Overstap Analoog naar Digitaal

Overstap Analoog naar Digitaal rijden

De bedoeling achter dit artikel

Hulp bij de beslissing over te stappen van analoog naar digitaal rijden met gebruik van het bestaande M-rail materiaal, zoals rails, wissels en seinen en rijdend materieel als locs en rijtuigen en wagens.

- Je hebt een Modelbaan bestaande uit het “oude” maar nog steeds overal volop in gebruik zijnde M-Rail van Märklin. Deze staat misschien keurig klaar voor gebruik opgesteld of deze ligt in onderdelen opgeslagen in dozen ergens op zolder.

- Je vind dat metalen nostalgische materieel toch eigenlijk wel erg mooi maar wil toch “kennismaken” met de voordelen van het digitaal rijden zonder direct al met hoge kosten geconfronteerd te worden.

- Je hebt inmiddels een hoop gehoord en gelezen over “Digitaal rijden” en je wilt die analoge locs van je ook eens elk met verschillende snelheden over je baan zien rijden en ook nog met extra functies die bij conventioneel (analoog) rijden niet mogelijk zijn.

Je weet echter niet hoe het beste te starten of beter gezegd over te stappen.

In veel voorkomende gedachte is dat het financieel nogal wat betekent om een overstap te maken van Analoog bedrijf naar Digitaal bedrijf met de bijkomende gedachte dat als je achteraf spijt krijgt je er aan vast zit. De opzet is om aan te tonen dat dit niet zo hoeft te zijn. Je bestaande analoge baan is op eenvoudige wijze te wijzigen is in een baan waarop digitale locs kunnen rijden om al of niet in stappen verder te gaan met het digitaliseren van meerdere delen van de baan of misschien zelfs in totaliteit.

In dit artikel praten we dus in de hoofdzaak over het digitaal rijden op M-rail. Een combinatie van M-rail met C-rail of K-rail is natuurlijk óók mogelijk. Märklin levert zogenaamde overgangsrail van M-rail naar C-rail of K-rail. ( zie link)

Sommige modelspoorders passen vaak hun oude M-rail toe op plaatsen die minder in het zicht vallen zoals schaduwstations, tunnels enz. wat dan weer een kostenbesparing geeft. (link:voorbeelden oud/nieuw materiaal met overgangsrail)

Verschil Analoog-Digitaal rijden

Alvorens verder in detail uit te wijden over de mogelijkheden eerst nog even een definitie van het verschil tussen Analoge– en Digitale besturing van een modelbaan;

Het grootste verschil tussen Analoog en Digitaal is; Op een analoog aangestuurde baan staat een variabele spanning van 0 tot 16 Volt wisselspanning (en een rijrichtingsschakelpuls van 24 Volt) welke u regelt met de regelbare transformator terwijl op een digitale baan een continu digitale spanning van 18 V staat.

De Analoge Baan

De rails van een analoge baan wordt rechtstreeks gevoed door een transformator waarop een regelknop zit die de hoeveelheid spanning naar de baan regelt. De snelheid van een en/of meerdere locs is dus afhankelijk van de hoogte van de spanning welke op de rails staat. Schakel je de regelknop van de analoge trafo dan veranderen alle locs gelijktijdig van rijrichting. Zet je nog een loc op de baan zal deze afhankelijk van de soort loc even hard gaan rijden als de andere(n) enz.

De Digitale Baan

Op de rails van een digitale baan staat een constante “digitale”spanning. Zou je op deze digitale baan een analoge loc zetten zullen veel locs er als een speer vandoor gaan omdat ze de volle 18 Volt spanning krijgen van de rails echter je kunt de snelheid niet regelen omdat die spanning constant is.

Deze constante spanning wordt gerealiseerd met een “moderne” transformator van 230 Volt wisselspanning welke stroom levert aan een “besturingsunit” welke op zijn beurt stroom levert aan de rails. Uit de besturingsunit komt nu een serieel signaal met er in de benodigde informatie versleuteld. Het betreffende signaal is ook wisselspanning, maar nu in een blokvorm.

