Persoonlijke instellingen

Treinbesturingssoftware

Uit BeneluxSpoor.net - Encyclopedie
Versie door Rkoerts (overleg | bijdragen) op 21 apr 2010 om 20:10
Ga naar: navigatie, zoeken
E10.09 - Keerlus - Vorige | Volgende - E10.11 - Hybridebaan (Tweerail/Drierail)

Onder redactie van: BeneluxSpoor.net / Auteur : Ronald Koerts

35px


alt text
E10.10-01
Foto: Gerhard Hammers

Inleiding

Het besturen van modeltreinen met de computer is niet iets van de laatste jaren. Dit gebeurt al sinds de komst van de eerste personal computer. Vanaf eind ’jaren 70’ biedt de ’Hobby Computer Club! Modelbaan- automatisering gg’ (gg=Gebruikers Groep) een systeem aan om modeltreinen via de computer te besturen. In de loop van de jaren zijn de technieken veranderd en verbeterd maar het basisprincipe blijft hetzelfde. Een grotere vlucht van het computer- gestuurd rijden kwam met de betere beschikbaarheid van de computers, vrij verkrijgbare software en goedkopere digitale systemen die direct op de computer aan te sluiten zijn. De huidige software is zeer uitgebreid en de mogelijkheden zijn eigenlijk oneindig.

Kan het analoog of moet het digitaal?

Bij het aansturen van modeltreinen via de computer denkt men als eerste aan digitaal rijden. Dat hoeft niet! Er zijn systemen waarbij een analoge trein bestuurd kan worden via de computer. Het systeem van de HCCM en het dinamo-systeem van Van PerloElektronica en Besturingstechniek zijn wel de bekendste computergestuurde analoge blokgestuurde systemen. Zoals met een standaard transformator, worden de treinen in de blokken gestuurd door de spanning op de rails te verhogen (sneller te laten rijden) of te verlagen (langzamer te laten rijden). Dit noemt men ook wel 'Blokgestuurd'.

Het aansturen via een digitaal systeem kent een paar verschillen ten opzichte van het analoog rijden. Bij digitale systemen staat er een constante spanning op de rails. Naast de constante spanning wordt een signaal op de rails gezet, dit wordt geproduceerd door de centrale unit. In de locomotieven zijn decoders (minicomputers) ingebouwd die luisteren naar het signaal op de rails. De centrale geeft iedere locomotief commando’s wat te doen (rijden, stoppen, lichten aan, richting wijzigen, enz …). Dit noemt men ook wel ’treingestuurd’.

Hoe begin je? Groot of klein?

Het algemene advies voor het beginnen met het besturen van je treinen met de computer is: Begin heel eenvoudig … Maak een simpele treintafel en leg daarop een leuk test-ovaaltje met een inhaalspoor. Daarmee kan je dan naar hartenlust experimenteren met het rijden van meerdere treinen, het indelen van de modelbaan in blokken en het invoeren van de gegevens in de software. Daarna kan je overstappen op de bouw van je echte baan of juist het testovaaltje uitbouwen tot een mooie baan.

Kost het veel geld?

Je kunt het zo gek maken als je zelf wilt. Dat betekent dat je alles in de winkels kant-en-klaar gebouwd kan kopen en dan kost het inderdaad redelijk wat geld. Je kunt ook werken met zelfbouw terug/bezetmelders en wisseldecoders, gratis software, een oude PC en een mooi digitaal beginsetje. Dan zou je met een kleine modelbaan voor minder dan €300 je eerste trein computergestuurd digitaal kunnen laten rijden.

De software: Gratis of betalen?

Je blijft de keuze houden tussen commerciële pakketten en vrij verkrijgbare pakketten. Dat is voor eenieder een persoonlijke keuze. De commerciële pakketten kosten van een paar tientjes tot enkele honderden euro’s.

