THEMA: DCC Decoder Umpolung Kehrschleifen

Hi !

Der Decoder schaltet in der Kehrschleife nicht um, sondern das Kehrschleifenmodul schaltet die Polarität.

https://www.lenz-elektronik.de/digitalplus-kehrschleife.php

https://www.lenz-elektronik.de/pdf/b_12200_def.pdf

https://www.bing.com/search?q=Kehrschleifenschaltund+DCC&FORM=HDRSC1

Gruß Thomas

Einen Nullleiter hast du eigentlich nur im Rahmen eines Drehstromnetzes, hier hast du einfach 2 Leiter, die ihre Polarität untereinander wechseln.
Der Decoder arbeitet genauso wie auch sonst alles in der Lok mit Gleichspannung, die Gleisspannung wird also natürlich erstmal gleichgerichtet und lediglich das Ursprungssignal ausgewertet um eben die übertragene Information zu erhalten (oder beeinflußt um die Antwort zu senden, im Falle von Railcom).
Im Gegensatz zu Wechselstrom hat aber das DCC-Signal durchaus eine Polarität, die sich aus der Signalform ergibt. Somit kann der Decoder also durchaus erkennen wie rum die Lok auf dem Gleis steht. Bei einer reinen Wechselspannng ginge sowas natürlich nicht, sondern nur durch das DCC-Signal.

Gruß,
  Daniel

Moin Jan-Philipp,



ja, im Dekoder...

Gruß
Kai

Na ja,
besser kann man das eigentlich dadurch erklären, das eine "Umpolung" bei einem Wechselstromsignal lediglich eine Phasenverschiebung von 180° ist. Der Decoder bekommt also weiterhin das gleiche Signal und merkt gar nichts. Es ist halt nur Millisekunden früher oder später.

Sehr gut erklärt hat das Felix auf seiner Homepage:

http://k.f.geering.info/modellbahn/technik/dccphasendreher.htm

Hier wird auch sofort klar, was denn der eigentliche Kurzschluss ist. Mir hat diese Beschreibung sehr gut geholfen, die Kehrschleifen lediglich mit einem 2-poligen Umschalter zu bauen - ohne Module - und dann entsprechde Signale an den Ein- und Ausfahrten aufzustellen, die jeweils die Phasenlage anzeigen. Wenn ich lust habe, dann baue ich im Winter noch Lichtschranken auf und ersetze den Schalter durch Relais.

Alle meine Loks laufen Unterbrechungsfrei durch die Kehrschleifen, die Umschaltung merken die gar nicht.

mfG

Werner  

Hallo Jan-Philipp,

hier das Schaltbild (vereinfacht).

{Die Umschalter auf der Motorseite bestehen aus Transistoren.
Durch schnelles ein- und ausschalten der Transistoren kann die Höhe der Gleichspannung am Motor verändert werden -> Geschwindigkeitsänderung}

Viele Grüße, Joni

Die von Joni zu diesem Beitrag angefügten Bilder können nur von registrierten Usern gesehen werden - Login

Das ist (war?) so beim Märklin Motorola-System, wo Minus oder Plus gegen gemeinsame Masse, eben Null, vorhanden sind. "Gemeinsame Masse" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass alle Booster über die gemeinsame Masseschiene verbunden waren (der andere Pol = Mittelleiter musste an der Boostergrenze getrennt werden). Also Masse nicht galvanisch getrennt.

Bei DCC ist das anders. Hier werden an der Boostergrenze BEIDE Schienen getrennt. Es gibt dann keine anlagenweite gemeinsame Masse. Dann ist es auch egal, ob am Gleis Plus oder Minus gegen Null (Prinzip "Gegentakt-Speisung") oder Plus gegen Minus bzw. Minus gegen Plus (Prinzip "H-Brücke") am Gleis liegt.


Falsch.

Bei Wechselspannung (Sinusform oder auch Rechteckform=DCC) ändert die Spannung "andauernd". Zu einem beliebigen Zeitpunkt x hat das System aber eine ganz bestimmte Spannug. Die kann man auch messen. Und das ist auch der Grund, warum beim Zweileitersystem bei einer Kehrschleife ein Kurzschluss entsteht.

