SPOOR 1 DRAAISCHIJF. In Nederlands Model

Transcriptie

1 SPOOR 1 DRAAISCHIJF In Nederlands Model

2 Dit document beschrijft de kronkels voor het ontwerpen en bouwen van een draaischijf voor een Spoor1 Draaischijf met een elektrische besturing. Het document bevat tevens een historisch overzicht. Aan de hier gepubliceerde worden geplaatst zoals deze zijn en en de auteur neemt geen verantwoordelijkheid voor eventuele fouten en schade. De foto s op de voorzijde en verderop zijn verkrijgbaar bij het Utrechts Museum. De tekst, tekeningen, schema s en programma voorbeelden zijn eigendom van de auteur tenzij ander vermeldt. Productnamen zijn eigendom van de respectievelijke producenten. Historie 6 September De bijgewerkte documenten zijn op de website geplaatst. Toegevoegd zijn o.a. de schema s van de controller en stappenmotor besturing. 25 Augustus In Märklin-Motorola uitvoering wordt het adres bereik van de draaischijfdecoder gevolgt 2 Augustus Om de decoder zo universeel mogelijk op te zetten heb ik besloten om de voeding niet meer van de rails te betrekken maar separaat uit te voeren. Hiervoor is ook een galvanische scheiding aangebracht terwijl voor de DCC decoder ook een Ack circuit geplaatst. Uit testen is gebleken dat de 0-detectie met een IR-sluis niet snel genoeg reageert. 30 Juni Het adres decoder gedeelte verwijdert. Nu per software installeren De software routine om het aantal stappen te bepalen werkt nu in de simulator Tevens de draai routine gecontroleerd 28 Juni Besloten om decoder ook voor DCC uit te brengen. Waarschijnlijk is deze versie eerder beschikbaar dan de MM om dat DCC beter gedocumenteerd is 24 Juni Basis voorwaarden verder vastgesteld 21 Juni Eerste documenten op de website geplaatst Alle rechten, in het bijzonder het kopieerrecht, te distribueren en te vertalen, voorbehouden aan de auteur. Voor het vermenigvuldigen of reproduceren in welke vorm ook (Drukken, fotokopiëren, microfilmen of elektronisch gegevens opslaan) is de schriftelijke toestemming van de auteur noodzakelijk. Alle merk-, product- en firmanamen vallen onder beschermrecht van de betreffende firma s Pagina 2 Spoor 1 Draaischijf Harry H. Arends Gegevens in deze beschrijving zijn onder voorbehoud en kunnen ten allen tijde zonder waarschuwing veranderd of verwijdert worden

3 Inhoud Inleiding 4 Eigenschappen MM systeem 5 Eigenschappen DCC Systeem 5 Systeem beschrijving 6 Decoder adressering Märklin-Motorola (MM) 6 Decoder adressering DCC 6 Configuration Variables (CV s) 7 Beschrijving van de Configuratie Variabelen 7 Reset 9 Besturing 10 Blokschema 10 Voeding en Interface 10 Nul Positie detector oud 11 Nul Positie detector 12 Microcontroller 12 Stappenmotor 1 13 Stappenmotor 2 14 Stappenmotor 3 14 Encoder 15 Werking 15 Software 16 Het Märklin Motorola formaat (MM) 16 Commando structuur (MM) 17 Initialisatie 18 Detectie digitaal MM signaal 19 Detectie Digitaal DCC Signaal 21 Bereken aantal stappen en richting 22 Laat de draaischijf draaien 23 Sturing Stappenmotor 24 EEPROM Subroutines 26 Refresh 27 Configuratie Variabelen 28 Constructie 29 Draaischijf afmetingen 29 Schema s 30 Microcontroller & Interface 30 Sturing met MC Sturing met L Sturing met L297 & L Elektrische aansluitingen 35 Decoder 35 Sporen 35 K83 en K84 code tabel 36 Draaischijven overzicht 37 Bijlagen 42 Draaischijf diagram 15º 43 Draaischijf diagram 18º 44 Foto s 45 Pagina 3 Spoor 1 Draaischijf Harry H. Arends

