Bergbaan digitaal
Inleiding
Het kon niet uitblijven. De digitale techniek deed ook bij ons zijn intrede. De discussie om op digitaal over te gaan had al eerder plaats gevonden. We hebben echter een enorme hoeveelheid materieel dat al op leeftijd is en om alles om te bouwen naar digitaal zou een enorme kostenpost worden. Tevens wilden we voorkomen dat het materieel beperkt inzetbaar zou zijn doordat bijvoorbeeld slechts een gedeelte is omgebouwd naar digitaal. Mogelijk zou ook het huidige beveiligingssysteem op de analoge 3-rail baan schadelijk kunnen zijn voor de loc decoders. Dus hebben we destijds besloten om het niet te doen.
Maar door de bouw van de berg met alle benodigde elektronica en een nieuw te bouwen station begon de discussie opnieuw. Er was al een bloksysteem ontwikkeld en gebouwd op analoge basis die het dubbel-/enkelspoor mogelijk maakte en wat in principe functioneerde. Eén van de redenen om e.e.a. te herzien was dat de elektronica voor de wisselbediening van het linker deel van de berg nog moest worden gebouwd en de koppeling met het bloksysteem vormde nog een uitdaging. Een enorme hoeveelheid werk met als alternatief digitale besturing die, wat betreft de bedrading, relatief eenvoudig is. Ook was de gebruikte techniek, de diodematrix voor de wisselsturing, een reden. Deze techniek heeft zware voedingen nodig voor de sturing van de wissels. Bij deze techniek worden namelijk alle wissels in een wisselstraat tegelijkertijd bekrachtigd waardoor bij een grotere wisselstraat met zes tot zeven wisselspoelen de benodigde stroom behoorlijk kan oplopen. De voedingsspanning en benodigde transitoren moeten hierop berekend zijn. Verfijning van deze sturing kostte ook veel manuren. Voor het rechter gedeelte van de berg was deze diodematrix reeds gebouwd en gezegd moet worden dat het wel functioneerde. Maar het kon toch beter, eenvoudiger en niet te vergeten veiliger in verband met de hoge stroomwaardes. Uiteindelijk is besloten om de wisselsturing te digitaliseren en gewoon met analoge tractie te blijven rijden. Het voordeel van deze wijze van het sturen van de wissels dat dit in volgorde gaat en de wissels niet tegelijkertijd worden bekrachtigd. Er moest dus gezocht worden naar de juiste software en hardware.
Sporenplan Bergbaan
De Bergbaan bestaat uit een dubbelspoor traject waarop standaard links wordt gereden. Er zijn twee stations, Vinkenveld en Sankt Lucas en tussen de stations een aantal wisselstraten in het traject. Hierdoor is zogenaamd dubbel- /enkelspoor mogelijk en kunnen treinen elkaar inhalen over het andere spoor. Zie het onderstaande, schematische, figuur.
Tussen de stations is een korte route gecreëerd (C-C) met, uit het zicht achter in de Berg, een inhaalspoor. Op dit traject rijden twee autotreinen die stoppen op een kopspoor van beide stations. Het was oorspronkelijk de bedoeling deze treinen over het gehele traject te laten rijden maar door de kleinere wielen van de autowagons ging dit helaas op de wisselstraten te vaak fout.
Principe van het oude, analoge bloksysteem.
Elk blok bestond uit 3 secties, een hoofdsectie en aan beide zijden een stopsectie, in de figuur hierboven aangeduid als A (links) en C (rechts). De blokken werden aan elkaar gekoppeld en de gekozen rijrichting, geschakeld op de bedientafel, bepaalde welke stopsectie actief werd. In totaal waren er 47 hoofdbaan blokken voorzien en één printkaart bevatte 2 blokken. Zie de foto’s hieronder voor de draagramen die keurig zijn weggewerkt in de ingewanden van de berg.