Aber weil bei Wechselspannung die Polarität andauernd ändert, "weiss" der Decoder niemals, wie rum die Lok auf dem Gleis steht. Der Decoder "weiss" nur, wo bei der Lok vorn und hinten ist.

Felix

Ähm, da hab ich mal ne Frage zwischendurch. Wenn ich meine Stromversorgung bei der Bahn
einschalte ist denn dann nicht bei der Lok vorne wo das weisse Spitzenlicht zuerst aufleuchtet?

#7 aber nur wenn bei betreffender Lok auch das Dreilichtspitzensignal eingeschaltet ist.

Gruß Thomas

Ich wollte es nur wissen, da ich unter jeder Lok mit Modellfarbe einen weissen Punkt
mache der mir auch im stromlosen Zustand anzeigt wo vorn ist, wenn ich die vom Gleis hebe.

Felix:
selbstverständlich weiß ein halbwegs brauchbarer Decoder die Aufgleisrichtung, da das Signal eben nicht 100% symmetrisch und durchgängig gleich ist. Grob gesprochen wird die selbe Information nacheinander erst positiv dann negativ übertragen, kommt es beim Decoder jedoch genau anders herum an erkennt er die umgekehrte Polarität und somit Aufgleisung. DCC ist eben kein endloses Sinussignal wie der Strom in der Steckdose, sondern ein Datensignal das aus einzelnen Paketen besteht, deren Anfang der Decoder erkennen muß... sonst ginge gar nichts. Wenn der Decoder sich das Signal erst nach der Gleichrichtung anschaut erkennt er natürlich auch nichts mehr... und diverse Sonderlocken wie Bremsstrecke durch Diodeneinsatz fallen auch raus.
Per Railcom erhältst du übrigens bei anständigen Decodern die Aufgleisrichtung sogar zurückgemeldet.

Fitzban:
das Licht leuchtet da wo die Lok hinfahren soll. Das ergibt sich bereits aus dem DCC-Signal. Hängt also von deiner Zentrale ab ob sie sich die letzte Fahrtrichtung merkt oder bei allen Loks auf "vorwärts" zurück springt.

Gruß,
  Daniel

gnapf:
Sorry, nein; das stimmt einfach nicht. Und solches steht auch in keiner Decoder-Bedienanleitung. (Falls doch, bitte ich freundlich um mindestens eine Quellenangabe.)

Im günstigsten Fall verwechselst du "Aufgleisrichtung" und "Fahrrichtung vorwärts oder rückwärts".

Ein analoger Trafo für Gleichstrombahnem steuert die Lok "links" und "rechts".
Beim Umstieg auf digital ist Umdenken angesagt:
Eine Digital-Zentrale steuert die Lok niemals "links" und "rechts", sondern ausschliesslich "vorwärts" und "rückwärts". (Etwas anderes kennt der Decoder nämlich nicht.)

Gucke mal auf deine Zentrale: Da ist die Fahrrichtung der gewählten Lok mit irgend einer Form von Pfeilsymbol dargestellt.
- ist der Pfeil "hoch oder runter", entspricht "hoch" üblicherweise "vorwärts", "runter" ist "rückwärts".
- ist der Pfeil "links oder rechts", ist üblicherweise ein kleines Dampfloksymbol dabei (z.B. bei der Roco Multimaus). "Vorwärts" ist dann "in Richtung Kamin".

Steht eine Lok mit dem Kamin nach links auf dem Gleis, wird sie bei "vorwärts" nach links fahren. Drehst du die Lok um, so dass der Kamin nach rechts steht, wird die Lok nun nach rechts fahren, da "vorwärts" nun "nach rechts" ist.

Mit dem angeblichen "Erkennen der Aufgleisrichtung aus dem Decodersignal" hat das alles nichts zu tun. Der Decoder hat das Umdrehen der Lok überhaupt nicht mitgekriegt.