A) Zijn deze beter dan de vrij verkrijgbare pakketten? Als Railz Miniworld al rijdt met een vrij verkrijgbaar pakket … hoe slecht kan het zijn?
B) Krijg je betere ondersteuning als je er voor betaald hebt? Soms werkt een Forum sneller dan aankloppen bij een bedrijf.
C) Het installeren van de software, nieuwe updates en bugfixes is slechter bij de vrij verkrijgbare pakketten? Hoeft niet, ook hier kan soms sneller ingesprongen worden bij problemen. Bij vrij
    verkrijgbare software zijn updates en bugfixes helemaal gratis, bij commerciële pakketten moet je meestal een klein bedrag neerleggen om een update te krijgen.
D) Als de makers van het vrij verkrijgbare pakket ermee stoppen, dan kan ik niets meer! Dat valt mee, je kunt gewoon blijven rijden maar er worden geen nieuwe versies meer gemaakt.
    Ditzelfde kan je overkomen als je een commercieel pakket koopt. Het bedrijf kan ook stoppen met de ondersteuning van de software.

Het blijft een persoonlijke keuze om voor een bepaald pakket te kiezen.

Kan je alleen maar automatisch rijden?

Bij de meeste softwarepakketten is het mogelijk naast het automatisch rijden ook nog met de 'hand' te rijden, of het omzetten van wissels met de hand te doen.

A) Automatisch rijden: Hierbij worden alle treinbewegingen door de computer geregeld en uitgevoerd. Je kunt bij de meeste pakketten uitgebreide dienstregelingen rijden, compleet met
   'modeltijd'.
B) Half automatisch: Bij sommige pakketten,waaronder 'Koploper' van Pahasoft, kan je de software laten reageren op een extern bedieningspaneel. Dit betekent dat je bijvoorbeeld een
    wisselstraat kunt stellen, kunt bepalen welke trein wegrijdt, waar hij naar toe gaat.
C) Handmatig: Bij de meeste pakketten is het mogelijk om de software te laten reageren op een handregelaar. Met de regelaar kan je dan handmatig met één of meerdere locomotieven rijden.
D) Alléén de wissels bedienen: Je kunt er voor kiezen om je wissels digitaal om te zetten. Het voordeel is dat je op een scherm de (juiste) stand van je wissels ziet, wisselstraten kan instellen.

Wat heb je nodig?

Voor het besturen van de modelbaan met treinbesturingssoftware heb je een aantal extra zaken nodig. We gaan uit van een normaal 'treingestuurd' digitaal systeem, dat gewoon in de standaard modelspoorwinkel te koop is. Geen HCCM of Dinamo-systeem dat je (deels) zelf nog in elkaar moet solderen. Om te beginnen heb je in het kort het volgende nodig:

1) Een digitale centrale: Een centrale van een bekende fabrikant met PC aansluiting, een centrale op basis van MRDirect of een hulpprint om de centrale te koppelen aan de computer.
    Voor meer informatie: E10.07 - Centrales
2) Een locatie / positiesysteem: Deze moet in- c.q. onder de baan gemonteerd worden. Anders weet de software niet waar de treinen zich op de baan bevinden. Voor de positiebepaling kun
    je gebruik maken van terugmelders/bezetmelders. De terug-/bezetmelders zijn aangesloten op de centrale c.q. hulpprint en geven een signaal aan de centrale door als een contact
    gesloten wordt. Voor meer informatie: E10.05 - Terugmelding
3) Wisseldecoders: Om de wissels in je baan te kunnen omzetten dien je deze met een decoder, de wisseldecoder, aan te sluiten op de centrale. Daardoor kan de software het wissel omzetten.
    Voor meer informatie: E10.04 - Wissels digitaliseren
4) Een PC of Laptop: Dit is voor de software om de treinbesturingssoftware te laten werken. Je hoeft niet de nieuwste of zwaarste PC of Laptop aan te schaffen om de software te kunnen
    draaien. De meeste pakketten nemen genoegen met een oudere computer. Het gaat er om met welk besturingssysteem van de computer (bijvoorbeeld Windows 98/Windows 2000/Windows XP … , Linux,
    Apple OS) je zelf het liefste werkt. Dat geeft meestal de doorslag.
5) Software: De huidige software draait tegenwoordig allemaal zeker op Windows, daarnaast zijn er ook pakketten die onder Linux of een Apple OS werken. De meeste pakketten stellen
    nauwelijks eisen aan het besturingssysteem dat op de computer moet staan. Tegenwoordig heb je de keuze uit vele tientallen softwarepakketten. Deze kunnen zowel commerciëel (betaald)
    als gratis / vrij verkrijgbaar zijn.
6) Heel veel geduld en vrije tijd: De baan moet aangepast worden of voorbereid worden op het besturen met de computer. Dat betekent bij opbouw van de baan het juist indelen in logische
    blokken en het aanbrengen van de bedrading. Dan de baangegevens invoeren in de computer en controleren.

