Roco Z21 DCC digitális vezérlőrendszer beüzemelése 1.

Ebben a kétrészes cikkben azt fogom bemutatni, hogyan kell beüzemelni egy frissen kicsomagolt, fekete Roco Z21 digitális parancsközpontot és tartozékait. Az első részben a hardverről lesz szó, amit hamarosan a második, a szoftvert bemutató rész fog követni. A cikk végén mindezt videóban is bemutatom, hogy könnyebb legyen elképzelni. Maga a folyamat nagyon egyszerű, de igyekszem mindent részletesen elmagyarázni. Ha elsőre valami nem világos, ne aggódj, nem kell az egész digitális vasútmodellezést egyetlen este alatt megérteni!

Ugrás a videóhoz

A DCC rendszerek alapfunkciói

Minden modern digitális modellvasúti vezérlőrendszer 5 alapvető alkatrészből épül föl, amelyeknek a funkcionalitására okvetlenül szükségünk lesz a vonatok közlekedtetéséhez. Ezekhez sámtalan kiegészítő is kapcsolható, amelyekkel nagyon komplikált, valósághű üzemet vagy automatizációt is megvalósíthatunk, de ne rohanjunk ennyire előre! Egy alap DCC vagy más digitális vezérlés nagyon egyszerű, a kis kezdő pályára elég egy ponton bekötni, nem kell szigetelt szakaszokat kialakítani, mint egy analóg vezérlésnél, így sokkal kevesebb vezetékkel megvalósítható, mint a legegyszerűbb analóg terepasztal-vezérlések. És már ezen az alap szinten is sokkal többet kínál az analóg vezérlésnél, például valósághű gyorsulást és lassulást, állandóan világító homlokfényeket és belső világítást, vagy megfelelő, úgynevezett hangdekóderrel szerelt mozdony esetén valósághű hangokat is.

A parancsközpont (command station)

A parancsközpont állítja elő azokat a DCC üzeneteket (adatcsomagokat), amik megmondják az egyes dekódereknek, hogy mit kell csinálniuk. Minden dekóder rendelkezik egy címmel (és általában minden dekóder címét egyedinek állítjuk be, bár vannak kivételek). A járműdekóderek (mozdony- és funkciódekóderek) címzése eltér az eszközdekóderek (jelző-, váltó- és egyéb eszközdekóderek) címzésétől. Minden dekóder csak a neki szóló üzeneteket veszi figyelembe, ennek megfelelően szabályozza például a mozdony motorjára jutó feszültséget vagy kapcsolja a funkciókat. A parancsközpont egy egyszerűbb mikroprocesszorral állítja elő ezeket az adatcsomagokat, amelyben az éppen használt mozdonyoknak folyamatosan ismétli az utasításokat, így jelvesztés esetén is gyorsan a megfelelő parancsok szerint működhetnek. Az eszközdekódereknek ugyanakkor csak állításkor küldi ki a parancsot. A DCC kommunikáció egyirányú, csak a parancsközpont küld utasításokat a dekódereknek, ellenkező irányú kommunikáció az NMRA DCC szabvány szerint nincs.

Az erősítő (booster)

A parancsközpont kimenete nem bír el jelentős áramerősséget, a DCC esetében viszont a sínjel egyben a tápfeszültség is, ezért a DCC jelet erősíteni kell. A Z21 doboza tartalmaz is egy erősítőt, így legfeljebb 3 A áramerősséggel tudja ellátni a pályánkat. Ez induláshoz mindenképp elég, de nekem számos hangos mozdonnyal, váltó- és jelződekóderekkel együtt sem okoz ez problémát a Z21-nek. Ha szükséges, további erősítőket is köthetünk a pályánkra, ám fontos, hogy sosem ugyanarra a blokkra! Az elektronikus eszközök ugyanis nem viselik el, ha a kimeneteikre külső feszültséget kapcsolunk, elfüstölnek, ezért további erősítők használata esetén a pályát több, mindkét sínszálon szigetelt szakaszra kell bontanunk. Az egyiket táplálhatja továbbra is a parancsközponttal egybeépített erősítő, míg a másikat ráköthetjük egy külön erősítőre.

