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Piratenbahn

Ich möchte hier meine Bahn und ihre Umsetzung in Rocrail vorstellen.
Es handelt sich um eine Gartenbahn mit Spurweite 45mm (“G-Spur”), die als Freilandanlage betrieben wird. Aus der Größe des Rollmaterials und witterungsbedingten Einflüssen auf elektronische Schaltungen muss ich manches anders machen als der normale “Modellbahner”.
Einige Besonderheiten bei Gartenbahnen sind z.B., dass ich Reedkontakte als Rückmelder verwende, weil GBMs bei Nässe und/oder Schnee eigentlich nicht beherrschbar sind. Dazu kommt die Stromversorgung, ich verwende einen ORD-20 Booster mit 24V/20A Ausgangsleistung. 28 voll ausgenutzte Lokfunktionen (ich habe ja Platz in den Loks) und Rauchgeneratoren bei Dampf- und Dieselloks sowie Mehrfachtraktionen mit bis zu 4 Loks verringern nicht gerade meinen Strombedarf.
Meine Digitalisierung habe ich 1998 begonnen, Teile damaliger Technik sind heute noch erfolgreich in Nutzung. Rocrail verwende ich seit 2010, damals waren viele der heutigen Funktionalitäten noch nicht vorhanden. So sind deshalb z.B. meine Fahrstraßen alle manuell (d.h. ohne Unterstützung durch den Analyser) entstanden, auch BBT verwende ich nicht. Neue Rocrail-Funktionen (wie z.B. die platzierungsabhängige Fahrstraßenberechtigung) habe ich immer dann “eingebaut”, wenn sie für mich sinnvoll war. Wetter- und Lichtsteuerung kann ich hingegen nicht nutzen, da hier die Anbindung der jeweiligen Steuerungen (“Zentrale” Petrus und “Zentrale” Helios) noch nicht realisiert werden konnte.
Ein weiterer Punkt ist, dass regelmäßig Freunde und Fremde mit eigenem Rollmaterial zu Besuch kommen und dann mit manueller Steuerung über die Piratenbahn fahren wollen. Smartphone/Pad gehört je mittlerweise schon fast zur “Überlebensausstattung Alltag” eines Gartenbahners. (Wer möchte gerne mit 20m Kabel am Handregler durch den Garten laufen ?) Also verfügt meine Piratenbahn über ein bahneigenes WLAN, das von einem eigenständigen Router ohne Internetanbindung bereitgestellt wird. Mit der Roco WLANmultimaus (http://wiki.rocrail.net/doku.php?id=roco:roco-wmz21-de) ist ein weiterer, preiswerter Handregler verfügbar, der über Rocrail an meine Zentralen angebunden ist.
Details zu meiner Hardware siehe weiter unten im Abschnitt “Hardware”

Gleisplan

piratenbahn-2016-01.jpg
Die Quadrate haben eine Kantenlänge von 1m, der Höhenunterschied von rechts unten nach links oben im Plan beträgt ca. 1m, das bedingt Steigungsstrecken mit bis zu 6% Steigung. Grüne Gleise zeigen Kehrschleifenbereiche an. Die maximale Zuglänge im oberen Bereich (Oval ohne Überfahren des Gleisdreiecks) liegt bei knapp 20m, im Regelfall fahre ich bei manuellem Betrieb Züge bis knapp 10m Länge, damit ich problemlos die Kehrschleifen passieren kann. Im Automatikbetrieb ist die maximale Zuglänge durch die vorhandene Blöcklänge im Bahnhofsbereich M1 - M3 auf 5m begrenzt.

Aktualisierung 2017 (normaler Betrieb)

In 2017 habe ich meinen “normalen Betriebs-“Plan auf Fahrwegsteuerung mittels Script und Platzierung meiner Loks über den RasPi3 mit 7Zoll Display umgestellt. Ausgangspunkt dazu war, dass mein Plan aufgrund der über mehrere Jahre eingearbeiteten Änderung nicht mehr sinnvoll bzw. mit vertretbarem Aufwand wartbar war, weshalb ich ihn von Grund auf neu gezeichnet habe. Dabei sind natürlich auch alle zwischenzeitlich gewonnenen Erkenntnisse zu Rocrail eingeflossen. Insofern sind die nachstehenden älteren Planbeispiele nicht mehr aktuell, verdeutlichen aber den Weg zu meinem aktuellen Plan.