Alleen voor treinen?

Nee, je kunt in principe met alle treinbesturingssoftware ook aangepaste modelauto’s van het Faller-Car-System aansturen. Dit is een nieuwe ontwikkeling en wordt bijvoorbeeld bij de grotere tentoonstellingsbanen als Railz Miniworld en Miniatuurwelt Hamburg gebruikt. De werking is bijna hetzelfde als bij treinen. Net als met de treinen krijgt de auto een decoder die opdrachten van de centrale/computersoftware uitvoert. Je moet de weg voor de auto’s aanpassen zodat deze de opdrachten kan verzenden en verdeeld wordt in blokken. Een aantal softwarepakketten zijn aangepast op het gebruik met de autosystemen, zoals de aansturing van verkeerslichten, enzovoort.

De softwarepakketten:

Hieronder volgt een klein overzicht van een aantal pakketten die heden ten dage te krijgen zijn. Ieder pakket heeft zijn voor- en nadelen. In deze lijst staan niet alle pakketten genoemd en ze is dus verre van compleet. Maar dit geeft een goede indicatie van wat beschikbaar is:

NaamKoploper
LeverancierPaHaSoft
KostenGeen kosten, vrij verkrijgbaar
Websitehttp://www.pahasoft.nl
TaalNederlands
OndersteuningVia de website en het Koploperforum.
OpmerkingenDit is een pakket dat in Nederland vrij bekend is. Voor een beginner zijn er speciale handleidingen waarin stap voor stap de mogelijkheden van het programma uitgelegd worden. Dit pakket wordt ook gebruikt bij Railz Miniworld.


NaamRocRail
LeverancierRocRail
KostenGeen kosten, vrij verkrijgbaar
Websitehttp://www.rocrail.net
TaalDiverse talen, waaronder Nederlands.
OndersteuningVia de website en fora van RocRail. Zie ook: Rubriek E12 - Cursussen en handleidingen of Digitale modelspoorbaan besturing met Rocrail (Deel 1): [[1]]
OpmerkingenDit is een open source pakket dat vrij gedownload kan worden. Men kan zelfs helpen met de ontwikkeling van het programma. Het draait onder verschillende besturingssystemen als Windows, Linux en Apple OS.


NaamiTrain
LeverancierBerros
Kosten50 tot 130 euro
Websitehttp://berros.eu/itrain/nl/
TaalDiverse talen, waaronder Nederlands
OndersteuningVia de leverancier
OpmerkingenDraait op meerdere besturingssystemen. Kan uitgeprobeerd worden met een tijdelijke licentie.


NaamWin-Digipet
LeverancierFirma WinDigipet
Kosten100 tot 400 euro
Websitehttp://www.windigipet.de/
TaalDiverse talen, oorspronkelijk Duits, nu ook in NL
OndersteuningVia diverse fora op Internet.
Opmerkingen Deze software is ook te gebruiken voor het besturen van aangepaste versies van het Faller Car System.