A külön erősítőnek külön tápegysége is van. Ha Z21 Single Boostert választunk, akkor a második pályarészen is rendelkezésünkre áll a 3 A áramfelvételi lehetőség, de fontos, hogy úgy válasszuk a pályát két részre, hogy jellemzően nagyjából azonos mennyiségű fogyasztó legyen mindkét szakaszon. Nálam ezért a kb. 10,5 m hosszú pálya egyik fele az egyik tárolópályaudvarral lesz az egyik szakasz, benne a nagyobbik állomásommal, míg a másik tároló és a kis megálló-rakodóhely lesz a másik szakasz. Egyelőre ez a szakasz nincs kész, és erősítőt sem vettem, mivel számításaim szerint első nekifutásra a Z21 is meg fogja oldani az egész vonal ellátását, különösen, mivel a pálya közepénél csatlakozik be, így egyik irányba sincs 6 m-nél hosszabb futása a sínnek. A szigetelést viszont beépítem, egyszerűen csak WAGÓ-val ugyanonnan táplálom be mindkét részt majd.

Forrás: trains.com

Erősítő vásárlása előtt érdemes megnézni, hogy az eszközdekódereinket lehet-e külső, egyenfeszültségű táplálásra kapcsolni! Az én Digitools dekódereimet igen, így a váltók, jelzők és a világítás áramfelvételét egy olcsó, univerzális tápra át tudom majd helyezni, ha kell, a DCC-ből csak a jelet fogják venni, így a Z21 3 A-e teljes egészében a járműveké lehet majd. Ha így is kifogyok, akkor kell majd a booster. A fekete Z21 és a Z21 Single és Dual Booster kimenetei (CAN-bus csatlakozás esetén) szoftveresen beállítható maximális feszültségre stabilizáltak, amire azért van szükség, mert az egyre kisebb dekóderek, főleg a kisebb építési nagyságokban (TT, N, Z) kevésbé bírják az alap 16-18 V-ot, én is 14 V-ot használok. A fehér z21 és a Z21 Light Booster esetében a tápegység bemenő jeléhez képest kb. 1-1,3 V-tal kisebb feszültség lesz a kimeneten, de ez függ a terheléstől is, a kimenet nem stabilizált. Ez H0-ban nem akkora baj, nekem TT-ben, és esetleg N-ben már lehetne probléma, ezért is választottam a fekete Z21-et.

Vezérlő, kézivezérlő

A legegyszerűbb esetben három dolgot tudunk vele csinálni: kiválasztani egy mozdonycímet, tekerővel vagy gombokkal sebesség- és irányparancsot küldeni arra a címre, illetve ki- és bekapcsolni a számozott funkciókat. F0 a fő világítás (általában fehér homlokfény), F1-től F32-ig a dekóder gyártója határozza meg, hogy melyik funkció mit jelentsen (pl. F1 vagy F8 a hang bekapcsolása). Komplexebb kézivezérlőkkel a dekóderek CV (Configuration Variable) beállításait is állítani (programozni) tudjuk, néha egyszerűbben, néha könnyebben. A kézivezérlők lehetnek:

• vezetékesek és vezeték nélküliek
  • ha vezeték nélküliek, lehetnek rádiósok és wifisek (előbbi pl. Digitrax és NCE, utóbbi TCS vagy Roco WLANMaus)
  • ha vezetékesek, lehet, hogy el lehet őket távolítani, és máshol újra bedugva őket, követni velük a vonatot, de lehet, hogy bennük van a parancsközpont is, ezért nem lehet őket eltávolítani (előbbi pl. a FREMO által használt FRED és DAISY, Z21-nél minden kézivezérlő, utóbbi a Lokmaus vagy Multimaus 10764 erősítővel, vagy az NCE PowerCab)
• hagyományosak vagy okosak (előbbi a legtöbb kézivezérlő, utóbbiak a wifire kapcsolódó okostelefonok, tabletek, köztes megoldás az ESU CabControl)
• mozdonyvezetői vagy összetett (főleg az Egyesült Államokban népszerűek a csak sebességszabályzóval és 4-8 funkcióval rendelkező kis kézivezérlők, illetve a programozni is tudó, és minden funkcióval rendelkező, gyakran egyszerre két mozdonyt függetlenül is vezérelni tudó összetett vezérlők, de ha akarjuk ez a különbség lehet a Lokmaus 2 és a MultiMaus között is)

Sok DCC rendszer az előbbi funkciók közül néhányat, vagy mindet egy dobozba sűrít össze, így a Lokmaus 2 és a régi firmware-es MultiMaus kézivezérlő és parancsközpont egyben, de kell hozzá erősítő (10764), a Z21 parancsközpont és booster, de kell hozzá kézivezérlő (Lokmaus, Multimaus, WLANMaus vagy okostelefon a Z21 App-pal), míg az ESO ECOS, a Digitrax Zephyr és az NCE Powercab (kézi)vezérlő, parancsközpont és erősítő egyben.

