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can-gca2g-de

CAN-GC2G 16 Port I/O für Gartenbahnen optimiert

Copyright© MERG und Rocrail.
Kommerzielle Nutzung ist verboten.


Der CAN-GC2G ist eine Alternative zum CAN-GC2 mit integrierten Treibern, die als komplette Einheit ohne
zusätzliche Treiber zu verwenden ist, die auf dem Open-Source-CAN-Standard mergCBUS läuft.
Diese Einheit ermöglicht den direkten Anschluss folgender Peripheriegeräte:

  • 2 x Weichen-Ausgänge für Einzelspulen-Antriebe.
  • 8 x Niederohmiger Eingang für Hall-Sensoren oder Reed-Kontakt
  • 3 oder mehr frei konfigurierbare I/O-Ports
  • Hochstrom-Relais für Kehrschleifensteuerung


Die Platine

Eine Steckbrücke ermöglicht das aktivieren eines Abschlusswiderstands auf der letzten Platine der mergCBUS-Kette.
Diese Steckbrücke verbindet einen 120 Ohm Widerstand mit dem mergCBUS.
Die Basis für die Kreation dieses Brettes ist, CBUS einfacher für Garteneisenbahn zu verwenden.
Es wird grundsätzlich nichts anderes benötigt, um 2 Weichen mit nur einer 24V-Spule zu steuern.
Jede andere Spannung bis 24V DC ist möglich.
Weitere 8 Eingänge sind für den Einsatz mit Hall-Sensoren oder Reed-Kontakten vorgesehen
und zusätzlich gibt es Platz und Steuerung für zwei Relais mit 10A-Kontakten, um die Gleisspannung innerhalb einer Kehrschleife umzupolen.
Diese Gerate werden von Rocrail gesteuert, direkte Steuerung über Reedkontakt oder Hall-Sensor ist ebenfalls optional.
Die Stromversorgung, wie sie im mergCBUS-Kabel verfügbar ist, wird nur für die Versorgung der mergCBUS-Platine selbst verwendet.
Die Kehrschleifen–Relais und die Ausgänge für Weichen benötigen standardmäßig 24 V.
Adaption zu niedrigeren Spannung benötigt unterschiedliche 10A-Relais.
Als Standard-Empfehlung für alle CAN-Systeme ist das Anschliessen und Trennen von Kabeln während des laufenden Betriebs nicht möglich.
Die Kabelverbindung erfolgt, wie bei Merg CBUS üblich, über Schraubklemmen
Extar-Versorgungsanschluss für 24V ist ebenfalls verfügbar.
Speziell für den Außeneinsatz bei feuchtem Wetter befindet sich auf der Rückseite der Platine ein Heizwiderstand.
Ein paar Grad mehr Wärme in der Box, im Vergleich zu äußeren Bedingungen, werden für die Platine Wunder wirken.
Es ist jedoch ratsam, sicherzustellen, dass die Box, in der diese Platine platziert ist, gut geschlossen und IP66-wasserdicht ist.

Die Schaltung

Das Prinzip dieser Platine entspricht dem CAN-GC2. Es wird die gleiche Firmware verwendet.
IC1 ist der Hauptprozessor und kümmert sich um alle Ports.
IC2 ist der CAN-Treiber, der für die korrekte Handhabung des CBUS sorgt.
IC3 ist der gleiche Prozessor wie auf GCA173 und GCA179, mit fast der gleichen Firmware.
IN1 .. IM8-Anschlüsse können für Hall-Sensoren oder Reed-Kontakte verwendet werden.
Die Impedanz wird speziell auf 470 Ohm gehalten, um die Verzerrung auf längeren (<3m) Leitungen zu unterdrücken.
Die Fimware in IC3 wird dafür sorgen, dass auch kurze Impulse speziell mit Reedkontakten,
eine sichere Verbindung zu IC1 hherstellen.
Ports 9..12 haben eine Doppelfunktion.
Hauptsächlich sind sie mit den Ausgängen von IC3 für IN5..IN8 verbunden.
Es ist aber auch möglich, sie als Ausgangs-Ports zu verwenden.
Um Konflikte zwischen IC1 und IC3 zu vermeiden, wenn beide als Ausgang konfiguriert sind, schützen die Widerstände R12 .. R15 diese Ports.
Wenn Port als Ausgang konfiguriert ist, hat IC3 keine Auswirkungen auf diesen Port.
Weichen 1 und 2 werden durch Relais K1..K4 geschaltet.
Der Antriebs-Typ dieser Weichen sind Einzelspulenp.
Die Kombination von Relais 1 und 2 oder 3 und 4 schaltet +/- oder -/+, abhängig von der gewünschten Richtung der Weiche.
Die Impulslänge kann wie bei CAN-GC2 programmiert werden.
VDR1 und VDR2 sind sehr wichtig und unterdrücken den induktiven Rückfluss von der Weichenzuleitung, um eine Störungen in das Gesamtsystem zu vermeiden.