NaamRailroad & Co traincontroller
LeverancierFreiwald Software
Kosten80 tot 450 euro
Websitehttp://www.freiwald.com/
TaalDuits / Engels
OndersteuningVia de website
OpmerkingenIn verschillende smaken te verkrijgen. Een aparte versie gemaakt voor ROCO / Fleischmann voor hun digitale systeem ROCOMOTION. Dit wordt daarmee geleverd.


NaamThe JMRI-project
LeverancierJMRI
KostenGeen Kosten, Vrij verkrijgbaar
Websitehttp://jmri.sourceforge.net/
TaalEngels
Ondersteuningvia de Website en diverse fora
OpmerkingenEen pakket dat continu in ontwikkeling is. Werkt op alle besturingssystemen waar Java op geïnstalleerd is. Ontwerpen gemaakt in XtrkCad kunnen gebruikt worden in JMRI.



Het Basisprincipe

Alle softwarepakketten werken volgens hetzelfde basisprincipe. Het basisprincipe is gebaseerd op de beveiliging van de ’grote’ spoorwegen. Daarbij wordt een traject tussen twee stations opgedeeld in één of meerdere logische stukken, de zogenaamde ’blokken’. In één blok mag zich niet meer dan één trein bevinden. Om de machinist van de trein te laten weten dat een blok vrij is om in te rijden, gebruikt men seinen. Bij een vol blok geeft het sein rood aan, en mag de volgende trein niet in dat blok en moet wachten, totdat het blok vrij is. Zo wordt voorkomen dat de treinen met elkaar botsen.

Rk beneluxspoor principe blokken.jpg
E10.10-02
Tekening: Ronald Koerts

Dit principe wordt ook toegepast bij de modelbaan. De modelbaan wordt opgedeeld in een aantal blokken. Via hulpprinten onder de baan en een hulpprint (computerinterface) of digitale centrale wordt de complete modelbaan aangesloten op de computer. Op de computer draait de treinbesturingssoftware die de treinen via de computerinterface c.q. centrale aanstuurt. Via de hulpprinten krijgt de software door dat een blok bezet is en dat er dus geen tweede trein in dat blok mag komen. De volgende trein mag niet eerder het blok in dan wanneer het blok weer vrij is.

Blokken

De modelbaan moet logisch in blokken verdeeld worden. Ieder softwarepakket stelt zijn eigen eisen aan een blok. Bij de meeste softwarepakketten moet het blok minimaal één (bezet)meldpunt hebben, hiermee kan gedetecteerd worden dat een trein het blok ingereden is. De meeste pakketten geven de voorkeur aan minimaal twee (bezet)meldpunten per blok. Het is verstandig om de blokken zo groot te maken dat de langste trein die op je baan rijdt, in een blok past.

Wissels

Wissels dienen aangesloten te worden op een wisseldecoder. Deze wordt ingevoerd in het softwarepakket, waardoor deze aangestuurd kan worden. Bij de meeste pakketten moet je dan nog aangeven van welk blok naar welk blok gereden kan worden.

Seinen

In principe staan deze voor de sier langs de digitale baan en dus ook bij het besturen via de computersoftware. In veel software is het wel mogelijk om een compleet werkend seinstelsel in te voeren zodat de juiste seinbeelden op de seinen staan. Net als bij het handmatige digitale bedrijf dienen de seinen aangesloten te zijn op een speciale seindecoder of een wisseldecoder.

Ontkoppelaars

Als deze zijn aangesloten op een wisseldecoder kunnen ontkoppelaars gewoon gebruikt worden in de software. Dan is het mogelijk om via de software bijvoorbeeld een locomotief op het station te laten omlopen.


Het treinbesturingssysteem Modellbahnsteuerung per Computer (MpC) van Gahler und Ringstmeier.