4 Inleiding Anders dan in deze tijd was het voor de meeste (stoom)locomotieven niet mogelijk om op hoge snelheid achterwaarts te rijden. Een uitzondering hierop zijn de speciale rangeer locomotieven welke ontworpen waren om met lage snelheid te rijden. Ook het rijden met een tender voorwaarts was en is uit veiligheids overwegingen niet aan te raden. Hoe groter de locomotief des te groter ook de draaischijf op een tractie terrein of station behoorde te zijn. Door het in dienst nemen van steeds sterkere en daardoor grotere locomotieven ontstond de noodzaak om bestaande draaischijf te vergroten of opnieuw aan te leggen. Eigenlijk was dit een voortdurend proces, door het plaatsen van de grootste locomotieven op de belangrijkste knooppunten werden de oude locomotieven doorgeschoven naar de andere stations en/of depots. Een z.g. (spil)draaischijf bestaat uit twee hoofdliggers en in het midden ondersteund door een spil. Aan het uiteinde waren twee steunwielen aangebracht die uitsluitend bij het op- en afrijden belast werden. De steunwielen lopen over een rail in de bodem van de draaischijfkuip. Enige vaardigheid van de machinist was vereist om de locomotief exact in het midden van de draaischijf te plaatsen zodat deze in evenwicht was en daardoor kon worden gedraaid. Het draaien gaat meestal per hand. Dit is heden ten dage nog te bewonderen bij de diverse museum banen her en der in ons land. Bij de Staats Spoorwegen werd gestart met draaischijven met een diameter van 13,5 Meter om locomotieven uit de series 700, 900 en 1300 NS te kunnen draaien. Tot 1900 kwamen er draaischijven bij met een diameter van 14,50 Meter. Hierna voorzag de SS de vele depots van draaischijven met een diameter van 18 meter om locomotieven met een drieassige tender te kunnen draaien. De H.S.M had tot 1890 schijven met een maximale diameter van 13,50 Meter. In 1890 werd bij de samenvoeging met de N.R.S. veel draaischijven verlengt tot 14 Meter. Hierna verschenen draaischijven met een diameter van 14,5 Meter, 15 Meter en 15,5 Meter en na 1900 komen hier draaischijven met een diameter van 16 Meter en meer bij. Vanaf 1911 werden bij de meeste maatschappijen de tractie depots voorzien van schijven met een diameter van 20 Meter die ook geschikt waren voor o.a. locomotieven van de 3700 serie en 3900 serie. De grootste draaischijven vond men op de depots van Arnhem, Nieuweschans, Tilburg en Zevenaar, met een diameter van Meter. De draaischijf in Tilburg is nog steeds aanwezig en in gebruik bij de Centrale Werkplaats. Ik zal trachten om tot een werkend model te komen van een 20 Meter draaischijf met maximaal 24 spoor aansluitingen. Dit betekend elke 15º een aansluiting. Het model wordt gebouwd in de schaal 1:32 waardoor de draaischijf in model ongeveer 60 cm doorsnede zal krijgen. Het is echter de bedoeling om de techniek zo te maken dat deze ook op andere formaten en schalen toepasbaar is. Pagina 4 Spoor 1 Draaischijf Harry H. Arends

5 Eigenschappen MM systeem De bij deze draaischijf ontwikkelde decoder zal voor de twee meest gebruikte systemen ontwikkeld worden. Eigenschappen voor het Märklin-Motorola systeem zijn als volgt: Märklin-Motorola compatible systeem Decoder adressen zijn gelijk aan die van de Märklin draaischijf decoder ( ) Stroomvoorziening door Booster mogelijk Bij stroom onderbreking of uitval wordt de laatste positie onthouden Optrek en afremtijd via CV s in te stellen Maximaal 20 standen. Dit wordt bepaald door de constructie Sturing direct door stappenmotor zonder overbrenging Tijdens de ontwikkeling kunnen de doelstelling bijgesteld worden. Eigenschappen DCC Systeem Deze uitvoering van de decoder is compatibel met het NMRA-DCC systeem en zou in principe straks met alle in de handel verkrijgbare systeem aan te sturen. Compatibel met de NMRA normen. De decoder kan alel door de NMRA vereiste commando s voor accessoire decoders verwerken Decoder adressen van mogelijk, zijnde 2048 uitgangs mogelijkheden Stroomvoorziening door Booster mogelijk Bij stroom onderbreking of uitval wordt de laatste positie onthouden Optrek en afremtijd via CV s in te stellen Maximaal 20 standen. Dit wordt bepaald door de constructie Sturing direct door stappenmotor zonder overbrenging Pagina 5 Spoor 1 Draaischijf Harry H. Arends