Projekt 11: Weichenstraßensteuerung mit PIC

Die Weichenstraßensteuerung mit PC scheiterte daran, daß es eine riesige Mühe gemacht hätte, die Gleisanlage hierfür umzubauen. Die Ergebnisse wären zwar spektakulär gewesen, aber der Aufwand ebenfalls.
So war das Projekt zwar "fast" einbaufertig und über 10 Jahre stets "im Hinterkopf", wurde aber nie realisiert.

Dadurch, daß wir inzwischen gelernt haben, PICs zu programmieren, konnte das Projekt in einer wesentlich abgespeckten Version realisiert werden. Dabei verzichten wir auf individuelle Fahrregler je Weichenstraße und auf das Stellen von Schutzweichen. Auch fiel die Ausleuchtung des Stellpults mit Fahrstraßen dem Rotstift zum Opfer. Die Sicherheit des Fahrbetriebs liegt also weiterhin in der Verantwortung des Bedieners. Auch entfällt ein Schalter "Hand/Automatik", da der Bediener nach wie vor jederzeit alle Elemente stellen kann. Er kann die Hilfe der Weichenstraßensteuerung in Anspruch nehmen, muß es aber nicht.

Unser PIC ist in der Lage, 32 Taster und Schalter einzulesen und 95 Weichen sowie 28 Ausfahrsignale zu stellen, wobei alle Signale fahrstraßenabhängig die richtigen Bilder (Hp00, Hp1, Hp2, Hp0+Sh1) anzeigen können. Nur so am Rande: Interessanterweise braucht nur ein einziges Beinchen des PIC auf "Eingang" geschaltet zu sein.
Die Steuerung stellt nur die Weichen für die Fahrstraßen; und die Signale nur dann, wenn die Fahrtrichtung auf "Ausfahrt" steht. Der komplette Bahnhof wird nach wie vor mit nur 2 Fahrreglern gesteuert (anstatt mit 14, wie es der PC-Entwurf vorsah).

Der verwendete PIC hat nur 20 Beinchen, und daher ist ein relativ großer Aufwand an Periferie notwendig, um die vielen Elemente einlesen bzw. ansteuern zu können. Wir haben all das auf 3 Kartentypen reduzieren können:
die PIC-Karte, die Weichenkarten (max. 6) und die Signalkarten (max. 2).
Diese sitzen auf einer Hutschiene auf der Rückwand des Stellpultes. Alle Weichenansteuerungen sowie die Anschlüsse zu den Fahrstraßentastern gehen in das Stellpult hinein; nur die Kabel zu den Signal-Elektroniken führen zusätzlich vom Stellpult weg. So ist ein recht kompakter Aufbau gelungen. Die Ausgänge der Weichenkarten steuern nicht direkt Weichen an, sondern sie liegen parallel zu den Weichentastern im Stellpult. Dies ist nicht genau dasselbe, da einige Taster auch einmal zwei nebeneinander liegende Weichen über eine Dioden-Matrix ansteuern können.
Der Umbau des Stellpults bestand im Einbau der zusätzlichen Fahrstraßentaster sowie in der Verdrahtung dieser Taster und der schon bestehenden Weichentaster. Die Verbindung des Stellpults zur Anlage (ca. 600 Leitungen) ist steckbar ausgeführt, so daß die Umbauarbeiten am Schreibtisch vorgenommen werden konnten.

Leider war es uns nicht möglich, ein universelles Programm (das also für verschiedene Anlagen- Konfigurationen brauchbar wäre) zu erstellen. Wir haben es aber geschafft, den Quellcode des Programms so flexibel zu gestalten, daß dort ohne Änderung eines einzigen Befehls per Parametrierung andere Anlagen-Konfigurationen eingegeben werden können. Danach muß das Programm natürlich neu übersetzt und in einen neuen PIC geladen werden. So ist wenigstens auf dieser Ebene eine Verwendung auch für andere Anlagen möglich:
Die "Aufgabestellung" bestand aus einer (Excel-)Tabelle, in der die Fahrstraßentaster aufgeführt waren sowie die daraus resultierenden Fahrstraßen. Je Fahrstraße waren nur noch die zu simulierenden Weichentaster sowie die zu stellenden Signale nebst ihrem Signalbild bei Ausfahrt angegeben.
Das Nennen einer Fahrstraßen-Nummer wäre nicht nowendig gewesen, hat aber in der Erstellungs-Phase des Programms eine wesentliche Erleichterung gebracht. Das Programm ist relativ "umständlich" geschrieben, weil es zunächst nur die gedrückten Fahrstraßentaster auswertet, um daraus eine sinnvolle Fahrstraße zu berechnen. Erst dann wird zum Simulieren der Weichentaster geschritten. Viele Dinge wurden dabei doppelt und mehrfach programmiert. Platz war im Speicher des PIC genügend vorhanden; es diente einfach nur der Übersichtlichkeit.

Nachfolgend die wichtigsten Schaltbilder, so wie sie bei uns zur Dokumentation verwendet werden:

Die Übersicht:
Übersicht

Die Weichen-Karte:
Weichen-Karte

Die Signal-Karte:
Signal-Karte

Für weitere Fragen stehen gern zur Verfügung:
- der MEC; Besichtigung und Fachsimpelei z.B. an unseren "Club-Abenden"
- der Autor: Hans Peter Kastner

erstellt am 01.01.2015
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