C++Guns – RoboBlog blogging the bot

Hier der Fortschritt des Stellpultes.
Der Gleisverlauf muss nochmal nachgezogen werden, ist schlecht zu erkennen.
Die Messinstrumente für Spannung/Strom für die Hauptstrecke und Bergbahn sind montiert und angeschlossen.
Dazwischen diverse Bedienfunktionen und zwei Drehschalter für die Bremsgleise vor dem Hbf. Rechts daneben die Steuerung der Lichtstromkreise.

Ansicht bei Dunkelheit. Schön zu sehen ist die Stellung der sechs Signale und drei Weichen, die bisher an die Stellpult Elektronik angeschlossen sind. Oben die vier Kontrollleuchten der Traffos und links die Traffos selbst.

Ansicht von unten. Man wundert sich doch über die Menge der Kabel für die paar Taster. Rechts das Klemmfeld.

Hier ist ein Teil der Steuerung zu sehen. Der Rest muss erst noch gelötet werden.
Die erste Platine rechts unten sind die Taster Umschalter für Hand/Automatik Steuerung. Dahinter mit gelbem Aufkleber neuen Flipflops mit Verriegelung. Danach kommen noch zwei Monoflop Platinen a 9 Flops. Da jede Weiche eben zwei Spulen hat, braucht es für neu Flipflops eben 18 Monoflops.
An der Rückwand angebracht ist der Traffo mit Sicherungen, 12V 4A. Links danaben zwei mal zwei Gleichrichter für die Strom und Spannungsanzeige. Auch wenn die Messgeräte selbst für Gleichspannung ausgelegt sind, fährt unsere Bahn mit Wechselspannung.

Gesamtansicht des Stellwerkes. Es ist noch genügend Platz für weitere Platinen und rollendes Material. Der schwarze Kasten ist die Steuerung der Pendelzugstrecke. Allerdings nicht in Relais, sondern in IC Technik.

Für das Gleisbildstellwerk brauchen wir Relais, da alles im 60er Jahre Style werden soll.
Ein Flipflop hat zwei gültige Zustände, von denen es hin und her floppt. Wir können ein Flopflop mit nur einem Relais aufbauen, wie es das erste Bild zeigt:

Flipflop1

Einschalten funktioniert über S1, die Selbsthaltung über K1. Nur wie schaltet man aus? Man zieht einfach das Relais mit S2 gegen Masse. Dazu muss ein Widerstand als Spannungsteiler vor dem Relais eingebaut werden. Das hat mehrere Nachteile:
An dem Widerstand fällt die gesammte Versorgungsspannung an, er muss entsprechen groß realisiert werden und man hat entsprechende Verluste.
Die Spannung des Relais muss niedriger als die Versorgungsspannung sein.

Ein Flopflop mit zwei Relais ist wesentlich eleganter zu realisieren:

Flopflop2

Eingeschaltet wird mit S1 / S2 und K1 / K2 dient der Selbsthaltung. Aus/Umgeschaltet wird mit dem Öffner Kontakt des jeweiligen anderem Relais. Das nennt man auch eine Schützverriegelung. Da immer nur ein Relais gleichzeitig Spannung haben kann.
Da die Taster ein Umschalten der Relais erzwingen, kann man auch nicht verhindern, dass beide Relais anziehen, wenn man beide Taster gleichzeitig drückt! Das ist natürlich schlecht, da ein Flioflop nur zwei gültige Zustände aus. Aus-Aus oder An-An gehört nicht dazu.
Die Lösung bringt ein weiteres Relais:

Flopflop3

Die letzte Schaltung ist schon etwas komplizierter. Sie beseitigt nicht nur die angesprochenen Nachteile, sondern bietet zusätlich noch ein Power-On-Reset. Damit wird erreicht, dass das Flipflop gleich beim Einschalten sich in einem gültigen Zustand befindet. So muss es nicht erst nochmal nachträglich resettet werden.

Das Relais K1 hat keinen explizien Schließer für die Selbsthaltung. Es bekommt immer Spanunng über den Öffner von K2 und ist damit im Zweifel das dominante Relais. Beim Anlegen der Spannung zieht also K1 an, hält sich sozusagen selbst und öffnet den Stromkreis von K2.

Beim Betätigen von S2 zieht K2 an, öffnet den Stromkreis von K1 und hält sich schließlich selbst.
Jetzt kommt der erste Witz der Schaltung; Beim Betätigen von S1 zeiht K3 an und schließt den Stromkreis von K1. Gleizeitig öffnet es den Stromkreis von K2 und somit ist die Selbsthaltung von K1 gesichert.

Jetzt kommt der zweite Witz der Schaltung: Werden beide Taster S1 nd S2 gleichzeitig betätigt, gewinnt immer K1. Da K3 immer anzieht und so immer den Stromkreis von K2 unterbricht. Ganz egal was S2 sagt.

Wir haben also eine Schaltung mit 3Bit Speicherkapazität von denem wir nur 1 Bit nutzen. Dafür gewinnen wir eine saubere Umschaltung zwischen den Zuständen ohne die halbe Stromversorgung kurzzuschließen und wir überprüfen die Benutzereingabe. Das Flipflop ist also immer in einem zulässigen Zustand.