LGB  Tuinbaan  LENZ-Techniek.

In dit stuk wordt de technische bouw van de buitenbaan besproken, stap voor stap door de LENZ bouwstenen.

Aansluiting van de wissels.

De wissels worden aangesloten op een Lenz LS150 decoder. Er zijn 6 wissels dus één decoder is voldoende. Om meer inzicht in de decoder te krijgen is de handleiding gedownload en is deze voor alle zaken die van belang zijn vertaald in het Nederlands. Bij het Lenz-overzicht, te vinden in het hoofstuk Digitaal of in het hoofdstuk Lenz techniek. Om de wissel te schakelen wordt op de handheld LH100 de F toets ingedrukt gevolgd door 5. Vervolgens wordt het wisselnummer gekozen gevolgd door enter. Met + en - is de wissel te schakelen. Moeten achtereen volgens twee wissels geschakeld worden dan de handeling vanaf F herhalen.

 

 

 

 

 

 

Aansluiting van de 6 wissels. De leidingen RS worden niet gebruikt bij wisseldecoders.

De ELP-wisselsaandrijving van LGB is een motorische wisselaandrijving. Deze aandrijving wordt met twee dioden op de LS150 aangesloten. De motoraandrijving LA010 is bij de LS150 NIET nodig. Als diode kan de 1N4001 of de 1N4007 gebruikt worden. Dit zijn standaard dioden die in de elektronicazaak gekocht kunnen worden. De decoder krijgt zijn voeding via de wisselspanningsingangen en zijn commando's via de J en K ingangen (railaansluiting). Als trafo wordt aanbevolen een trafo met maximaal 16V~ en een maximaal vermogen van 45VA. Bij zwaardere trafo's kunnen de kortsluitbeveiligingen van de uitgangen wel eens door gaan slaan (defecte decoder tot gevolg). De ELP-aandrijvingen nemen weinig stroom af en daar de wissels achter elkaar geschakeld worden is de belasting van de decoder nooit zo heel hoog.

Klik op het kleine plaatje en er wordt een tweede wijze van aansluiten getoond. In de decoder zijn alle C-aansluitingen met elkaar verbonden en deze gemeenschappelijke lijn is weer verbonden met de buitenste spanning aansluitconnector van de decoder. Buiten de decoder om kunnen alle wissels op een gemeenschappelijke leiding aangesloten worden wat draad kan besparen.

Wisseldecoder             LS150-DE        LS 150-NL

Aansluiting van de noordlus.

De noordlus wordt aangesloten met bezetmelders (LB101) en terugmelders (LR101). Daar er een keerlus aanwezig is wordt ook een keerlusmodule (LK100) gebruikt. De spanning op de rails wordt met de spanningsdetector (LB050) doorgegeven aan de terugmelder (LR101). De functie van de spanningsdetector is het voorkomen van 'niet bezet' signalen naar de centrale als er bv kortsluiting op de baan is. Daar er dan geen stroom loopt kan de bezet melder onbezet doorgeven aan de terugmelder die dit vervolgens weer doorgeeft aan de centrale. Dit wil je niet omdat dit onbedoeld treinverkeer richting dat baanvak kan bewerkstelligen. Als de spanningsdetector meldt dat er geen spanning is dan geeft de terugmelder niets door aan de centrale.

Het waterspoortraject (trajectnummer 15 en 16) is het deel wat een keerlusfunctie heeft. Afhankelijk hoe de lok dit traject ingaat kan er kortsluiting ontstaan. Vandaar dat op dit stuk de keerlusmodule LK100 wordt gebruikt. Bij kortsluiting wordt de spanning omgepoold en de kortsluiting is opgeheven. De bezetmelders op dit stuk worden achter de keerlusmodule geplaatst (dus tussen de uitgang en de rail). De bezetsignalen kunnen op een al gebruikte terugmelder aangesloten worden. Van dit baanvak zijn beide staven elektrisch geïsoleerd van het andere spoor, dit aan beide kanten van dit traject. Op enkele foto's bij Bouw 2012 zijn de gele LGB isolatieblokjes te zien.