Felix

Im DCC- Signal ist die Fahrtrichtung für jedes Fahrzeug explizit definiert, also immer Fahrzeugbezogen! Viele modernere Decoder behalten die letztempfangene Richtungsinformation bei, auch wenn Spannung abgeschaltet ist. Daher werden sie (falls nicht ein andersgerichteter Richtungsbefehl empfangen wird) beim Einschalten bzw. aufgleisen immer mit der letzten Fahrtrichtung die entsprechend die Stirnbeleuchtung einschalten. Bei älteren wird es wie ein Reset wirken und die bevorzugte Richtung eingeschaltet.
Das DCC- Signal ist immer symmetrisch, Informationen werden immer mit je einer positiven und einer gleichlangen negativen Halbwelle übertragen. Da es sich um digitale Informationen handelt, gibt es auch nur zwei verschieden lange Halbwellen, eine 1 wird mit zwei kurzen Halbwellen, eine 0 mit zwei doppelt so langen Halbwellen übertragen. Die Aneinanderreihung dieser Informationen ergeben das DCC- Signal. Der Lok bzw. dem Decoder ist es egal, wie herum er auf dem Gleis steht, er erkennt immer die beiden Halbwellen, egal welche zuerst eintrifft. Für das Bremsen mit ABC wird eine Seite der Halbwellen mit Hilfe von Diodenschaltungen in ihrer Spannungshöhe um ca. 2V reduziert. Das erkennen ABC- fähige Decoder und reagieren mit Abbremsen bis zum Stillstand. Man spricht von unsymmetrischer DCC- Spannung. Das Märklin- Digitalsignal ist technisch gesehen ähnlich, nur die positiven und negativen Halbwellen sind nicht mehr symmetrisch, das Datenprotokoll ist komplett anders. Aber man könnte dieses auch auf Zweileitergleisen verwenden, genausogut wie man DCC auf Dreileitergleisen verwenden kann.

Hallo Felix,
tut mir leid, aber er hat recht. Per Railcom kann man sich die Aufgleisrichtung zurückmelden lassen. Wie das technisch gelöst ist weiß ich jetzt auch nicht, aber es funktioniert. Und wenn man diese Funktion nutzen will, muss man sich auch an die korrekte Konvention beim Anschluss der Gleise an die Zentrale halten.

Viele Grüße
Carsten

Hi !

Soweit ich es in Erinnerung habe, stellt die Zentrale fest in welcher Richtung die Lok fuhr nicht der Decoder. Ist jeden falls bei Lenz so.

Gruß Thomas

ok, anscheinend ist die Aufgleisrichtung tatsächlich ein Feature vom Railcom-Detektor, nicht vom Railcom-Sender (ergo Decoder). Der Decoder könnte es aber genauso, wie habe ich ja bereits beschrieben. Mit "links und rechts" hat das gar nichts zu tun, auch analog fährt eine Lok in Richtung Führerstand 1 oder in Richtung Führerstand 2.
In den Bedienungsanleitungen steht übrigens vieles nicht, da steht auch nicht wie das DCC-Signal auszusehen hat. Oder ob der Decoder sich wirklich Normkonform bei Railcom verhält oder nicht.

Wenn ich übrigens "auf meine Zentrale" schaue (ergo z.B. auf den BiDiBWizard), dann sehe ich da in der Tat Pfeile, die sich umdrehen wenn ich die Lok vom Gleis nehme und um 180 Grad gedreht wieder drauf stelle. Auf die Funktion des Decoders hat das erstmal keinen Einfluß, die Richtungsbefehle vom DCC werden immer gleich ausgeführt, so soll es ja auch sein. Das ganze ist eine Information für die Steuersoftware, damit die eben weiß ob sie Fahrtrichtung Führerstand1 oder Führerstand 2 wählen muß damit die Lok Richtung Kleinkleckersheim fährt. Wer also nur mit seinem Handregler hantiert wird nie etwas davon merken, selbst wenn es die Hardware kann.

Gruß,
  Daniel

Lest euch mal den DCC-Standard durch. Im S-9.1 steht sogar in der Fußnote:



Mit RailCom kann dagegen der Decoder Signale an einen Detector schicken. Diese Signale haben dann eine Richtung aus der ein Detector herausbekommen kann, in welche Richtung die Lok auf dem Gleis steht (also wenn ich mal davon ausgehe dass das rote Decoderkabel auch richtig an der rechten Fahrzeugseite angeschlossen ist). So kommt dann die Information bis zum BiDiBWizard.