1. Ebene: (Außen-) Anlage

Bei meiner Planaktualisierung habe ich versucht, einen sowohl für den Automatikbetrieb als auch den (manuellen) Fahrtagsbetrieb mittels Gleisbildstellpult verwendbaren Plan zu erstellen, der auch möglichst die reale Gleislage wiedergibt. Zudsatzinformationen wie Signale und Pre2IN-Rückmelder sind in den unteren betreich ausgelagert. damit kann der Plan kompakter dargestellt werden und ein Verschieben des Bildschirmausschnittes ist im Normalbetrieb nicht mehr erforderlich.

2. Ebene: Gartenhaus

Das Gartenhaus ist mein “Schatten- / Abstellbahnhof”, in dem ich betriebsbereite Züge abstelle, um sie bei Betriebsbeginn automatisch auf die Anlage fahren zu lassen. Die Rückfahrt in diesen Abstellbereich erfolgt nur manuell, zudem fahre ich zeitweise auch ohne Rocrailautomatik, so dass vor Betriebsbeginn stets eine Überprüfung der Platzierungen mit Rocview erforderlich ist. Das RasPi-Display zeigt diesen Bereich in ausreichender Genauigkeit, leider immer nur im linken oberen Bildschirmausschnitt. Daher habe ich hierfür eine eigene Ebene eingerichtet.


Ein Hinweis zu den Blöcken T17 und T18:
beide Blöcke sind nach dem Erstellen ihrer Fahrstraßen in diese Ebene verlagert worden, die fehlenden Verbinder stören nicht die Funktionalität, weil hier Fahrstraßen nicht mit dem Analyser erstellt bzw. überarbeitet werden.

Daten

Da ich meine manuelle Fahrwegschaltung via Gleisbildstellpult über Script erstellt habe, ist neben der Plandatei auch eine externe (Script-)Datei erfolderlich.
Schwerpunkt meiner Berechtigungssteuerung im Automatikbetrieb ist die Zug- bzw. Blocklänge. Inzwischen arbeite ich bei der Lok- / Zuglängenbestimmung mit der Zugzusammenstellung von Rocrail, die an Hand der jeweiligen Zugkomposition automatisch die Zuglänge ermittelt.
Plan- und Lokdatei der Piratenbahn 2017 mit Scriptdatei für Fahrwege

Normaler Betriebsplan

Für meinen normalen Betrieb habe ich den Gleisplan möglichst intensiv an den “Goldenen Regeln” orientiert, also “unnötige” Füllgleisstücke vermieden. Dabei mußte ich sowohl die Funktionalität “Automatikbetrieb” (Stichwort: Rückmelder) als auch die Funktionalität “manueller Betrieb” (Stichwort: Taster für Gleisbildstellpult) in einem Plan zusammenfassen, der zudem noch auf einem 7” Pad dargestellt und bedient werden soll.
Für Fahrtage etc. habe ich einen rein manuell orientierten Plan in Form eines Gleisbildstellpultes, den ich nur für diese Zwecke aktiviere (wenn also NUR manuell gefahren werden soll). Zur Demonstration meiner Automatikfunktionalitäten habe ich auch noch einen reinen Automatikplan, der aber nur für Test- und Demonstrationszwecke verwendet wird. Als “Betriebsplan” ist er ohne Gleisbildstellpultfunktionaltät bei mir nutzlos.
Da ich mein Rollmaterial nicht draußen abstellen möchte, muss ich es vor jedem Start des Automatikbetriebes neu in die jeweilen Blöcke setzen. Automatikbetrieb heißt bei mir “Aquariummodus”, ich fahre also mit Rocrail als Zufallsgenerator und nicht nach Fahrplänen. Die Steuerung über Zug- und Blocklänge sorgt für die passende Blockzuordnung, Steigungsstrecken (bei mir bis 6%) dürfen von Pendelzügen aufwärts nur mit Lok am bergseitigen Zugende befahren werden. Dafür habe ich platzierungsabhängige Fahrstraßen eingerichtet. Für sinnvolle Haltepunkte verwende ich bis zu 4 Rückmeldekontakte im Block (siehe z.B. T11). piratenbahn-rr-2016-01-auto.jpg
"Betriebsplan" von 2016 der Piratenbahn für automatischen und manuellen Betrieb, ohne beigelegte Lokdatei

Gleisbildstellpult

Für Fahrtage und die manuelle Steuerung habe ich Rocrail als Gleisbildstellpult installiert. Hier habe ich die “goldenen Regeln” nicht ganz so strikt angewendet, um dem Nutzer noch ein einigermaßen vorbildgetreues Planbild zu bieten.
Blöcke und Rückmelder sind hier eigentlich nicht erforderlich, ich verwende hier die Blöcke zur Gleisbezeichnung und ausgewählte Rückmelder zur Positionsbestimmung bei teilweise nicht oder schlecht einsehbaren Bereichen.
pb-gleisbildstellpult.jpg
Details zu meiner Einrichtung eines Gleisbildstellpultes (über Aktionen) incl. Beispiel

