Digital systeem

het hart van de besturing bij Zolderspoor
wis01

Digitaal systeem.

Laatste wijziging  |  05.02.2025  | 

In dit deel bespreek ik de keuze van het digitale systeem, de centrale.
Voordat de keuze was gemaakt, is hier een flinke geschiedenis aan vooraf gegaan.
Reeds vanaf 1982 heb ik mij bezig gehouden met de digitalisering van de modelbaan.
Vanaf deze periode is heel wat voorbij gekomen op het gebied van digitaliseren van een modelbaan.
Daarom heb ik verhaal maar even in delen opgesplitst.





1: Geschiedenis
2: Verschillende centrales
3: Keuze voor Zolderspoor
4: De Z21







Geschiedenis

De eerste stappen in het digitaliseren van de modelbaan waren bij rond 1982.
Er was toen nog geen sprake van systemen die door modelspoor fabrikanten uitgebracht hadden.
Het is bij mij begonnen met de start van het bouwen van een systeem voor het aansturen van de treinen en wissels met een commodore VIC20.
Alle hardware voor de aansturing was eigen ontwerp en bouw.
Van de VIC20 werd alleen het bassisboard gebruikt samen met een extension card, die voorzien was van een EPROM.
Het toesenbord werd alleen aangesloten voor de programmering.
Een zelf bedachte bus zorgede voor het uitsturen en lezen van data.
Bij het lezen van de data moet je denken aan het inlezen van reedcontacten, die begin, midden en einde van de blokken doorgaven.
In feite was het eigenlijk niets anders dan een serieel bus die zowel data kon uitsturen als inlezen.
Het hele systeem bestond uit een VIC20, beeldscherm+toesenbord (alleen tijdens programmeren), cassetterecorder voor data opslag, interface met pulsbreedte regelaars, interface voor het inlezen van data en aansturen van wissels.

centr01

Nostalgie: De bedieningskast met ingebouwde VIC20, extensioncard, interface en PBR regelaars.

Het programma voor de besturing was geschreven in machine taal (instructieset 6502), en was opgeslagen in een EPROM die op de extension-card was geplaatst.
Zaken die we tegenwoordig kunnen doen met een besturingsprogramma zijn hiermee niet te vergelijken.
Wat dat betreft was het syseem ook niet erg "klant vriendelijk" te noemen.
Dit kwam mede, omdat er geen toetsenbord en beeldscherm was aangesloten en alleen maar gebruikt werd tijdens het programmeren.
Daarnaast was het programmeren niet zo eenvoudig en een aanpassing van de baan impliceerde meteen een (soms complexe) aanpassing van het programma.

Na voltooing van het programma (uiteindelijke besturing) was de regeling vrij simpele en werkte een rijroutine af.
Het opstarten van het programma gebeurde meteen nadat de spanning werd ingeschakeld en er was geen enkele invoer van toets of schakelaar nodig om het programma te laten draaien.
Enige verandering in rijpatronen was in 1e instantie nog niet ingebouwd.
In een later stadium nog een optie ingebouwd waarmee een goederentrein naar het rangeer terrein kon worden gestuurd en later weer ingevoegd kon worden.
En daar hield het dan ook wel een beetje op.
De baan werd afgebroken omdat er een verhuizing zat aan te komen en het systeem belande in een doos en is een beetje een stille dood gestorven.

Na jaren niet veel aan de hobby meer gedaan te hebben, begon het weer te kriebelen.
Via een kennis kwam ik in 1996 ik in aanraking met het FMZ digitale systeem van Fleischmann.
Al snel bleek dat dit systeem vol fouten en problemen zat die niet 1,2,3 op te lossen waren.
Als eerste werden de decoders verdacht, maar na (gratis) vervanging bleek dit niet echt te helpen.
Na de 4e nieuwe centrale was het over en uit, geen FMZ meer, was ronduit onbetrouwbaar.
Dit systeem is later ook door Fleischmann ter zijde geschoven en is toen vervangen door het Twin-center, die zowel DCC als FMZ omdersteunde.
De Twin-center is een samenwerking van Fleischmann en Uhlenbrock op basis van de Uhlenbrock IR en lijkt dan ook erg veel op de Intellibox.

