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====== Elektronik ======

Ein kleiner Überblick über die Möglichkeiten eine Modellbahnanlage zu steuern.
Hier soll aber speziell auf die Elektronik einer Modulanlage eingegangen werden und eher weniger auf die Steuerung der privaten Heimanlage, die sich eher typischer weise als eine Große Platte (unterschiedlicher Form und Ausbuchtungen) erweist.

===== Überblick =====

Für den einfachen Überblick, eine keine Sammlung, wie Anlagen steuerbar sind. Für den genauen Aufbau der Anlagen sei auf Fachliteratur sowie auf Foren und andere Websiten verwiesen werden.

==== Trafo ====
Die einfachste Art eine Anlage zu Steuern ist sicherlich mit dem Trafo. Wer ein bisschen mehr spielen möchte, der baut noch ein paar Schalter dazu. Diese Art der Steuerung führt sehr schnell zum Erfolg und zum Spielerlebniss. Vermutlich ist es auch die Methode mit der die meisten Heimanlagen gesteuert werden.
Der Anschluss und aufbau ist sehr simpel: Vom Trafo führen die zwei Leitungen (Plus und Minus) zum Gleis. Um eine Lok abstellen zu können, muss diese sich auf einem vom Rest der Anlage isolierten Stück befinden. Dieses kann mit einem Schalter und der passenden Zuleitung wieder mit Strom versorgt werden, so dass die Lok fahren kann. Alternativ zum Schalter gibt es auch Weichen, die einem diesen Aufwand erleichtern, da diese bereits in der Lage sind den Strom so zu leiten, dass nur das Gleis versorgt wird, in dessen Stellung die Weiche gerade ist. Diese Weichen werden als sogenannte "intelligente Weichen" bezeichnet.
==== Blockstellensteuerung ====
Wer eine etwas größere Anlage hat und ein paar freie Strecken hat, der wird feststellen, dass der Trafo zu wenig ist. Hier wird man dann schnell zur Blockstellensteuerung greifen. Ab jetzt wird es etwas komplizierter, aber immernoch nachvollziehbar.
Die wichtigesten Punkte einer Blockstellensteuerung sind:
  * Einteilung der Anlage in mehrere Blöcke
  * Erkennen ob ein Block besetzt ist
Zusätzlich kann noch, um schöner zu fahren eine Anfahr- und Bremsautomatik hinzukommen.
Wichtig ist, dass hier maximal Anzahl der Blöcke minus 1 Züge fahren können. Ansonsten ist kein freier Block vorhanden und die Züge blockieren sich selber.
Ein Block ist mindestens so lang wie der längste Zug. Ansonsten kann es bei geschobenen Zügen oder Zügen bei denen zusätzlich eine Lok am Ende ist zu ungewollten problemen kommen. Ein Block ist wiederum in mindestns zwei Abschnitte aufzuteilen:
  * Der eine Teil ist der in dem der Zug fahren kann, ohne das er beeinflusst wird
  * Der zweit Teil ist der, in dem der Zug abgebremst wenn der nächst Block belegt, bzw. beschleunigt wird wenn vorher gebremst wurde und der Block nun wieder frei ist.
  * Es kann noch ein dritte Teil folgen, in dem der Zug dann wirklich steht, sollte der nächste Block belegt sein.
Etwas ausfürhlicher das Ganze: Ein Zug fährt in einen Block ein. Er fährt nun solange bis er in einen Abschnitt kommt in dem die eigentliche Prüfung des nächsten Blocks beginnt. Sollte der nächste Block belegt sein, wird der Zug abgebremmst. Wenn der nächste Block frei ist, dann wird weiter gefahren. Der Zug wird, bei einem 2 Teiligen Block solange abgebremst bis er zum Stillstand kommt. Dies kann aber unschöne Folgen haben, da nicht alle Züge gleich schnell oder langsam abbremsen und somit unterschiedlich weit weg vom Signal zum stehen kommen. Daher gibt es die Idee, den Zug nur bis zu einer minimalen Geschwindigkeit abzubremsen mit der der Zug dann bis kurz vor dem Signal fährt. Vor dem Signal befindet sich dann ein Stück, in dem der Zug sehr schnell abgebremst wird. Das fürht dazu, das nahezu alle Züge an der gleichen Stelle, nämlich kurz vor dem Signal, zum stehen kommen. Wenn der nächste Block frei ist, dann wird sofort wieder beschleunigt. Egal wo sich gerade der Zug befindet.
Diese Art der Steuerung kann auf zwei verschiedene Arten realisiert werden: 
  * über eine Relais Steuerung
  * über eine Prozessor Steuerung
Für eine Erklärung der genauen Funktion sei auf die bekannte Fachliteratur sowie Foren und Webseiten verwiesen, die das Thema ausführlich behandeln. Man kann aber sagen, dass eine Prozessor Steuerung ein paar Vorteile gegenüber der Relais Steuerung hat, aber auch etwas komplizierter im Aufbau ist (Man muss programmieren können oder es lernen ;-) ).