Door die blokvorm geeft dit een prima gelijkspanning na gelijkrichting, waarmee de schakelingen in bijv. locs bediend worden. Hier uit volgt al dat het signaal tevens genoeg stroom moet leveren voor alle andere aan te sturen artikelen zoals o.a. motoren en verlichting. Er zijn immers geen extra verbindingen beschikbaar.

De decoder in de loc. pikt de digitale stroom op van de rails en haalt daar de specifieke gegevens uit die voor hem bestemd zijn en vertaalt deze digitale signalen naar de motor en andere functies in de loc. Deze functies, beter gezegd “opdrachten”, zijn in het geheugen van de decoder geprogrammeerd en worden afhankelijk van de programmering automatisch door de decoder en/of handmatig vanaf de besturings-unit uitgevoerd.

Voorbeeld van digitaal besturingssysteem resp; Transformator waarvan regelknop niet wordt gebruikt. De digitale regelunit met snelheidsregelaar en verdere functies en tenslotte de aansluiting naar de Rails.

Hoe zit dit nu met een digitale loc

In de digitale loc zit dus een Decoder die de 18V spanning van de rails oppakt en deze vervolgens regelt naar de motor in de loc. De decoder is een printje waarop elektrische componenten zitten waaronder de belangrijkste een geheugenchip. Deze chip onthoudt de vooraf ingestelde (geprogrammeerde) waarden, zoals locnummer, optrek– en afrem snelheden, verlichting aan/uit, enz. Belangrijkste is het unieke Loc nummer. Afgezien van heel oude decoders kunnen 80 verschillende nummers aan een loc toegekend worden. (01 t/m 80) Koop je een nieuwe digitale loc zullen deze waarden door de leverancier al ingesteld zijn. Wil je deze wijzigen kan dat met de dipswitches op de decoder zelf of door het programmeren met daarvoor geschikte apparatuur.(bijv. boven afgebeelde 6021) Dit laatste staat beschreven in de Wiki artikelen.

Samenvattend komt het dus hier op neer;

• Om te starten met het digitaal rijden op Uw huidige baan zijn dus nodig;

1. Geschikte Trafo’s en Besturingsunit

2. Een of meerdere Digitale locs en/of,

3. Een of meerdere analoge locs waarin decoder geplaatst moet worden.

4. Wat aanpassingen aan Uw baan.

Bestaande Analoge baan geschikt maken voor digitaal rijden

In het vorige hoofdstuk is al genoemd wat je nodig hebt om een digitale loc op een “analoog” ingerichte baan te kunnen laten rijden en besturen en niet alleen één loc maar meerdere locs gelijktijdig met verschillende snelheden.

Het totaal aantal locs wat je gelijktijdig kunt laten rijden en besturen is afhankelijk van de mogelijkheden van de besturingsunit en de voedingscapaciteit van de trafo(s). De meest eenvoudige besturingsmodule is al geschikt voor 4-treinenbedrijf en kost slechts een paar tientjes! (Delta consoles)

De mogelijkheden van de verschillende besturingsunits zijn in specifieke beschrijvingen terug te vinden in onze 3rail-Wiki dus zullen we in deze beschrijving daar naar verwijzen. zie: Märklin Besturingsunits

Belangrijk is nu wat moeten je aan de huidige analoge baan of losse spullen veranderen om digitale locs daarop te kunnen laten rijden.

We gaan er nu vanuit dat de huidige baan ingericht is met wissels en seinen en het nodige schakelmateriaal contactrails en schakelrails. Verschillende baanvakken en secties al of niet voorzien van sein- en/of blokbeveiliging.

Zwart/wit gezegd, dit kan allemaal blijven staan, echter wel even het volgende ….!

Aan de slag

• Begin allereerst met het verwijderen van __alle ontstorings-condensatoren__ die meestal onder de rails vastgesoldeerd zitten. Beste is los solderen of indien lastig knip ze dan met een tangetje los. Je vind ze vooal terug bij de aansluitails, contactrails en verdere plaatsen waar sprake is van "schakelen".

• Sluit de voeding van wissels, seinen rechtstreeks aan op een aparte transformator.