Der Kehrschleifen-Schalter kann verwendet werden, um bei Bedarf die Gleisspannung in einer Kehrschleife umzukehren.
Immer eins von zwei Relais wird eingeschaltet.
Mit Rocrail kann in Fahrstraßen (Befehle) programmiert werden, um die richtige Polarisation einzustellen.
Es ist auch möglich, zwei Eingänge IN7 und IN8 zu verwenden, um diese Polarisation mit Reed-Kontakten oder Hall-Sensoren einzustellen.
Das ist besonders schön, wenn Züge manuell gesteuert werden sollen
und man sich nicht um die korrekte Polarisation durch Bedienen der Kehrshleife kümmern muss.
Diese Funktion benötigt eine andere Firmware für IC3.
Wenn Interesse an dieser Option besteht, Peter fragen.

Die Hardware

Die Schaltung
Die Platine und Bauteil-Positionen
Die Materialliste kommt noch …
Gerber-Dateien
Nur komplett bestellte Bausätze werden unterstützt!


Anschlüsse

CanBus ist ein 4pol. Kabel, wo sowohl die CAN+ als auch die CAN- -Leitungen über die gesamte Länge verdrillt sind.
Das beste Kabel für diesen Zweck ist ein weit verbreitetes CAT5-Kabel.
Abschirmung ist OK, aber bei bis zu 200 m wird das nicht benötigt.
Anschlüsse auf CAN-GC2G und CAN-GC1e sind identisch.
Zwei weitere Schraubklemmen - als POWER2 bezeichnet - sind für die Verwendung von 24 V DC für Weichen und Kehrschleifen-Relais vorgesehen.
Diese 24 V können über das gleiche CAT5-Kabel mit einer verdrillten Leitung gespeist werden.
Masse von Power 1 und Power 2 sollten miteinander verbunden sein.
Dies bedeutet, dass auf CAN-GC1e keine besonderen Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden.
Es ist NICHT möglich, CAN-GC1e und Power 2 mit der gleichen Stromversorgung zu betreiben.

Konfiguration der Ports

Weil die Firmware dieses CAN-GC2G gleich ist, wie die des CAN-GC2, gibt es einen Anzahl vor-definierter Ports.
Adressen von Weichen sollten dieser Reihenfolge entsprechen:

Port # Funktion Eingang/Ausgang Puls/Weiche Anschluss Bemerkung
1 Weiche 1a Ausgang Puls Weiche 1
2 Weiche 1b Ausgang Puls Weiche 1
3 Weiche 2a Ausgang Puls Weiche 2
4 Weiche 2b Ausgang Puls Weiche 2
5 Rückmelder 1 Eingang/Block x IN1
6 Rückmelder 2 Eingang/Block x IN2
7 Rückmelder 3 Eingang/Block x IN3
8 Rückmelder 4 Eingang/Block x IN4
9 Rückmelder 5 Eingang/Block x IN5 auch als freier I/O an J3 Stift 3
10 Rückmelder 6 Eingang/Block x IN6 auch als freier I/O an J3 Stift 4
11 Rückmelder 7 Eingang/Block x IN7 auch als freier I/O an J3 Stift 5
12 Rückmelder 8 Eingang/Block x IN8 auch als freier I/O an J3 Stift 6
13 Freier I/O Eingang/Ausgang frei J3 Stift 7
14 Freier I/O Eingang/Ausgang frei J3 Stift 8
15 Freier I/O Eingang/Ausgang frei J3 Stift 9
16 Kehrschleifen-Schalter Ausgang Weiche* Kehrschleife
oder J3 Stift 10
Wenn Relais K5 und K6 nicht installiert sind,
ist Port 16 offen, wie Port 15.


* Port 16 muss für die Kehrschleife als Einzel-Ausgang programmiert sein.