fmz

FMZ centrale van Fleischmann met boosters, handregelaars en trafo's


twin

Twin-center van Fleischmann

Er werd door mijn kennis, op mijn advies, een overstap gemaakt van FMZ naar DCC, de LENZ LZ100 centrale met booster en handregelaar deed zijn intrede (twin center was er toen nog niet).
Dit was een gouden greep. Alles heeft vanaf die tijd goed gefunctioneerd.
Hoewel computer besturing tot de mogelijkheden behoorde, heeft hij nooit hiervoor gekozen.
De gehele beveiliging, het netjes afremmen en optrekken is op een "conventionele" manier geregeld.
Dit was enorm veel werk en bij elke baan aanpassing vroeg dit weer om (soms nogal ingrijpende) aanpassingen van de conventionele besturing.
Het grote voordeel was wel, alles kon handmatig worden geregeld (wissels en wisselstraten) en de beveiliging regelde het optrekken en afremmen op de juiste momenten.
Wel van alles ingebouwd aan beveiliging.
Het was bijvoorbeeld niet mogelijk om wissels om te zetten als er een trein over de betreffende wissel (of wisselstraat) reed.
Optrekken en afremen gebeurde op de juiste momenten als een blok of wisselstraat vrij of bezet was.
Ook het schaduwstation, met 2 x 5 opstelsporen liep volledig automatisch.
Dit alles met relais schakelingen en digitale stuur elektronica.
Voor het afremmen maakte we gebruik van een zogenaamde rem-booster.
Dit was een booster die voorzien wa van een rem-module.


Naar boven....



Verschillende centrales.

Tegenwoordig is de keuze voor een digitaal systeem best wel complex geworden.
Zo zijn er verschillende protollen waarmee de treinen e.d. mee bestuurd kunnen worden en is er ook een scala aan communicatie bussen voor de randapparatuur.
Denk hierbij aan handregelaars, terugmelders, boosters, interfaces, wisselstraat consoles etc.
Voor mij stond vast dat de centrale het DCC protocol moest kunnen spreken.
De reden dat ik voor DCC gekozen heb, heeft te maken met de ondersteuning van dit protocol.
Verreweg de meeste fabrikanten ondersteunen DCC en heb je dus ook de meeste keus wat betreft decoders e.d.
Daarnaast wil ik gebruik gaan maken van de s88 bus voor terugmelding.
Eventueel kan de s88 bus ook via de seriële port op de computer uitgelezen worden en hoeft dus niet perse op de centrale te zitten.
Het zou wel makkelijk zijn, maar is geen pre. Bovendien zijn er meer mogelijkheden om de s88 te kunnen gebruiken.

Daar ik regelmatig de inbouw van decoders verzorgde, was er natuurlijk behoefte aan een goede centrale.
Nu had ik het verleden al een set aangeschaft waar een multimuis met centrale in zat, dus die was (gedeeltelijk) bruikbaar.
Echter, het terug lezen van CV's was hiermee niet mogelijk.
Ik kreeg echter de mogelijkheid om voor een schappelijk bedrag een Intellibox IR over te nemen waarmee ik verder ben gegaan.
Voordeel van deze centrale was dat deze het Motorola, DCC en Selectric protocol ondersteunde.
Inmiddels kan er ook een Lenz LVZ100 of een DR5000 worden gebruikt voor test doeleinden.
Voor het inbouwen en fijn afstellen van decoders maak ik gebruik van de ESU programmeer unit.
Nagenoeg al het materieel is uitgerust met ESU decoders (Lopi3, Lopi4, Lopi5 en Loc-sound decoders), dus deze programmer is een ware uitkomst.
Voor de toekomst is de wens om alles te besturen via een Z21 (zwarte uitvoering).
Voor het overschakelen naar een een Z21 is al rekening gehouden en zal technisch geen enkel probleem zijn.


centr02


De centrales bij Zolderspoor op een rij, van links naar rechts :
Uhlenbrock IR, Lenz LVZ100, Roco multimuis, DR5000 Digikeijs



Naar boven....



Keuze voor Zolderspoor.


Voor het testen van de baan wordt er momenteel gebruik gemaakt van de DR 5000.
Rede hiervoor is dat er gebruik wordt gemaakt van de s88N bus voor de terugmelding, de USB voor de communicatie met Koploper en de Xpressnet aansluiting voor de locmuizen.
De Lenz LVZ100 heeft ook een Xpressnet aansluiting, maar geen S88N voor de terug melding.
Om deze toch te kunnen gebruiken voor het testen van de baan, kan er gebruik worden gemaakt van de S88XPressNetLI interface.
Deze heeft wel een s88N aan boord en kan zonder meer gebruikt worden met Koploper.
Eigenlijk moet de LVZ100 geüpdate worden om handmatig van alle loc-functies gebruik te kunnen maken.
De update geeft echter het nadeel dat de communicatie met Koploper blijkbaar wat problemen oplevert.
Daarnaast lees ik nogal eens berichten dat dit niet helemaal vlekkeloos verloopt.
Daarom deze update dus maar even uitgesteld.
Om de baan ook met de LVZ100 te kunnen testen, is deze echter prima bruikbaar.
De IB centrale staat geheel apart en los van de baan.
Deze gebruik ik o.a. om locs, wagons, wisseldecoder etc. te kunnen programmeren, los van de baan centrale.
Dit zou ook met de DR5000 of de LVZ100 kunnen, maar daarvoor moet ik te veel toestanden uithalen om dit te doen.
Later gaat het programmeren via een speciaal stukje spoor in de baan, maar zover is het nog lang niet.
De Roco multimuis kan zowel op de DR5000 als de Lenz LVZ100 aangesloten worden.
Samen met de Roco centrale (eigenlijk gewoon een booster) wordt hij enkele weken gebruikt voor de kerstrein.