Ja, genau, aber nur _mit_ funktionierendem RailCom (mit BiDiB hast du da ja ein System welches das "End-to-end" kann).

Grüße,
Harald.

Harald:
die DCC-Spec sagt ja erstmal nur das der Decoder nicht erwarten darf das ein Paket immer mit einem "positiven" Puls anfängt, sondern bei umgekehrter Richtung eben zuerst ein "negativer" Puls kommt. Und genau das kann der Decoder selbst auch nutzen um die Aufgleisrichtung zu erkennen. Eine Berücksichtigung in der Lok war halt nicht gewünscht, und eine Rückmeldung an die Steuersoftware ohne Railcom nicht möglich... somit konnte man das Thema bei reinem DCC simpel abhandeln.
Bei Railcom hingegen hat man sich halt dafür entschieden den Detektor das auswerten zu lassen, statt es als weitere Information über "die Leitung" zu jagen. Der Vorteil ist natürlich das somit dafür schonmal keine Bandbreite drauf geht. Es wäre aber im Decoder ebenso möglich gewesen.

Und natürlich alles nur mit funktionierendem Railcom... und zwar mit einem das mehr kann als nur die Decoderadresse zu melden, was die Sache ja nochmal deutlich weiter einschränkt. Ohne Railcom gibts nunmal überhaupt keine Rückmeldung vom Decoder.

Gruß,
  Daniel

@16 gnampf,
...dann guckt der Decoder, ob das DCC-Signal mit der positiven oder negativen Halbwelle zuerst eintrifft, und meldet der Zentrale, wenn die Phasenlage ändert.
Daraus "bastelt" dann die Railcom-Zentrale eine Links-Rechts-Information (die Pfeile auf deinem Display), wie du es vom analogen Trafo her kennst. Weil es halt praktisch und eingängig ist, wenn man am Drehregler nach "links" dreht und die Lok dann auch nach "links" fährt.

Im DCC-Signal ist nicht spezifiziert, ob zuerst die positive oder die negative Halbwelle gesendet werden muss. Die Datenübertragung basiert nicht auf der Polarität der Daten, sondern auf der Länge der Pulse. Weil aber ein Programmierer eine Zentrale logischerweise so einfach wie möglich programmieren wird, sendet eine Zentrale immer zuerst die positive und dann die negative Halbwelle... und wenn man die Drähte beim Gleisanschluss wendet, wird es umgekehrt.

Das Erkennen der Aufgleisrichtung macht sich also die Bequemlichkeit der Programmierer beim Erzeugen des DCC-Signals zu  nutze

Es würde mich in diesem Zusammenhang noch interessieren, was der Pfeil auf deiner Zentrale macht, wenn die Lok eine Kehrschleife durchfährt. Wenn ich deine Argumemtation richtig verstehe, erkennt der Decoder, dass die Phasenlage im Gleis gedreht hat, und meldet der Zentrale "ich stehe jetzt andersrum auf dem Gleis", worauf diese den Pfeil im Display wendet - obwohl nicht die Lok auf dem Gleis umgedreht wurde, sondern nur die Phasenlage im Gleis.
(Bei der Ausfahrt aus der Kehrschleife hat dann auch die Lok gedreht, worauf die Lager der Lok wieder zum Pfeil auf dem Display passt.)

Korrekt?


Sorry, nochmal nein.
Bei Analog (Zweileiter-Gleichstrom) ist die Fahrrichtung durch die Polarität im Gleis vorgegeben. Du steuerst also, dass eine Lok, die auf dem Gleis steht, nach "links" oder "rechts" fahren soll.
Klar fährt die Lok dann in Richtung Führerstand 1 oder 2, je nach dem die Lok auf dem Gleis steht, aber davon weiss der Trafo nichts.