LED-Funktionen

L1* L2 L3*
CanBus-Aktivität Programmierung aktivieert Gerät in Betrieb

* LEDs blinken

PB1-Funktionen

PB1 Funktion
Nach Einschalten Schaltet in den Lernmodus für das Einstellen einer Knoten-Nummer. Ein zweiter Tastendruck verlässt diesen Modus.


Port-Anschlüsse

Anschluss J3 10pol. Stiftleister

LocoIO-Port Stift-Nr.
+5V 1
GND 2
9 3
10 4
11 5
12 6
13 7
14 8
15 9
16 10

Direktanschluss von LED an Ausgänge

Reed-Kontakte und Hall-Sensoren

Reedkontakte und Hallsensoren können als Rückmelder verwendet werden.
Der CAN-GC2G bietet einen zusätzlichen Prozessor, um alle, auch sehr kurze Impulse eines Reed-Kontaktes
zu einem vernünftigen Impuls zu verlängeren, damit der CAN-Prozessor diese Informationen korrekt lesen kann.
Die Eingangsimpedanz wird niedrig gehalten, um Verzerrungen auf längeren Leitungen (Max. 3 Meter) zu begrenzen.

Einstellung

EEPROM zurücksetzen

Taster bei Einschalten gedrückt halten, das EEPROM mit folgenden Einstellungen zurückzusetzen/zu initialisieren:

  • Port 1-8 Weiche mit Adresse 1-8
  • Port 9-16 Block mit Adresse 9-16

Das gleiche kann auch durch senden eines Alles zurücksetzen-Befehls erreicht werden.

Set

Setzt gefundene Änderungen. Diese Schaltfläche muss mehrmals betätigt werden, wenn mehr als ein Port oder eine Einstellung geändert wurde.
Die Reihenfolge der Änderungs-Prüfung ist:

  1. Ports
  2. Knoten-Konfiguration
  3. SoD (Start of Day / Betriebsbeginn)

Set all

Setzt alle Ports und Optionen.

Save output state

Schreibt den Ausgangs-Status in das EEPROM nachdem Betriebspannung AUS-Befehl auf dem mergCBUS erkannt wurde.
Die Ausgänge werden wiederhergestellt, nachdem CAN-GC2G einegeschltet wurde.

Short events

Ignoriert die Ereignis-Knoten-Nummer und vergleicht nur die Ereignis-Nummer.

Long events

Für "Lange" Ereignisse wird das Feld "Bus" in den Schnittstellen-Dialogen von Rückmeldern, Weichen und anderen Objekten zur Adressierung der Knoten-Nummer von Baugruppen verwendet.
Das Feld "Adresse" in den Dialogen wird genau so verwendet, wie bei "Kurzen" Ereignissen.

SoD

"Start of Day"
Der CAN-GC2 meldet den Status jedes Eingangs, wenn ein Zubehör-Befehl mit dieser Adresse empfangen wird. (kurzes Ereignis)
Die SoD-Adresse kann mit dem SoD-Button getestet werden.

-Knoten-Nr.

Nur für Ausgänge mit long events.
Eingänge verwenden de CAN-GC2-Knoten-Nummer für Ereignisse.

Port-Typen

Typ Beschreibung Empfehlung
IN Input normaler Eingangs-Port. Schalter, Drucktasten, sowie Rückmeldungen von Servos, Weichen und Hall-Sensoren.
BK Block Eingang mit AUS-Verzögerung von 2 Sekunden. (±50ms) Belegt-Melder.
SW Switch Dauer-Ausgang. Einspulen-Antriebe von Weichen wie Servos.
PU Pulse Ausgang mit x ms Einschaltzeit. (±50ms) Hinweis: Eine Weichenschaltzeit ist mit mergCBUS nicht möglich; Sie ist in der Hardware realisiert.

Pulse time

Die Zeit, für die "Pulse"-Ausgänge aktiviert werden.

Inv

Invertiert den Port.

Test

Jeder Port hat einen Test-Button, der auch den aktuellen Status als "0" oder "1" anzeigt.
Der Status wird nur beim Drücken eines Test-Buttons aktualisiert.

Knoten-Variable

NV# Zweck
1 Allgemeine Konfiguration
2…17 Port-Konfiguration
18 CAN ID
can-gca2g-de.txt · Last modified: 2018/11/20 01:22 by rainerk