(bijdrage van Dick van der Knaap)

Het systeem MpC (Gahler und Ringstmeier) is een in Nederland relatief onbekend, zogenaamd blokgestuurd, systeem. Dat houdt in dat de modelspoorbaan in blokken is verdeeld, waarbij elk blok zijn eigen elektronica heeft, die weer de rijstroom van de verschillende treinen regelt. Het geheel wordt bestuurd met behulp van een DOS-gebaseerd programma, waarvoor slechts een oude computer voldoende is. (DOS is de afkorting van 'Disk Operating System') In een 19 Inch-rek worden insteekkaarten gemonteerd. Dit geheel communiceert met de computer via een interface-kaart, met daarop een speciaal geprogrammeerde Eprom. Deze is verkrijgbaar bij de heer Ringstmeier en voor het gebruik moet een licentie worden aangeschaft. Zie ook MpC

Elke gemonteerde kaart heeft ofwel twee blokaansluitingen, óf vier hulpblokaansluitingen, danwel acht bezetmelders, acht wisselaansluitingen, 32 schakelaars of 32 Led-aansluitingen. Op deze kaarten gebeurt dus, wat bij andere systemen door decoders en terugmelders wordt gedaan. De voeding wordt verzorgd door middel van enkele ringkerntrafo’s. Enige elektronica regelt het geheel, en dient onder meer om alles tegen kortsluiting te beveiligen. Wat betreft de werking is het systeem vergelijkbaar met andere digitale systemen, met als bijzonderheid dat de regeling werkt doordat de chips op de insteekkaarten zitten, en niet in de locs en de decoderapparaten. Zoals bij alle computerbesturingen het geval is, dienen van tevoren de nodige gegevens aan de computer te worden verteld door middel van invulformulieren. Daardoor weet de computer bijvoorbeeld:

• de volgorde van de blokken en hulpblokken
• wat de doorrijdblokken zijn (die hebben dus geen stopsectie)
• welke wissels moeten worden omgezet voor een bepaalde rijweg
• welke rijwegen er zijn, met bijbehorende wissels
• wat de eigenschappen van een blok zijn (maximumsnelheid, lengte)
• welke terugmelders bij een baandeel horen
• welk sein bij een blok hoort (regeling correcte seinbeeld)
• wat de rijeigenschappen van een loc, treinstel of trein zijn (optrekken, afremmen, maximum snelheid, kruipsnelheid tot stop). Maximaal kan het systeem 400 treinen aan.

De terugmelding gebeurt, doordat de computer vaststelt dat er een stroomverbruiker op een melder aanwezig is. Daarom moet de laatste as van een trein iets stroom afnemen, wat eventueel bereikt wordt door het aanbrengen van weerstandslak. Bij een weerstand van ongeveer 10 tot 15 kΩ (kiloOhm) wordt het einde van een trein netjes gedetecteerd.

De belangrijkste taak van de computer is de beveiliging. De plaatsen van alle treinen zijn ten allen tijde bekend, en de computer verzorgt de stroomtoevoer naar een blok, afhankelijk van de ingestelde rijweg. Je kunt één of meer bedieningspanelen gebruiken, en daarop de treinen zien rijden aan de hand van rode, gele en groene Led’s. Je hebt steeds de keus tussen ’volledig automatisch rijden’ of ’volledig handgestuurd’, danwel een mengvorm van die twee. Maar de beveiliging blijft steeds in handen van de computer. Er bestaat de mogelijkheid om vaste routes te rijden, als je die maar beschreven hebt. Ook pendeltreinen op een enkelsporig baanvak kunnen zo eindeloos heen-en-weer rijden. De kunst is dan om een aantal treinen op routes te zetten en met de handbesturing andere treinen daar tussendoor te leiden. Het voordeel, in het bijzonder voor een clubbaan, is dat in de gemotoriseerde voertuigen geen decoder behoeft te worden ingebouwd. Het systeem is voor alle schalen geschikt (ook schaal Z, 1:220), maar alléén voor gelijkstroom.
Er is ook een nadeel: bijzondere functies zoals fluiten, motorgeluid, rangeerseinen en dergelijke, worden niet ondersteund.


Meer informatie

Kijk voor vragen op:


E10.09 - Keerlus - Vorige | Volgende - E11 - Methoden, technieken en materialen