==== Digital ====
Neben dem Trafo werden viele vermutlich inzwischen auch Digital fahren. Der Aufbau einer solchen Anlage ist ähnlich der einer mit dem [[elektronik#Trafo|Trafo]] betriebenen.

==== Mischformen ====
Es ist möglich alles miteinander zu kombinieren. Genau soll hier nicht drauf eingegangen werden, da dies den Rahmen sprengen würde. Am [[bahnhof_michael|Bahnhof Michael]] wird eine Mischform vorhanden sein, welche aber nur dank Leistungsfähiger Hardware möglich ist.

==== Computersteuerung ====
Der Computer kann auch zur Steuerung herangezogen werden. Dabei ist sowohl analog möglich, als auch digital.

=== Analog ===
Hier wird ähnlich wie bei der Blockstellensteuerung gearbeitet. Der Computer liest sozusagen den Zustand der Anlage ständig ein. Wertet diese Daten aus und gibt an einer Elektronik die Informationen wieder aus. Diese regelt dann die Fahrspannung, zeigt über Lampen den Bediener den Zustand an und Stellt Wichen und Signale. Wichtig ist, dass ein Dekoder in der Lok dafür nicht vorhanden sein muss!

=== Digital ===
Etwas einfacher, da Blockstellen nicht wirklich erforderlich sind. Der Computer muss aber trotzdem wissen wo sich welcher Zug bzw. Lok befindet. Sonst kommt es leider auch hier noch zu Unfällen. An sich ist es genauso wie im Analogen, nur dass hier die Elektronik meist die Digitalzentrale ist. Der zweite Teil der Elektronik befindet sich hier in der Lok selber in Form des Dekoders, oder in der Nähe der Anzeigen/Weichen in Form von Weichendekodern oder Signalen.

===== Umsetzungsmöglichkeiten =====
Wie lassen sich diese Möglichkeiten für die Anlage umsetzten? Der Trafo sollte klar sein, auch das Digitale sollte klar sein.

==== Blockstellensteuerung ====
Die einfachste Möglichkeit sind einfach Besetztmelder die weitere Relais danach ansteuern, welche die Logik darstellen. Etwas komplizierter wird es, wenn man Prozessoren einsetzt. Hier benötigt man weiterhin zwar die Besetztmelder, dafür fallen die Relais weg. Was an Relais weg fällt, muss man an [[programmieren|Software]] selber schreiben.

==== Computersteuerung ====
Wenn man schon bei der Blockstellensteuerung mit Prozessoren ist, ist der Weg zum Computer nicht mehr weit. Hier übernimmt dann der Computer die Aufgabe der Prozessoren.

===== Projekte =====

  - [[wende|Wende]]
  - [[blackbox|Blackbox]]
  - [[bahnhof_michael|Bahnhof Michael]]
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