Dekóderek

A dekóderek veszik a DCC parancsokat és állítják elő azokat az analóg jeleket, amik a mozdonyok motorját, fényeit, a váltóhajtóműveket, stb. megtáplálják. Mivel a mozdonymotorok analóg egyenfeszültséget várnak, tehát van pozitív és negatív pólusuk, a DCC jelre viszont nem értelmezhető a polaritás, így a dekóderen is van egy ún. H-híd, amely a poláros egyenfeszültséget előállítja. A polaritás fogalma ugyanis azt jelenti, hogy létezik olyan fix potenciál, amelyhez képest az egyik sínben pozitív, a másikban negatív potenciál található, a DCC esetében ugyanakkor az egyik sínszál mindig pozitív, a másik mindig földelt, bár itt a rendszer közös, lebegő földjéről van szó, ez nem azonos a valós földpotenciállal. Ha persze rákötünk egy oszcilloszkópot a két sínszálra, akkor poláros váltófeszültséget mérünk, de ez a mérés elvi hibás: olyan, mintha úgy próbálnánk a Duna vízállását megállapítani, hogy ahelyett, hogy a parti fix vízmércét nézzük, egy a folyón úszó hajó oldalára festett skálát vizsgálunk.

Dekóder nélkül a mozdony nem tud DCC pályán közlekedni, sőt, halk búgó hang közepette le is ég a motorja. A kocsivilágítások ugyanakkor működnek dekóder nélkül is, bár szebb egy kapcsolható, adott esetben zárlámpával is fölszerelt, stabilizált világítás. A dekóder üzemnapok között a CV beállításokat nem felejti el, de ha az űáramellátás megszakad, általában az aktuális menetparancs következő ismétléséig állva marad, ezért fontos, hogy mindig tiszta legyen a járműveink kereke és a vágányaink is. Ehhez a legjobb megoldás, ha elfelejtjük a poláros oldószereket és a dörzsöléses eljárásokat, és csak apoláros oldószerrel takarítunk, vagy méginkább sehogy: a legjobb, ha gyakran gurulnak a vonataink és minden kocsinknak is fém kerekei vannak, így minden öntisztuló lesz. A legenda szerint a digitális modellvasút érzékenyebb a koszra, mint az analóg, és ez igaz is, amíg a pályánk megengedhetetlenül dzsuvás; a kisebb oxidrétegeken ugyanakkor a DCC sínjel állandóan magas feszültsége miatt már könnyebben átsiklik a mozdony és nem szűnik meg az áramfelvétele. Jól megépített pályán a DCC üzembiztosabb, mint az analóg vezérlés.

Programozás

Mivel alapból a dekóderek a 3-as címre programozva érkeznek, mindenképp szükség van azok átprogramozására. Sok dekóderben a rövid címet tároló CV1-et csak szerviz módban lehet átírni, ehhez célszerű külön programozóvágányt használni, mivel a szerviz módú programozás minden mozdonyt átállít, amely megkapja a jelet. A Z21 külön programozóvágány-kimenettel rendelkezik, amelyen alapból ugyanaz a DCC jel van, mint a fővonalon, ám szerviz módú programozáskor egy relé a fővonali jelet kikapcsolja, és a programozóvágányra kapcsolja a programozójelet. Nálam ez egy külön vágány, de lehet akár a modellvasút része is, így kézzel nem is kell leszedni a mozdonyokat onnan. Ilyenkor viszont mindkét sínszálat el kell szigetelni a pálya többi részétől, hasonlóan a booster-szakaszokhoz. Fényeket és hangot tesztelni a külön kis programozóvágányomon is tudok, miután a relé a programozás végén automatikusa visszakapcsolja a fővágány jelét.

A fenti alapfunkciókat, és persze a kiegészítő funkciókat is, idővel részletesen is végig fogom venni. Most azonban nézzük meg, mit hová kell kötni a Z21-ben!

A Z21 csatlakozásai

Ez szerepel a leírásban is, a videóban pedig részletesen bemutatom a különböző csatlakozókat, ezért itt inkább arra fókuszálok, hogy mikre érdemes figyelni az összeszereléskor.