• De massa (-) van schakelrails, schakelkastjes en ev. contactrails bij voorkeur op de massa van de betreffende voedingstrafo of de gezamelijke massa verbinding van alle trafo's.

• Doe dit eveneens met de verlichting van huisjes, stations enz.

• Reden daarvoor is om zoveel mogelijk digitale stroom te sparen ten behoeven van het rijden met de locs.

• Wissels en seinen en schakelrails, moeten natuurlijk wel gevoed worden. Gebruik hiervoor bij voorkeur de moderne 230 Volt Märklin trafo’s welke voorzien zijn van een kortsluitbeveiliging. Afhankelijk van de toepassing kunnen “oude” blauwe Märklin trafo’s eventueel gebruikt worden voor bijv. baanverlichting zoals stations, huisjes e.d.

• De massa (-) van de trafo’s kunnen onderling verbonden worden. De “loop” van de stroom is van + naar - (plus naar massa oftewel van B naar O).

Afbeelding: baantje met 3 trafo’s incl besturingsunit 6021 als voorbeeld volgt nog.

Trafo’s in fase zetten

---

Te samen met de eventueële nieuwe trafo voor de digitale voeding dienen alle trafo’s “in fase” te staan. Staat er één niet in fase draai dan de steker in het stopcontact om. Gebruik bij voorkeur een verlengsnoer combinatie met meerdere stopcontacten (incl. waarschuwingslampje) die voor een paar euro in de bouwmarkt te koop is en controleer het “in fase” staan. Merk de kant van de steker met rode stip of iets dergelijks en stop ze in de verzamel-stekerdoos.

Onderdelen aanpassen/ombouwen

Wisselaandrijving aansluiten

---

Aansluitschema Wisselaandrijving

Bestand:Aansluitschema Märklin wissel-met-lantaarn.png Omdat de wissel met een aparte trafo gevoed gaat worden (zie vorige hoofdstuk) Dient de gele voedingsdraad (+) rechtstreeks op die trafo, of specifieke ringleiding van die trafo, aangesloten te worden. De aanwezige wisselverlichting die al op dezelfde gele draad was aangesloten kan dus blijven zitten.

De massa (-) hoeft niet apart aansloten worden (mag wel!) omdat de massa’s van rails en wissels met elkaar verbonden mogen zijn vermits de trafo’s in fase staan! (zie vorige hoofdstuk).

De overige blauwe en rode draden kunnen ook gewoon blijven zitten.Dus:

Voedingsdraad + (geel) voor relais en wissellantaarn los nemen van de rails en rechtstreeks naar wisselstroomtrafo.

Het schakelblokje voor het wissel wel voorzien van bruine massa kabel.

Seinaandrijving aansluiten

---

Hier dient hetzelfde te gebeuren als bij Wissels. Op het sein is echter een massa bus aanwezig zodat deze met een bruin kabeltje verbonden kan worden met de “min”van de wisselstroomtrafo voor wissels/seinen of eventueel ander centraal punt voor deze massa aansluiting van deze trafo (bijv.ring-massa leiding.). Wordt het sein handmatig bedient vergeet dan niet de bruine (massa) kabel van de trafo met het schakelkastje te verbinden. (afb/schets aansluitschema gewenst)

Schakelrails aansluiten

---

De schakelrail moet uitgevoerd zijn als massa schakelaar tussen de massa (-) van de wisselstroomtrafo en één van de blauwe draden van het sein (en/of wissel). Ook hier sluiten we dus de bruine draad weer aan op het massa contact van de voedingstrafo of massa ringleiding. (afb.schets aansluitschema gewenst)

Bestaande “analoge” Blokken

---

Aangenomen wordt dat deze analoge blokken/baanvakken zijn gemaakt overeenkomstig de veelal toegepaste werkwijze namelijk het isoleren van de middengeleiders (pukos) van de rails aan het begin en einde van het betreffende blok.

Zoals ook bij analoog bedrijf het geval is hoeft bij digitaal gebruik de massa (de min dus) niet geïsoleerd te worden.