Digitalisering met Koploper
Het eerste idee was om met behulp van de pc en software de wisselstraten in de berg te gaan bedienen. We hadden echter reeds een bedientafel gebouwd voor het bergtraject en deze wilden wij blijven gebruiken. We moesten deze tafel daarom aansluiten op de pc. De pc moest voor vertaling zorgen van de toets commando’s (soort nx-systeem) vanuit de tafel naar de aansturing van de wissels. Het programma Koploper van PaHaSoft leek ideaal voor ons doel. Maar helaas, ondanks het feit dat dit programma vele mogelijkheden biedt en zeer uitgebreid is, was hetgeen wat wij wilden niet mogelijk. Koploper is gebaseerd op automatische treinenloop en daarin is de sturing van rijwegen gekoppeld aan adressen van de tractie. Bedienen van de wisselstraten door een bezetmelding zonder loc-identificatie is daarom niet mogelijk. Op zich logisch; het programma gaat uit van digitale tractie en niet van analoge tractie. Ondanks dit feit gingen we het programma wel gebruiken voor het nieuwe station Jasperberg. Dit station zou bediend worden met de pc, aangezien de wisselstraten wel handmatig met de muis geschakeld kunnen worden. Voor het bergtraject moest er dus iets anders ontworpen worden. Daarbij kwamen we terecht bij de standaard modules van Märklin.
Märklin digitaal
Onderdelen van de eerste opzet:
⦁ Märklin Control Unit 6021
⦁ Märklin Memory 6043
⦁ Conrad bezetmelders met massadetectie
⦁ Wisseldecoders Viessmann (bouwpakket)
⦁ Märklin Interface 6050
In een memory 6043 van Märklin kunnen 24 wisselstraten worden opgeslagen waarbij iedere wisselstraat maximaal twintig zogenaamde magneetartikelen (wissels/seinen enz.) kan schakelen. Voordeel hiervan is dat het schakelen in de geprogrammeerde volgorde gebeurt waardoor het benodigde vermogen van de voeding (booster) laag kan blijven. Het schakelen van een wisselstraat kan via het toetsenbord van de memory of met behulp van een aangesloten terugmelder (S88 van Märklin). In onderstaande tekening is weergegeven hoe we uiteindelijk de bedientafel aan de digitale apparatuur hebben gekoppeld. De seinen vormen een verhaal apart. In principe is het mogelijk om na het sturen van de wissels het sein op veilig te zetten. We rijden echter dubbel-/enkelspoor in de berg en de stand van de seinen in dus weer afhankelijk van de gekozen rijrichting. Hiervoor komt in de toekomst een aanvullende schakeling. Helaas moest de bedientafel intern enigszins gewijzigd worden om die aan te kunnen sluiten op de terugmelders.
Een toets combinatie vanuit de tafel werd via een relaisschakeling omgezet in een enkel aardcontact voor de terugmelder. Via deze terugmelder, de opgeslagen wisselstraat in de Memory, en de control unit (booster) werden de decoders aangestuurd die op hun beurt de wissels in de gewenste stand leggen. Toepassen van Viessmann wissel decoders heeft als voordeel dat een externe voedingspanning aangesloten kan worden. Deze levert de spanning voor de wissels maar ook voor de led ‘s in de bedientafel die de stand van het wissel aangeeft. Het programmeren van de memory vond plaats met behulp van de pc. Het totale sporenplan was opgeslagen in een database van het programma Koploper.
Op onderstaande foto is de gebouwde bedientafel te zien met daarnaast de componenten voor de digitale sturing van de wisselstraten. Achter het zwarte luik gingen de benodigde terugmelders schuil.
