Elektrik und Elektronik: Fahrtregelung
Bedienungselemente
Bevor auf die praktische Umsetzung der verschiedenen Modellbahn–Steuerungsmöglichkeiten
eingegangen wird, sei noch ein kurzer Ausflug zur Art, Ausbildung und Gestaltung
der Bedienungselemente für Fahrtregelungen erlaubt. Sie spielen auch für die nachfolgenden elektronischen Schaltungen eine Rolle.
Eine Erklärung vorab: Die Abkürzung WAC steht für englisch „Walk around control”, mobiles Eingabe– und
Steuergerät.
Abschnitte dieser Seite:
- Tasten– oder Drehknopfsteuerung?
- WAC und Handsender
- Grund–Bestandteile
- Weitere Formen und Bedingungen
Tasten– oder Drehknopfsteuerung?
Wer sich selbst ein „Fahrpult” baut, muss sich auch Gedanken um die Ausbildung der Bedienungselemente
machen. Für die Geschwindigkeits–Regelung haben sich Drehknopf– und Tastensteuerungen etabliert. Beide haben ihre Vor– und Nachteile.
Die Drehknopf–Steuerung hat den Vorteil, dass sie analog arbeitet. Wird weit aufgedreht,
fährt der Zug schnell, ansonsten langsam. Die Stellung des Knopfes gibt - wenn er eine
Markierung hat - eine Rückmeldung über den Soll–Zustand. Besonders Kinder
kommen damit oft besser zurecht als mit digitalen Tasten. Für schnelle Reaktionen ist
sie genauso gut oder schlecht geeignet wie gut platzierte Taster.
Taster haben den Vorteil, dass sie bequem mit einer Hand bedient werden können. Das gilt
bei Drehknöpfen nämlich nur noch eingeschränkt, wenn diese auf einem WAC
angebracht sind. Bei Nothalt–Tasten ist die Reaktionszeit kleiner als bei Drehknöpfen.
Es erfordert zwar einigen Aufwand, ist aber dennoch möglich, beide
Lösungen zur Auswahl anzubieten. Das macht zum Beispiel Sinn, weil dann Rangierfahrten -
was viele bevorzugen - mit dem Drehknopf, Streckenfahrten mit hohen Verzögerungswerten der
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Massensimulation
mit den Tasten durchgeführt werden können. Voraussetzung hierfür ist natürlich eine elektronische Geschwindigkeitsregelung.
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WAC und Handsender
Sobald die Anlagen etwas größer oder gar sehr groß werden, sind Handregler unbedingt zu empfehlen,
eventuell sogar eine Funkfernsteuerung (Gartenbahn). Damit Sie bei Ihrer Modulanlage oder Gartenbahn
den Handregler nicht an einer 20m langen Schnur hinter sich herschleppen müssen, sollte ein WAC
hot plug–fähig sein, also ohne Auswirkungen im laufenden
Betrieb entfernbar und wieder anschließbar sein - zumindest für eine bestimmte Zeit.
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Grund–Bestandteile
In diesem Abschnitt ist das WAC von oben noch einmal abgebildet, damit Sie bei
den nun folgenden Erklärungen nicht stets hoch– und herunter rollen müssen. Es dient als Beispiel für die Anordnung der Bedienungselemente.
Unten links befindet sich ein Taster oder Schalter, mit dem zwischen Drehknopf– und Tasten–Steuerung
umgeschaltet werden kann, und daneben der Drehknopf - der möglichst groß sein sollte, um eine feinfühlige Steuerung zu ermöglichen.
Dieses Gerät ist für Rechtshänder gebaut. Wenn es mit rechts gehalten wird,
liegen der grüne (Beschleunigen), kleine rote (Bremsen) und große rote Taster (Nothalt) im Radius des Daumens.
Die oberen weißen Taster dienen dem Wechsel der Fahrtrichtung sowie dem Auslösen einer
Sonderfunktion (zum Beispiel Pfeifen). Die kleine grüne Leuchtdiode zeigt Betriebsbereitschaft an,
und die dreieckige, rote LED oben oder unten signalisiert die Fahrtrichtung.
Die beiden kleinen Stellknöpfe dienen zum Einstellen der Verzögerungswerte für Beschleunigen (grüner Punkt) und Bremsen (roter Punkt).
Grundsätzlich sollten nur so viele Bedienungselemente wie nötig verwendet werden.
Die Betriebsanzeige–LED ist eigentlich redundant, weil ja stets eine der
Fahrtrichtungs–LED brennt. Sie wird hier aber aus anderen Gründen (als Stromvernichter) benötigt.
Dies ist nur eine beispielhafte Anordnung. Ein später vorgestelltes WAC benötigt teilweise andere Komponenten.
Walk Around Control.
Weitere Formen und Bedingungen
Eine elektronische Geschwindigkeits–Steuerung sollte - das war hier schon zu erkennen - eine
definierte Schnittstelle zu den Bedienungselementen haben.
Je nach Ausführung kann es dadurch auch möglich sein, die relevanten Komponenten
beispielsweise eines Dampf– oder Diesellok–Führerstands nachzubilden und zur Steuerung der Modelle zu verwenden.
Die Schaltung zur Geschwindigkeits–Steuerung sollte so aufgebaut sein, dass es
einen definierten Eingang gibt, an den eine Spannung zwischen GND (Masse) und
maximaler Steuerspannung angelegt wird. Hinter diesem Eingang liegt ein Elko für die
Massensimulation. Wird er nur über sehr kleine Widerstandswerte mit der Soll–Spannung
verbunden, wird er schnell reagieren, bei großen langsam. Für Notsituationen, die
nicht vom Bediener, sondern von Sicherheits–Schaltungen erkannt wurden, muss die Spannung an
diesem Punkt programmatisch herunter gezogen und niedrig gehalten werden können.
Daher muss die Fahrtrichtungs–Änderung
auch von außen angesteuert werden können, was in der Regel über eine
Flipflop–Relais–Kombination
geschehen wird. Das gilt natürlich nicht beim Digital–Betrieb.