Automatikplan

Zur Demonstration meines Automatikbetriebes habe ich einen Plan ohne Gleisbilstellpultfunktion.
piratenbahn-rr-2016a.jpg
Hier habe ich die zugelassenen Fahrtrichtungen mit Richtungspfeilen gekennzeichnet. Gleislücken im Plan weisen auf nicht an die Automatik angebundene Gleisabschnitte hin. Der Fahrbetrieb erfolgt im “Aquariummodus” (Zufallsmodus) und wird über Zug-/ Blocklängen, Pendelzug ja/nein sowie Platzierung gesteuert. Die Berechtigung für einzelne Loks/Züge erfolgt nur, wenn die summarische Berechtigungssteuerung dezidiert übersteuert werden muss (weil z.B. der Wagenüberhang das Profil hier überschreitet).

Auf Grund der “Besonderheiten” einer Gartenbahn verwende ich einige Automatikfähigkeiten von Rocrail nicht: Fahrpläne und BBT sind bei den sehr häufig bei mir anzutreffenden Gastloks kontraproduktiv, eine Verwendung von Klassen, Block- und Zugtypen hat mir bislang keine erkennbaren Vorteile gebracht.
Da die Piratenbahn eine eingleisige Hauptbahn ist, müssen besondere Vorkehrungen gegen das “Totfahren” (fahren in die gegenseitige Blockade von Zügen) getroffen werden. Meine Hauptfahrtrichtung ist “gegen den Uhrzeigersinn”, der “Gegenverkehr” fährt “im Uhrzeigersinn”. Mit den Blockbereichen D1, M1, NBS1/NBS2 sowie T10/T100 stelle ich im oberen Oval immer eine Abflussmöglichkeit bei Stau zur Verfügung. Im Bereich unterhalb des Gleisdreiecks (also Bereich B1-B1B und tiefer) ist eine Mengenbegrenzung (unabhängig, ob Pendelzug oder Nicht-Pendelzug) auf max. 3 Züge in diesem Abschnitt erforderlich, dafür habe ich noch keine Lösung.
Pendelzüge sind mit je einem Magneten an jedem Zugende ausgerüstet, Nicht-Pendelzüge können in Doppeltraktion gefahren werden, wobei jede Lok einen Magneten führt. Die “klassische” Rad- (bzw. Magnet-)Zählung funktioniert hier nicht, weil je Zug 1 ODER 2 Magnete vorhanden sind und damit die reine Magnet-(Kontakt-)zählung keinen sicheren Rückschluss auf die Zuganzahl zulässt.

Hardware

Als Digitalzentrale verwende ich die Lenz LZV100. Da diese nur 5A Leistung abgibt, habe ich einen 20A Booster ORD-20 dahintergeschaltet.
Die Weichensteuerung und Rückmeldung geht über eine zweite LZV100 (diese ohne zusätzlichen Booster). Damit kann ich auch bei abgeschalteter Gleiszentrale noch meine Weichen schalten.
Zur Stromversorgung verwende ich ein 20A Labornetzteil Manson (für den ORD-20), das auch die LZV100 für das Gleis versorgt und ein Schaltnetzteil 24V/6A für die Versorgung der Weichen-/Rückmelder-LZV100.
Die Rückmeldemodule (Lenz LR101 bzw. LDT) benötigen noch, ebenso wie manche Weichendecoder, eine Wechselspannung von ca. 16V, die von einem Ringkerntrafo 15V/10A bereitgestellt wird.

Als PC verwende ich einen RasPi P3B mit 7 Zoll Display. Hier verwende ich einen externen Router (speziell für das Gartenbahnnetz, ohne Internetzugang), mit dem der RasPi über LAN-Kabel verbunden ist. Die beiden Lenz ETH/USB Interface meiner 2 Zentralen sind in dieser Konfiguration über Ethernet (Kabel) angeschlossen.