Uiteindelijk is de wens dat de Z21 de besturing van de baan op zich gaat nemen, maar zover is het nog niet.
Voordeel is wel dat hij zonder meer is aan te sluiten en het geen problemen oplevert ten aanzien van het besturen en terugmeldingen.



Naar boven....



De Z21 centrale.


De aanschaf van de Z21 is sinds oktober 2024 een feit, waarbij ik dankbaar gebruik heb kunnen maken van een tijdelijk aanbieding, wat een flink prijsvoordeel opleverde.
Deze centrale is al een lange tijd beschikbaar, waardoor de meeste hinderlijke bugs er inmiddels uit zijn.
Daarnaast had ik reeds ruime ervaring met deze centrale op gedaan en, buiten dat, lees ik hierover veel positieve reacties.
Bovendien is het een stabiel platform en heb ik verschillende interfaces die ik zonder problemen kan aansluiten om gebruik te kunnen blijven maken van het programma Koploper en de nodige randapparatuur zoals multimuizen, schakelpanelen, tablet enz.
Ook is deze centrale een goede investering voor de toekomst, omdat er nog steeds nieuwe ontwikkelingen worden meegenomen en kunnen worden geímplemteerd.


centr03


De installatie van de centrale zelf en de overige componenten is redelijk eenvoudig.
De set bestaat uit een centrale (de Z21 zwart), een draadloze multimuis, een router, twee voedingsadapters waarvan één voor de centrale en één voor de centrale, en tenslotte een CAT5 kabel.


centr04


Als je de bijgeleverde instructies goed opvolgt, is het geen probleem om de zaak snel aan de praat te hebben.
Het enige wat ik een beetje lastig vond was het instellen van de draadloze muis.
Bij het instellen was de handlieding niet helemaal duidelijk, maar is uitiendelijk nog redelijk snel gelukt.

Vervolgens moest natuurlijk de baan worden aangesloten.
Zoals verwacht was het aansluiten geen probleem.
Om echter Koploper te kunnen gebruiken, zijn er wel wat extra componenten nodig.
De Z21 heeft bijvoorbeeld geen S88 aansluiting.
Aangezien de Z21 wel een LocoNet aansluiting heeft, kan er eenvoudig weg gewoon een LocNet-S88 interface aangesloten worden.
Nu had ik in het verleden als zo'n interface aangeschaft voor test doeleinde, dus die kon ik nu mooi gebruiken.


centr05

Links de Loconet-RS232, rechts de LocoNet-S88 interface.

Helaas is deze nu niet meer nieuw te koop, omdat Rosoft ermee is gestopt.
Wil je dit toch nog zo doen, dan zou je ook een terugmelder met een LocoNet en S88N aansluiting kunnen gebruiken.
Hiervoor kun bijvoorbeel de YD6016LN van YaMoRC gebruiken of, als je hem nog kunt bemachtigen, de DR4088LN van DigiKeijs.
Je gebruik dan de LocoNet aansluiting om verbinding te maken met de centrale en de S88N aansluiting voor de overige S88 terugmelders.
Dan is er eventueel nog een derde mogelijkheid, en dat is om een S88 HSI interface van LDT te gebruiken.
Maar dan moet het er wel een zijn met een RS232 aansluiting, omdat de USB aanluiting niet door Koploper wordt ondersteund.
Mogelijk dat het wel werkt als er een USB naar RS232 adapter wordt gebruikt, maar dat heb ik nooit geprobeerd of getest.

Voor de communicatie tussen PC en Koploper is er gebruik gemaakt van een LocoNet-RS232 interface.


centr06

De RS232 (links) en de S88 (rechts) aansluitingen

Het enige wat je dan moet doen is Koploper zo instellen, dat de communicatie met een LocoNet centrale plaatsvindt.
Natuurlijk moet ook de baudrate goed ingesteld worden zodat de communicatie snelheid op de computer en interface hetzelfde is.
Voor de rest blijft alles (bijna) hetzelfde.
Na het opstarten van communicatie met Koploper zal er een melding komen dat er een aantal digitale onderdelen niet goed staan ingesteld.
Zo moet je de wissel en/of seindecoders even opnieuw ingeven, maar dit wijst zich vanzelf en gaat (bijna) automatisch.

Nadat dit allemaal op de rit was gezet, kon er eindelijk proef gedraaid worden.
Zoals verwacht waren er ook geen problemn en werkte alles naar behoren.

Omdat er ook de mogelijkheid was om de treinen via een app (op de telefoon of tablet) te besturen moest dit natuurlijk ook even uitgeprobeerd worden.
Na het installeren van de Z21 app op de telefoon en het juist configureren even een aantal locs in de app ingevoerd.
Ook dit werkte verde prima.
Vanaf dit moment is de Z21 de hoofdcentrale geworden om de baan te gaan besturen.



Naar boven....