De digitale loc zal zich op een dergelijk “analoog”blok hetzelfde gedragen als de analoge loc dat deed in de oude situatie.

De digitale loc rijdt een door het sein vrijgegeven baanvak binnen en zal abrupt stoppen als het sein voor het volgende baanvak op onveilig (rood) staat. Het sein schakel dus met zijn rode schakeldraden de digitale stroom.

Opmerking: Indien zich een analoge afremsectie in een of meerdere blokken bevindt kunnen de contactrails daarvan in de die blokken blijven zitten om later eventueel dienst te doen als trein massa detectie voor bijvoorbeeld melding via S88 aan centrale. Zie hiervoor artikel (volgt link)

Resumé

Het benodigde nieuwe materiaal is hierboven omschreven. De hoeveelheid werk hangt natuurlijk af van de omvang en wijze van opbouw van je baan. De wissels zullen misschien even los moeten evenals de seinen en schakelrails. Een mogelijk aanwezige analoog bestuurbare afremsectie met aparte trafo te schakelen zal anders ingericht resp. drastisch gewijzigd of zelfs geheel vervangen moeten worden door een digitale door bijv, toepassing van overgangsrails van M– naar C-rail.

Volgende stap keuze Besturingsunit

(Afb. Delta Unit/trafo/baan)

Het Delta digitale meertreinen besturingssysteem

Het oudste digitale besturingssysteem van Märklin echter wordt door Märklin nog wel geleverd in de goedkopere startsets.

• Met dit systeem kunnen maximaal 4 treinen onafhankelijk van elkaar bestuurd worden.

• Bij toekomstige overstap naar een meer geavanceerd systeem kan de Delta-unit als extra besturing (booster) gebruikt worden.

• Op Delta gestuurde banen kunnen volledig digitale locs eveneens rijden. De beperking zit dan echter in het aantal functies van de loc. die dan niet gebruikt kunnen worden.

• Een link naar de volledige beschrijving van dit systeem is vind je hier.

Besturing met de Control Unit 6021

---

Deze control unit (rijregelaar) wordt al sinds 1994 door Märklin geleverd en wordt nog steeds volop toegepast (anno 2010).

Deze unit is voor zowel het oude als nieuwere digitale Mä- data format geschikt, resp. apart of naar keuze gelijktijdig. Ook de niewste mfx locomotieven kunnen hiermee worden aangestuurd. Boven in de afbeelding zie je hoe simpel de trafo en control unit op de rails zijn aangesloten.

De links hierboven afgebeelde trafo heeft een capaciteit van 32VA. De regelfunctie hiervan wordt niet gebruikt en is overgenomen door de Control Unit (hier de CU 6021), welke de gekozen snelheid van de loc regelt evenals de rijrichting door de knop helemaal naar links te draaien. De afgebeelde C-Rail kan natuurlijk ook als een M-Rail gezien worden.

Link naar complete beschrijving van de Control Unit 6021 vind je hier!

Besturing met Mobile Station 60651 en 60652

Link naar komplete beschrijvingen vind je in de categorie Märklin Besturingsunits

(Afb. MS 60651/trafo/baan)

Besturing met Central Station 60212, 60213 en 60214

Link naar komplete beschrijvingen vind je in de categorie Märklin Besturingsunits

• Opmerking

• Auteur is zelf een "Overstapper" die een aantal jaren geleden is overgestapt van analoog naar volledig digitaal rijden, dus zowel locs, baan met CU en CS en PC besturing om vervolgens daarna wat stapjes terug te doen naar de combinatie digitaal rijden met grotendeels analoge baan besturing zoals wissels en seinen.

De reden voor dat laatste is dat zijn voorkeur uitgaat naar meer "doenerij" aan de baan i.p.v. de meeste tijd bezig te zijn met de software van de baanbesturing! Ieder zijn vookeur natuurlijk en belangrijk om dit bij je zelf vast te stellen alvorens te beginnen!

• Bovenstaand artikel is een "concept" en onderhevig aan aanvullingen en verbeteringen! Aanvullende informatie gewenst.

---