De terugmelder geeft zijn informatie aan de centrale door via de R en S verbindingen. Gebruik hiervoor altijd een twisted-pair kabelverbinding. Is uw Engels niet meer wat het geweest is, twisted-pair zijn inelkaar gedraaide draden zoals bijvoorbeeld bij een telefoonkabel. De voedingsspanning komt via de wisselspanning aansluiting binnen, dit is een spanning van maximaal 16V~.

Let wel dat de terugmelder geprogrammeerd moet worden als deze nog niet is ingebouwd, dit in tegenstelling tot de wisseldecoder. Verbind ook niet de massadraden van de ingangen van twee terugmelders met elkaar door.

Aansluiting van de noordlus, 10 trajecten waarvan 2 in een keerlus.

Bezetmelder                LB101-DE        LB101-NL

Terugmelder                LR101-DE        LR101-NL

Spanningsdetector       LB050-DE        LB050-NL

Keerlusmdule              LK100-DE        LK100-NL

Aansluiting van de zuidlus.

In principe is de zuidlus gelijk aan de noordlus. Ook in de zuidlus is een deel aangesloten met een keerlusmodule. Het aantal railvakken is nu 8 zodat er met één terugmelder gewerkt kan worden.

Aansluiting van de zuidlus, 8 trajecten waarvan 2 in een keerlus.

Aansluiten baan op de LENZ-centrale.

Vanaf de muuraansluiting gaat een kabel naar de noordlus en een kabel naar de zuidlus. Middels één stekker is nu de centrale en de voeding op de baan aan te sluiten. Het is een vrij robuuste aansluiting die ook weersbestendig moet zijn, dit laatste moet nog blijken.

De muurconnector en de connector aan de centrale. Aangesloten en geborgd.     De aansluiting van de connector.

 De aanlsuitkabel naar de baan is een 4-polige kabel met adernummers 1 t/m 4. Naast deze kabel ligt een 4x2paren signaalkabel voor de terugmelders. Adernummer 1 is voor de J-aansluiting, adernummer 2 is voor de K-aansluiting en de adernummers 3 en 4 zijn voor de voedingspanning. Voor de terugmelding worden twee aderparen gebruikt, de groen met wit en de blauw met wit. R wordt aangesloten op de groene en blauwe ader, S op de beide witte aders.

Aansluiting van de LENZ-centrale en de LENZ-booster.

 

De aansluiting van de centrale.

De aansluiting van de centrale is vrij simpel. Een voedingspanning op de ingangen U en V en de rest volgt vanzelf. De kabel tussen de handheld LH100 en de centrale is met een verlengsnoer van ongeveer 5 meter verlengt om meer bewegingsruimte te creëren.

De voeding met daarop de centrale LZV100 met daarboven de booster LV102. Beide worden gevoed uit 1 ringkerntrafo met twee secundaire spoelen (15V-45VA per spoel).

Rechts de koppeling tussen de centrale en de booster, de aansluitingen C, D en E.

De zwarte stekker in het midden is de retourleiding R en S vanaf de terugmelders.

De 5 polige DIN-stekker (rond), genaamd Xpressnet, is voor de aansluiting van de handheld.

Links de aansluiting van de voeding U en V, met daar rechts van de railaansluiting J en K. De railaansluiting van de centrale en de booster zijn doorgekoppeld. Dat kan met maximaal twee componenten. Het voordeel is dat de baan niet in twee secties verdeeld behoeft te worden en je verkrijgt toch een groter vermogen.

De onderste component is de voeding, uitgerust met dezelfde stekkers als de LENZ componenten (RM=3,81mm). Elke spoel is apart gezekerd met een trage zekering van 6,3A.

De grijze en de zwarte leiding is de voedingspanning naar de wisseldecoder en de terugmelders.

De kabelboom is niets anders dan de losse draden met tyreraps bij elkaar gehouden.

De Voeding.

de Voeding bestaat hoofdzakelijk uit een ringkerntrafo met een gescheiden dubbele secundarire spoel. De nominale uitgangsspanning is 15V en het maximaal te leveren vermogen per spoel is 80VA. Zowel de secundaire als de primaire kant van de trafo is gezekerd met trage smeltveiligheden.

 

Schema voeding.