Forrás: z21.eu

A doboz kibontása után a következő sorrendben érdemes a Z21-et csatlakoztatni a modellvasúthoz:

1. Óráscsavarhúzó segítségével lazítsuk ki a Main Track-hez tartozó, kicsit kilógó zöld adapter ablakait. Előfordulhat, hogy ezeket külön csomagolva találjuk meg, és a képen látható foglalatba be kell illesztenünk őket. Nyitott állapotukban egy fém keret látható a műanyag ablak belsejében, körbe.
2. Sodorjuk meg a mellékelt vezetékek mindkét végét, és egyet-egyet illesszünk a Main Track ablakokba, majd húzzuk meg őket! Ügyeljünk, hogy végig nagyon finoman terheljük csak a csatlakozót, mivel a lábai könnyen elválnak a Z21 alaplapjától! Mindig csak könnyen hajló, sodort vezetéket használjunk. Hogy melyik sínszálat melyik csatlakozóba dugjuk, az mindegy, de legyünk konzisztensek, ha a programozóvágányunk a pálya része, vagy több booster területünk van!
3. Ha csak egyetlen betáplálási pontunk van, abba kössünk be a mellékelthez hasonló, vagy vastagabb vezetékeket, és kössük őket WAGO-k segítségével a Z21 Main Track kimenetéhez! Ezek könnyen és sokszor oldható kötések, fix terepasztalnál és szőnyegvasútnál is célszerű használni őket. Ha több betáplálási pontunk van, a legjobb, ha van egy vastag vezetékpár, amely végigmegy a pálya mentén, és arról ágaztatjuk le az egyes vágánymezők betáplálásait, nem egy pontból, csillagszerűen.
4. Vegyük elő a rutert, hajtsuk ki az antennáit, és kössük össze valamelyik sárga, számozott kimenetét a Z21 WLAN csatlakozójával! A WAN kék csatlakozóját hagyjuk üresen, mert ha az otthoni hálózathoz vagy az internethez kapcsoljuk a Z21 routerét, a Z21 informatikai segítség nélkül használhatatlanná válik! Az internethez kapcsolás lehetséges, de fölkészültséget igényel, csak akkor kezdjünk hozzá, ha tudjuk, mit csinálunk, értjük a Roco vonatkozó leírását , és egyébként a Z21-ünk már működik!
5. Illesszük a router kis tápegységének kimenetét a routerbe és dugjuk be egy kapcsolható elosztóba a routert!
6. A Z21 nagy tápegységét is illesszük a Z21-hez, és dugjuk az elosztóba! Kapcsoljuk be az elosztót!
7. Ha mindent jól csináltunk, a Z21 elején a LED kéken világít. Kapcsolhatjuk a kézivezérlőnket vagy az okostelefonunkat a Z21 App-pal, és fölhelyezhetjük az első vonatunkat. Indulhat a játék!

A csatlakozók feladatai

Balról jobbra a csatlakozók feladatai a következők:

• CAN-bus: a CAN-bus egy szabványos csatolófelület, amelyet elsősorban az autóiparban és a vasúti járműiparban használnak. A Roco a Z21-hez saját CAN-bus protokollt fejlesztett, amivel okos boosterök és a 8 csatornás visszajelentő modul kapcsolható. A CAN-buson keresztül az erősítők kimenő feszültsége meg fog egyezni a Z21-en beállítottal, és működni fog a RailCom adatvisszaküldés is a booster-szakaszokról és a visszajelentett szakaszokról. Így egy modellvasút automatizáló program (mint a Railroad&Co. TrainController, az iTrain, vagy a JMRI) tudni fogja, hogy melyik szakaszban melyik című dekóderek vannak, és lehetséges lesz Program on Main (POM) módban is kiolvasni a RailCom szabványt ismerő dekódereket. 8 pólusú RJ45 csatlakozójú kábelt kell használni.
• LAN: ezen keresztül lehet a mellékelt TP-Link routert csatlakoztatni, szintén 8 pólusú, RJ45 csatlakozós kábellel. Sima Ethernet-kábel megfelelő, hosszra a gyakorlatban nincs korlátozás.
• X-bus (+2 a homlokfalon): a Lenz XPressNet protokoll szerinti kézivezérlőket lehet hozzákapcsolni vezetékesen. Ilyen a Roco Lokmaus2 és MultiMaus is. A csatlakozója RJ12 hatpólusú, de a két szélső vezetéket csak a 10764 erősítővel használatkor használja, mivel ilyenkor a Maus a parancsközpont. Mivel a Z21 parancsközpont, és a Mausokat csak kézivezérlőként használja, így az RJ12 csatlakozóba akár négypólusú telefonkábel is lehet krimpelve, tehát 6p6c és 6p4c kábelek is megfelelőek. Ilyeneket is olcsón lehet elektronikai üzletekben vagy az interneten vásárolni.
• R-bus: a Roco visszajelentő megoldása, a Z21 Detector x16-ot csak ezen át lehet csatlakoztatni, a Z21 CAN Detectort akár ezen át is, de ilyenkor a RailCom nem fog működni. Ezek segítségével lehet érzékelni, hogy egyes, szakaszolt vágányokon található-e dekóderrel szerelt, vagy más módon fogyasztó jármű (például ebben a videóban ellenállásokat szerelek a teherkocsik tengelyeire , hogy érzékelhessem a vágányok foglaltságát). Nem csak vágányfoglaltságot lehet érzékelni, de például nyomógombok lenyomását is, amivel digitálisan csatlakoztatott vezérlőpultot lehet kialakítani számítógépes programok, például a JMRI segítségével. 6p6c telefonkábel kell hozzá.
• L-bus (Loconet): eredetileg a Digitrax megoldása kézivezérlők, boosterök és akár eszközdekóderek csatlakoztatására is. Utóbbi megoldás előnye, hogy így a például váltókat állító parancsok nem terhelik a DCC sínjelet. Loconetből kétféle vezetékes megoldás létezik, a Loconet B boosterök, a Loconet T eszközdekóderek és kézivezérlők csatlakoztatására. A Z21 L-bus csatlakozója Loconet T, tehát erősítőket nem lehet csatlakoztatni hozzá. Bármely kézivezérlőt azonban igen, akár a ProtoThrottle rádióvevőjét is (ehhez ma már X-bus csatoló is létezik). 6p6c telefonkábel kell hozzá.
• B-bus: Roco és hasonló erősítőket lehet hozzákapcsolni, de ekkor nem fogja tudni a RailComot és a kimenő feszültség is szabályozatlan lesz. Z21 LightBooster-t csak így lehet csatlakoztatni. Négypólusú csatlakozója van, és persze négyeres lapos telefonkábel kell hozzá, tehát RJ11 4p4c.
• Sniffer bus: egy nagyon ritkán használt lehetőség a fekete Z21-ben, de klubtagoknak, modulosoknak hasznos lehet. Ide egy másik DCC vezérlőrendszer sínjelét lehet csatlakoztatni, amit a Z21 a saját sínkimenetén egyszerűen erősítve meg fog ismételni. Így persze a Z21 használható egy másik rendszer boostereként is, de ehhez nyilván túl drága, inkább az tud a felhasználási lehetősége lenni, hogyha van egy modulunk, amit otthon kis saját terepasztalként használunk, és a Z21-gyel vezéreljük, akkor ha a modult egy nagyobb modulasztal részévé kapcsoljuk egy kiállításon vagy más eseményen, nem kell újragondolnunk a modulunk kábelezését, egyszerűen rádugjuk a helyi hálózat (pl. FREMO eseményeken az Uhlenbrock IntelliBoxok) sínjelét, és a Z21 máris a nagy asztal részévé teszi a modulunkat. A találkozó végeztével sem kell mást tennünk, mint a Sniffer busból kihúzni a helyi sínjelet, és már vihetjük is a magában is teljesen működőképes modulunkat haza.

A programozóvágány, a fővonal kimeneteiről és a Z21 tápbemenetéről pedig már volt szó.

A szoftver letöltéséről, a csatlakozásról és az alapbeállításokról egy következő cikkben fogok írni.

Ha start szettet vettünk, vagy még máshol nem futott a mozdonyunk, nagy eséllyel a 03-as címen találjuk meg, arra a címre váltva, vagy az App-ban egy 3-as című mozdonyt kiválasztva a Steering parancs mögött (esetleg hozzáadva a Vehicles menüben) fogjuk tudni vezérelni.

Jó játékot, és ne felejtsd el megnézni a videót!

A gyakorlati videó

Kategóriák: DCC videó Z21

< Vissza a Modellvasút címlapra