Booster-Managment einmal anders

Ausgangssituation:

Da ich von meiner vorherigen Anlage zwei Littfinski DB-4 DigitalBooster übernommen hatte, welche bedingt durch die später erworbenen „Z21 Detector“ Rückmelder, nur mit maximal 2,5 Ampere betrieben werden dürfen, habe ich meine Zimmer-Anlage schlussendlich mit insgesamt sechs Littfinski DB-4 Boostern ausgestattet.
(Da man sich bei Boostern am besten an ein einziges Modell hält, wird ein siebter Booster, welcher in der Digital-Zentrale „Z21“ integriert ist, wird bislang nur zur Stromversorgung des Programmiergleises benutzt)
Fünf der vorgenannten Booster dienen zur Versorgung der Gleisabschnitte, der sechste zur Ansteuerung der Weichenantriebe und der Signale.

Mein Ziel war, dass im Fall eines Kurzschlusses, alle Booster, mit Ausnahme der Z21 und des Weichen-Boosters ausschalten sollten. Auch sollte ich informiert werden, in welchem Booster-Abschnitt der Kurzschluss vorliegt.
Die Idee dahinter ist, dass z. B. nach dem irrtümlichen Aufschneiden einer polarisierten Weiche, es noch möglich sein soll, dieselbe nachträglich in die richtige Position umzulegen, und somit den entstandenen Kurzschluss zu beseitigen ohne vorher den Verursacher entfernen zu müssen.

Standardmäßig meldet ein „DB-4 Booster“ einen Kurzschluss (über den Boosterbus) an die Digitalzentrale, und diese sorgt anschließend für das Abschalten ihres internen sowie der restlichen Booster. Dieses Verhalten musste also zuerst durch das Entfernen eines Jumpers unterdrückt werden.

Nachdem jedem Booster eine digitale Adresse zugeordnet worden war, (danke an meinen Freund Michel der mir half die diesbezügliche Anleitung endlich richtig zu deuten) konnte via TrainController die Digitalspannung in den einzelnen Boosterabschnitten über DCC-Weichen-Befehle sowohl ein- wie auch ausgeschalten werden – jedoch erhielt ich keine Meldung, wenn und in welchem Bereich ein Kurzschluss vorlag.

Leider können die „Littfinski DB-4 Booster“ nur per „s88-Bus“ an die PC-Software (TrainController) rückmelden ob dieser gerade seinen Gleisbereich mit Spannung versorgt. Die Z21 verfügt jedoch nicht über dieses Bus-System. Es besteht zwar eine Möglichkeit über Adapter an den „R-Bus“ der Z21 anzuschließen, da Dieser bei mir jedoch schon voll belegt war, musste auch diese Möglichkeit fallen gelassen werden.

Erster Lösungsansatz:

(Um nachstehende Erklärungen besser zu verstehen ist es vorteilhaft zu wissen dass ich meine Booster nach den Farben benannt habe mit denen sie verkabelt sind – dies da die verschiedenen Booster weder über Plus noch über Masse dauerhaft verbunden sein dürfen.)

Da an jedem Booster noch der eine oder andere Besetztmelder nicht belegt war dachte ich mir dass ein 3,3 kΩ Widerstand an einem solchen Melder eine Dauerrückmeldung erzeugen würde, welche dann bei einem Kurzschluss wegfallen müsste. Der Wegfall dieser Rückmeldung könnte im „TrainController“ dazu verwendet werden eine entsprechende Pop-up-Meldung mitsamt Warnton zu erzeugen.
Beim Umsetzen dieser simplen Lösung musste ich leider feststellen, dass dies zwar nach Abschalten der Booster per Weichenbefehl funktionierte, dass aber nach einem Kurzschluss, sowohl der „CAN-Bus“ als auch der „R-Bus“ diese Zustands-Änderung nicht mehr rechtzeitig an die Zentrale weiterleiten konnten. So wurde am PC weiterhin der Zustand des Besetztmelders vor dem Kurzschluss anzeigt.

Zweiter Lösungsansatz:

So kam ich auf die Idee an jedem Booster eine LED anzuschließen, und mittels Photowiderstand auszuwerten ob die LED leuchtet oder nicht. Das Resultat dieser Auswertung steuert ein Relais, welches dann über einen 3,3 kΩ Widerstand mit einem „Z21 Detector“ verbunden ist. Dieser letztgenannte Rückmelder erhält seine Einspeisung direkt vom internen Booster der Z21. Das ganze ist also ein etwas aufwendiger Optokoppler.

Nachstehend ein grober Schaltplan, welcher als Grundlage für die spätere Ausführung diente.

Mit meinem Sohn Olivier, welcher über die Weihnachtstage zu Besuch war, wurde mit einem Versuchsaufbau diese Schaltung getestet und für gut befunden. Da der Aufbau doch einiges an Elektronikbauteilen und Kabelverbindungen erforderte bot mir mein Sohn an, eine entsprechende Platine zu designen, damit das Ganze nachher besser (sprich aufgeräumter) aussieht.
So musste ich nur diese Platine, welche über ein eigenes Netzteil gespeist wird, auf der einen Seite mit den sechs Boostern und auf der anderen Seite über einen Widerstand mit einem „Z21 Detector“ verbinden. Letzterer wird seinerseits von der Z21 gespeist.

Im „TrainController“ wird beim Wegfall einer dieser Rückmeldungen eine entsprechende Meldung mitsamt Warnton ausgegeben. Außerdem werden über ein Makro die anderen Booster auch abgeschaltet, dies um zu vermeiden dass ein weiterer Zug in den spannungslosen Abschnitt einfahren kann.

Nach entfernen des Kurzschlusses, (z.B. durch umlegen der Weiche in die richtige Position) können die Booster mittels „TrainController“ wieder eingeschaltet werden.

Die Idee funktioniert an und für sich auch in der Praxis sehr gut. Das einzige Problem welches zum jetzigen Zeitpunkt noch besteht ist dass, nachdem das Makro die anderen Booster der Reihe nach ausgeschaltet hat, diese auch nacheinander melden dass bei Ihnen ein Kurzschluss vorliegt.
An der Reihenfolge der Meldungen kann man zwar klar erkennen welcher Booster der Auslöser war, dass man jedoch nacheinander fünf Meldungen zu einem Vorfall erhält sieht wohl nicht so professionell aus.
Doch auch zu diesem Problem wird mir früher oder später wohl eine Lösung einfallen.

Nun denke ich dass eine solche Platine eventuell auch noch für andere Rückmeldungen nützlich sein könnte, da auf diese Art und Weise der Status eines beliebigen Stromkreises (an welchen der Betrieb einer LED möglich ist) zurückgemeldet werden kann.

Dies würde es z. B. ermöglichen die realen Positionen meiner Weichen auch analog zurückmelden. Da die „ESU SwitchPilot Servo“ auch über Taster angesteuert werden können, würde dies es erlauben würde, wenigsten im Bahnhof, mit einem analogen Stellwerk zu rangieren. Ob ich diese Idee je in die Tat umsetze ist noch ungewiss, dies kann jedoch zu einem späteren Zeitpunkt noch problemlos ausgeführt werden.