Für Einsätze bei Freunden habe ich auch noch eine mobile Ausrüstung, mein “DEK”. Diese besteht aus einer Zentrale LZV100 mit einem 10A Booster LV200 sowie einem RasPi P2B als Rocrail-PC und AP, der via USB über das Lenz ETH/USB-Interface mit der LZV100 verbunden ist. Die Zentrale verwendet das XpressNet zum Anschluss ihrer Periferiegeräte. Als Stromversorgung für die Zentrale und den Booster dient ein Schaltnetzteil 24V/13A. Für die Rückmeldung bringe ich dann ebenfalls meine Raspi-gestützte Ausstattung mit, Rückmelder über RasPi mit WLAN. Damit bin ich unabhängig von einer ggf. auf der Anlage schon installierten Rückmeldung, die leider immer zentralenspezifisch ist und daher in Masse nicht mit meinem RS-Rückmeldebus schnäbelt. Die WLAN-Anbindung der Rückmelder-RasPis erspart mir unnötiges Strippenziehen quer über die Anlage nur für die Rückmeldung.
Normalerweise ist diese Ausrüstung in einem Koffer eingerüstet, für das Foto habe ich sie “ausgepackt”. (das Foto ist noch ohne Rückmelderkomponente.)
dek_beschriftet.jpg

Detail des Automatikbetriebes

Rückmelder

Als Gartenbahner verwende ich punktförmige Rückmelder (Reedkontakte). Damit entfällt natürlich bei mir die Besetzmeldung und Überwachung auf besetzte Gleisabschnitte. “Verloren gegangene” Wagen sind auch im manuellen Betrieb nicht gerade zielführend und machen sich bei meinen durchwegs vorhandenen Gefällestrecken gerne selbstständig. Eine sichere Kupplungsverbindung gehört zu meinen Betriebsanforderungen. Das nachstehende Bild zeigt die Anordnung meiner Reedkontakte (Knn-n) im realen Gleisplan. Die Notierung “Knn-n” steht für K=Kontakt (Rückmelder), nn=ist die RS-Bus-Adresse des jeweiligen Rückmeldemoduls und -n= der jeweile Ausgang des Rückmeldemoduls. Da dieser Plan auch zur Fehlersuche / Funktionsprüfung außerhalb von Rocrail dient (nach dem Motto: erst die Hardware funktionsfähig, dann die Software), ist diese Notierung (auch) an meine Lenz-Zentrale und ihren LH100 Handregler angepaßt.
Da ich kein BBT fahre (diese Funktionalität kam für mich zu spät), sind meine Bahnhofsblöcke alle mit 3 Rückmeldern (ENTER, PRE2IN, IN) ausgestattet, ein gefälliger Abbremsvorgang wird mit entsprechenden Decodereinstellungen (Bremsverzögerung) erreicht. Streckenblöcke sind in der Regel mit 2 Rückmeldern versehen (ENTER und IN), nur dort, wo es absolut nicht auf den Haltepunkt der Lok ankommt (Block NBS1) habe ich nur 1 Rückmelder (ENTER2IN) verbaut. Einen Timer setze ich bei ENTER2IN nicht ein.
Einige Bahnhofsblöcke (wie T11) verfügen über mehr als 3 Rückmelder (je Fahrtrichtung). Dann sind die Rückmelder über dezidierte Zuordnung den einzelnen Fahrstraßen zugeteilt. Für den Block T11 ist dieses in nachfolgenden Abschnitt im Detail gezeigt (Anhaltepunkt in Anhängigkeit von der Zuglänge).
piratenbahn-2016-01-kontakte.jpg

Anhaltepukt abhängig von der Zuglänge

Beim Block T11 soll das Zugende bei Personenzügen grundsätzlich möglichst nahe an der Plusseite (linke Seite) des Blocks sein, da hier der Bahnhofsbereich liegt. Güterzüge können bei Einfahrt auf der Plusseite bis zum Blockende auf der Minusseite durchfahren (die Güterzugberechtigung ist noch nicht realisiert), ebenso längere (Personen-)Züge.
Details tbd

Platzierungsabhängige Fahrstraßensteuerung

Teile meiner Steigungsstrecken dürfen wegen ihrer stärkeren Steigung (bis 6%) nur mit Lok am bergseitigen Zugende befahren werden. Deteils habe ich hier beschrieben.

Rocrailbilder (Rollmaterial)

Die Bilder meines Rollmaterials für Rocrail haben nur eine Höhe von 50 Pixel, das hat historische Gründe. Üblich wäre aktuell 80 Pixel Bildhöhe. Sie sind in der Regel auf meiner Anlage entstanden, haben also keinen “normierten” Hintergrund.
ZIP-Datei ca. 2,5 MB

weitere Berichte incl. Videos zur Piratenbahn

Bilder und die Historie habe ich im Spassbahnforum abgelegt, dort kann man leider nur nach Registrierung lesen.
Alternativ als PDF.

Videos von Fahrtagen:
Weihnachten 2014
Weihnachten 2011

Bilder:
Die Piratenbahn fährt auch bei Schnee
www.kapitan.menkent.uberspace.de_bilder_2010-12-schneepflug-im-einsatz.jpg
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