezet melden)                    in huidige blok [n]   
stop-sensor[n] B[n-1]:= UIT (vrijgeven voor inrijden)        in blok [n-1]   
stop-sensor[n] S[n-2]:= UIT (vrijgeven voor uitrijden)        in blok [n-2]   

Deze tabel geldt voor alle manieren om de blokbeveiliging analoog te regelen, maar heeft interessante gevolgen
voor de situatie bloklengte = stoplengte met relais, en voor bloklengte=stoplengte bij Arduino gebruik.

Er zijn, als je de verwijzingen bekijkt, grofweg 3 manieren om de rijspanning reductie (een lagere spanning) te genereren:

- een relais dat 2/3 railspanning zet op de afrem-sectie (en op de optrek-sectie)
  en een relais dat 3/3 zet of geen rails spanning(stop-relais)
- een diodenmatrix ( maakt meerdere stappen mogelijk, dus meer te isoleren rail-secties)
- twee of meer trafo's (met verschillende rijspanning)
- met arduino-pwm (geen relais maar mega's)

Met Arduino kom je nog een stap verder dan met relais: geen blokrelais meer, wel een aantal mega's, en per mega tot 4 PWM's.  De rest is software. Dat betekent 1 sensor per blok (voor alle functionaliteit), en per homogene blokreeks overkoepelend 1 rijrichting en 1 bezetmelding stand (in het geheugen). Wellicht alleen nog relais aan begin- en eind van het blok voor de overdracht van blokreeks functionaliteit aan faciliteiten voorbij de blokgrenzen.
Je kunt een Arduino zo programmeren dat hij de laatste standen (bezet, rem stop per blok) onthoudt,
en daarmee vervalt het nadeel van een monostabiele aanpak (zodra je het systeem herstart, weet het alles weer).
« Laatst bewerkt op: maandag 22 maart 2021, 15:53:36 door Jan22 »
Gelogd
Jan Willem


Brig, Delémont.

Jan22

  • Vaste Inboedel
  • ****
  • Offline Offline
  • Lid sinds: 2009
  • Dwarsliggers op de rails sporen niet
Re: Märklin klassiek analoge blokbeveiliging en treinstellen
« Reactie #14 Gepost op: zondag 21 maart 2021, 18:23:57 »

Blokbesturing wordt (analoog én digitaal) door Märklin altijd voorgesteld door 4 blokken in een cirkel.
Dat tekent handig, maar het verhult wat er gebeurt bij het eerste en het laatste blok.
Het is volstrekt willekeurig om iets blok 1, 2, 3 of 4 te noemen,
en het startblok ís willekeurig gekozen uit een cyclische reeks.

Maar zo ligt rails op de treinbaan alleen in het startovaaltje.
In praktijk werkt blokbeveiliging vaak lineair in plaats van cyclisch.
 
Dus moet je kijken naar de randen van de blokreeks,
dus bij blok[n-1] en blok[n-2] en blok[n+1]
(dus naar n, want daar gebeurt iets mee):
  • waar n-1, n-2, of n+1 buiten de grenzen liggen van het totaal aantal blokken,
  • wat er gebeurt (bij het lezen uit of schrijven in geheugen of relais, buiten die blokken).
  • hoe je dat ondervangt met eigenschappen en/of voorrangsregels, in andere blokken
 
Voorbeeld:
Een enkelsporige hellingbaan tussen zichtniveau en schaduwstation.
Boven ligt dubbelspoor, onder een enkelsporige lus.
Op dat enkelspoor kunnen dalend meerdere blokken liggen,
maar stijgend niet (want dan trekt een trein niet meer op uit stilstand).
De rijrichting is relevant (helling op of neer, in dit geval).

Zodra er 1 trein op die helling zit, is de blokreeks op de helling bezet.
De rijrichting bepaalt of het aantal blokken in de blokreeks op de helling =1 of >1,
en daarmee het aantal (maximaal aantal na elkaar afdalende) treinen op die helling.

Dat kan alleen maar als voor en na de (helling)blokreeks blokken liggen met een andere status.
Blokken die niet behoren tot de blokreeks, maar daar wel commando's van krijgen,
en dat zijn blokken die inzage hebben in de bezetmelding en rijrichting van die blokreeks-als-geheel,
en die op een bezette helling dalend toch nog treinen kunnen toelaten, maar stijgend niet.
Ik noem die blokken aan de rand van een homogene blokreeks randblokken.

Blokken op hellingen en een ongelijk aantal blokken stijgend versus dalend is analoog vragen om moeilijkheden, vinden sommige analoog rijders. Dat vindt deels  z'n oorzaak in de analoge seinboeken van Märklin, en deels een oorzaak in de afgedwongen volgorde waarop je een schaduwstation vult en leeg rijdt (die afgedwongen volgorde berust juist op het besluit dat er beurtelings maar een trein omhoog kan, en maar een trein omlaag).

Analoge treinen reden op hellingen te snel omlaag en te traag omhoog. En daar was iets op verzonnen (wat met blokken op hellingen een raakvlak heeft): schakelen tussen 2 trafo's of 1 trafo én 1 weerstand opdat bergop meer rijspanning krijgt dan bergaf. Dat was analoog niet toereikend.
 
Een loc met 2 meter sleep op een stijgende helling komt niet uit stilstand weg door gewicht, wrijving e.d. (digitaal vaak ook niet, trouwens). In ieder geval niet op de 6% hellingen die Märklin vroeger tekende in de baanplannen.
« Laatst bewerkt op: maandag 22 maart 2021, 15:59:39 door Jan22 »
Gelogd
Jan Willem


Brig, Delémont.
Pagina's: [1]   Omhoog
 

Powered by MySQL Powered by PHP SMF 2.0.17 | SMF © 2019, Simple Machines Valid XHTML 1.0! Valid CSS!
Pagina opgebouwd in 0.13 seconden met 28 queries.