Felix

von "links oder rechts" weiß der Trafo auch nichts, der kennt nur + und -. Alles weitere hängt von der Verdrahtung vom Gleis, Lok, etc. ab. Und im Falle einer Digitallok die analog gefahren wird auch noch von den Einstellungen des Decoders. Links oder rechts ist aber schon insofern unsinnig, als das bei einem Kreis du ansonsten auf der Hälfte umpolen müsstest

Das die Datenübertragung auf der Polarität basiert hat ja auch nie einer behauptet. Ich habe lediglich gesagt das man anhand der Daten die Polarität und damit auf Aufgleisrichtung erkennen kann. Bisher konnte auch keiner ausführen warum das nicht gehen sollte.

Was das ganze mit einer Bequemlichkeit irgendwelche Programmierer zu tun haben sollte erschließt sich mir leider nicht... obwohl ich ein Programmierer bin der es gerne bequem hat. Aber als Erzeuger muß ich mich zwangsläufig entscheiden ob ich positiv oder negativ anfangen will, bezogen auf meine Klemmen. Und da eine Fuzzylogic einzubauen um das zu variieren wäre unbequem und überflüssig. Somit hab ich an meinen Klemmen durchaus immer die gleiche Polarität am Anfang. Bei korrekter Verdrahtung setzt sich das dann über die Anlage bis zum Decoder so fort.  Beim Decoder ändert es sich dann natürlich je nach Aufgleisrichtung und spielt für die übertragenen Daten keine Rolle. Kann aber als zusätzliche Information eben ausgewertet werden. Und ergibt die Aufgleisrichtung.

Die Kehrschleife ist wohl auch einer der Gründe warum das ganze im Decoder keinen Einfluß auf das Fahrverhalten hat, denn sonst dürfte man die Fahrtrichtung zusammen mit der Polaritätsumschaltung auch umkehren... wie bei analog. So bleibts der Steuersoftware überlassen das zu handlen. Ich gestehe, ich hab noch keine Ahnung wie da z.B. Rocrail mit klar kommt, insbesondere wenn man zum umpolen einfach das ganze von der Weichenstellung abhängig macht, wie bei mir. Wenn man die Kehrschleifenfunktion vom GBM16T nutzt könnte der das ggf. ja direkt mit verarbeiten, da der den Status der "Verdrehung vom Gleis" kennt.

Gruß,
  Daniel

Soweit ich jetzt gesehen habe,
wird im Decoder die Spannung tatsächlich gleichgerichtet. Aber vorher wird das Digitalsignal noch mittels Optokopller abgegriffen. Würde das nach der Gleichrichtung passieren, würde man gar keine Höhen und Tiefen im Signal haben und daher auch kein Signal generell erkennen.

Danach wird noch mit dem abgegriffenen Signal vom Decoder entschieden, ob Richtung 1 oder 2 gefahren wird. Daher ist dann egal wie die Schienen gepolt sind.

Gruß,
JP

Es ist nirgendwo definiert ob das DCC Signal mit rechts positiv gegenüber links oder andersherum beginnt. Vielleicht könnte ein Decoder das raus bekommen, braucht er aber nicht. Die railcom Antwort ist polarisiert und der Detektor macht die Arbeit.

Grüße,

Harald.

ist eine reine Frage der Verkabelung. Der Booster/DCC-Generator wird das wohl kaum zwischendrin aendern, ergaebe gar keinen Sinn. Beim Detektor ist es ja das gleiche, auch da kommt nur die "korrekte" Antwort raus wenn die Verkabelung von Gleis und Lok "stimmt".

Gruss,
  Daniel

Doch doch rechtes Gleis beginnt mit Positiver Halbwelle. Das braucht man um die Aufgleisrichtung bestimmen zu können. Damit kann man erreichen daß egal wie rum die Lok am Gleis steht die Führe sicher vom Prellbock weg gesteuert wird. Ebenso kann man damit erkennen wenn man durch eine Kehrschleife fährt und diese umgepolt wurde.
Derzeit gibt's nur kaum Anwendungen die das benutzen.
-AH-

Wo im Standard stehts?


Nö, dafür reichts wenn die Verkabelung des RailCom-Teils so ausgeführt ist wie im RCN-217 Dokument (wo plus und minus zu rechts und links zugeordnet wird, oder?)

Grüße,
Harald.