De kleuren zijn de draadkleuren van de trafo. Als secundaire aansluiting heb ik 6 polige aansluitblokken gekozen met dezelfde rastermaat als Lenz. De Lenzcomponenten kunnen met 3 polige stekkers aangesloten worden waarbij de aansluitingen op de buitenste polen aangeschroefd zijn. Het maakt nu niet uit hoe je deze in de 6 polige connector stopt, je hebt altijd spanning. Ook kunnen er natuurlijk twee stekkers van drie naast elkaar gestoken worden. De fase is dan wel omgedraaid maar dat kun je met twee losse voedingen ook tegen komen.

De ringkerntrafo is in de behuizing gemonteerd met bevestigingsmateriaal van een lichtere trafo. Op de lokatie van de aansluitdraden heb ik in de bovenste montageplaat een inkeping gemaakt zodat de draden vrij naar buiten komen.

                 
  Bestelnr Merk Type Omschrijving Aantal Kenmerk pps  
  531527-89 Behuizing RP1245 ABS RP1245 grijs 1 165x125x75 10,67  
  518510-89 Ringkerntrafo Ringkern 2x15V 160VA    5,3A per spoel 1 110x38mm 41,35  
  518964-89 Ringkerntrafo Ringkern toebehoren Montageschijven 120Va 1 90mm rond 1,99  
  533556-89 Zekering traag 6,3A traag (10stuks) (sec-160VA trafo) 2 5x20mm 1,95  
  533505-89 Zekering traag 1,25A traag (10stuks)(prim-160VA trafo) 1 5x20mm 1,95  
  526245-89 Zekering Zekeringhouder Chassismontage 5x20mm  2 14mm gat 2,02  
  731869-89 Stekker Stekker (Lenz) AKZ 1550/3-3.81  3 polig 4 groen 0,85  
  732126-89 Stekker Contrastekker (Lenz) STLZ 1550/6G-3.81-V 6 polig Staand 2 groen 0,78  
  184543-89 LED   Rood 5mm Uf=2,25V 2 Rood 0,13  
  403288-89 Weerstand Koolfilm Koolfilmweerstand 0,25W 1k8 2 0,25W 0,05  
  736709-89 Netdeel Inbouwstekker met schakelaar en zekering 5x20mm 1 Rood lampje 7,89  
                 

Onderdelenlijst voor de voeding. De bestelnummers zijn van Conrad (prijzen jan-2016). Voor de LED kan elke willekeurige LED gekozen worden. Als voorschakelweerstand neem ik altijd de waarde van de voedingsspanning, dus bij 15V een 1k5. Nu heb ik een 1k8 genomen daar de LED niet vel behoeft te branden. Brand de LED te zwak dan een lagere waarde nemen. Als secundaire aansluiting zijn STLZ contrastekkers gebruikt, dit kan bv ook heel simpel met een kroonsteentje.

Aansluiting van de LAN/USB adapter.

De LAN/USB adapter leek mij handiger dan bv de LI101F omdat deze adapter gelijk op de USB-aansluiting of de Ethernet-aansluiting van de computer aangesloten kan worden. Als de communicatie op orde is dan wil ik middels I-train de baan gaan besturen. De communicatie moet nog en daar heb ik de gehele winter 2013-2014 voor. Ik wil eerst proberen om de adapter middels de USB aan de praat te krijgen. Daarna gaat het middels de ethernetpoort, eerst met de kabel en als het dan werkt draadloos.

Na het installeren van de bijgevoegde CD-rom kreeg ik via de USB de lok aan de praat.

Op de CD-rom staan de volgende programma's

Lenz LI-USB Server.

Serverprogramma voor de communicatie via de USB bus.

 

 

Lenz LI-USB Configuratie.

USB-poort is poort 5, het is versie 1.0, het ExpressNet nummer is 23

De aangesloten centrale is de LZV100 met versienr. 3.6

 

Naast deze programma's is er nog een programma om de CV-waarden te wijzigen en een programma met een rijregelaar.

 

Lenz versienummers en XpressNett adressen.

Apparaat Software versie XpressNet adres

IP-adres

Centrale LZV 100 3.6    
Booster LV102      
Handheld LH 100 3.6 01  
Handheld LH 01 1.0 03  
LAN/USB adapter 1.0 22 192.168.0.200
      255.255.255.0

 

Omschrijving van de aansluitingen.

U-V                Voeding voor de centrale of booster, 15V~ 4,5A  (14-19V~).

 

J-K                 Railaansluiting, J is de gemeenschappelijke en K is de 'voeding'.