Bergbaan volledig digitaal
Helaas was er weer ontwikkeling in de vereniging die het nodig maakte om het toch anders te gaan doen. Een teruglopend aantal actieve leden was de reden om ons plan voor de Bergbaan weer eens te herzien. Voor het bedienen van de Bergbaan en ook de uitbreiding van station Triberg hadden we doodeenvoudig niemand meer beschikbaar. Dus er moest een nieuw plan komen; automatische treinenloop door middel van een pc en het besturingsprogramma Koploper en toch maar, voornamelijk Zwitsers materieel, locomotieven ombouwen naar digitaal. De originele blokkaarten verloren grotendeels hun functie, deze worden nu alleen gebruikt om de treinenloop te volgen op de centrale regietafel. Vanuit het oorspronkelijk plan hadden we reeds een Central Station en Interface beschikbaar, de Märklin Memory 6043 (3x) hebben we uiteindelijk kunnen verkopen. De bezetmelders worden nu gebruikt om de bezetmelding op de blokken door te geven naar Koploper. Zonder deze bezetmelding is automatisch rijden niet mogelijk. De digitale componenten zijn de eerste generatie Digitaal van Märklin. Besturing vindt plaats via het programma Koploper op een pc en de ESU Lokpilot als decoder. De gekozen loc-decoder is Multi Protocol en kan zowel het Motorola protocol (MM) van Märklin als het DCC protocol aan. Als we dus ooit besluiten om een andere digitale centrale te gaan gebruiken dan hoeven we de decoders niet te vervangen.
Digitale onderdelen van de Bergbaan en station Triberg:
⦁ Märklin 6051 Central Station.
⦁ Märklin 6021 Interface
⦁ Märklin 6015 Booster
⦁ Viessmann Wisseldecoders
⦁ Conrad bezetmelders met massadetectie
⦁ OM32S seindecoders
⦁ BMD16N-SD bezetmelders met stroomdetectie (Tandradbaan)
Seinplan
Hoewel de Bergbaan een Zwitsers thema heeft hebben we gekozen voor een Duits seinstelsel. De seinen zijn van het merk Viessmann: bloksein, inrijsein met voorsein en uitrijsein. Deze seinen zijn beschikbaar als bouwpakket. Zie afbeelding hieronder. Voor het aansturen van de seinen wordt gebruik gemaakt van de OM32S. Dit is een, inmiddels niet meer leverbaar, onderdeel van het Dimano treinbesturingssysteem van VPEB en wordt ondersteund door Koploper. De OM32S printkaarten zijn ondergebracht in de draagramen van het analoge bloksysteem.
Bovenleiding
Reeds is een vroeg stadium van de bouw van de Bergbaan waren er al een behoorlijk aantal bovenleidingmasten gemaakt met behulp van messing H-profielen. Deze konden we uiteindelijk gebruiken samen met rijdraden van het merk Sommerfeldt. De rijdraden worden vlak na de tunnelingangen afgespannen met veertjes zodat deze mooi strak komen te hangen. Voor station Vinkenveld zijn later nog prachtige bovenleidingportalen en een schakelstation gebouwd met messing profielen.
Spanningsvoorziening Bergbaan
Wij hebben twee gelijkrichters geïnstalleerd die 220 Vac omzetten naar 50 Vdc. Vervolgens zijn er dc/dc voedingseenheden geplaatst die de 50 Vdc omzetten naar 5 Vdc, 12 Vdc en 24 Vdc. Zie de foto’s hieronder.
Blokschema digitale besturing Triberg/Bergbaan
Het rechter deel van de Bergbaan is gereed. De Berg is rechts en links gescheiden door een doorgang naar de achterliggende ruimtes op de zolder. Deze ruimtes mogen echter niet meer worden gebruikt op last van KPN en de brandweer. (Zie hiervoor de plattegrond van de zolder)
Hieronder volgen wat afbeeldingen van de van de Bergbaan:
De bouw van de Bergbaan links ligt even stil, we hebben prioriteit gegeven aan de bouw van station Jasperberg om de treinenloop over de gehele Bergbaan rond te krijgen. Zodra dit station technisch gereed is gaan we verder met dit deel van de Bergbaan wat betreft de scenery. En zoals te zien wordt dit nog een behoorlijke klus.