                       Alle J-aansluitingen kunnen met elkaar verbonden worden. Via de K-aansluiting gaat bv de stroomdetectie

 

XpressNet       Aansluiting van de handheld bv de LH100 of de LH01.

                       Aansluiting van alle XpressNet artikelen op de LMAB aansluiting.

                       LMAB,     o.a. communicatieadapter LI101F, of de LAN/USB adapter.

                                        Aansluiting voor de adapter LA152, hierop kunnen 2 handhelds aangesloten worden.

                                        Meerdere LA152 kunnen doorgekoppeld worden.

                                        Met 4 draden kun je ook een 5 polige DIN-bus aansluiten (meerdere parallel).

             

                                            Soldeerzijde van de DIN-plug, L en M niet verwisselen, defect aan volgapparatuur.

 

CDE               C en D is de aansluiting  voor het dataverkeer, altijd in elkaar gedraaide draden gebruiken.

                       E schakelt de centrale af bij kortsluiting of overbelasting van de versterker/booster.

                       

Door een drukschakelaar te plaatsen tussen M en E kan een extra noodstop geplaatst worden. Het opheffen gebeurt op de handheld.

 

 

RSPQ             R en S is de aansluiting voor de terugmeldbus, bv de aansluiting van de terugmelder LR101.

                       Altijd in elkaar gedraaide draden gebruiken.

                       Om storing te voorkomen, niet in een meeraderige kabel met bv railaansluitingen J en K.

 

                       P en Q is de aansluiting voor de programmeerrail.

                       Deze rail is geheel elektrisch geïsoleerd van de andere rail.

                       Dit kan een los stuk rail zijn of een geïsoleerde rail in de modelbaan (zie aansluitschema).

 

 

De Buitenbaan controle-unit.

Waar ik uiteindelijk naar toe wil is een unit waarmee ik de baan kan besturen, de loks kan programmeren en laten proefdraaien. Ook zal op deze unit de PC aangesloten moeten kunnen worden voor automatisch bestuurd.

De basis zijn de centrale en de booster. De railuitgangen zijn domweg met elkaar door verbonden. Om de loks te programmeren is een Massoth programmeer-interface aangeschaft.

Op de unit is een programmeerrail bevestigd. Bij normaalbedrijf is deze buiten werking omdat de rail dan spanningsloos is. Door met schakelaar S1 de programmeerstatus te kiezen komt de spanning op de Massoth-unit via K4. De railaansluiting van de booster wordt via K3 omgeschakeld naar relais K5 voor de programmeerrail. Staat S2 in stand programmeren dan is de rail verbonden met de programmeer-unit. Staat de schakelaar in de stand rijden dan is deze verbonden met de railuitgang van de booster en kan de lok beproefd worden.

De aansluiting van de PC gaat middels een USB-hub naar de Massot programmer en de Lenz USB/Ethernet interface 23151. Zo moet zonder kabel om te steken beide units benaderd kunnen worden. De USB/Ethernet interface wordt middels de XpressNett adapter LA152 op de centrale aangesloten. Voor de Ethernetaansluiting bevat de unit alleen een aansluiting op de Lenz USB/Ethernet interface.

Schema van de controle-unit.

 

De unit bevat een relaisschakeling voor het schakelen.

S1 is een 3 standen om-schakelaar met terugverende contacten. Door de stand S1-A te kiezen komt relais K1 op en wordt de schakelaar overbrugt door een schakelaar van K1. Deze houdt K1 in waardoor ook K3 en K4 opkomen. K3 schakelt de rails naar de programmeerrail en K4 zet spanning op de Massoth programmeerunit.

Door S1-B te kiezen komt K2 op en deze heeft een breekcontact in de leiding naar K1. K1 valt af waardoor de booster weer verbonden is met de treinbaan en de spanning van de Massoth programmeerunit  afgehaald wordt.

Dit is zo gekozen zodat bij het inschakelen van de voedingsspanning de booster altijd met de treinbaan verbonden is. Kan dit ook elektronisch? Ja, maar de relais K1 en K2 heb ik liggen en deze kosten tezamen 4,30 euro. Voor de rails heb ik relais voor iets groter vermogen gekozen (5A).

Met S2 wordt relais K5 geschakeld en deze maakt de keus of de programmeerrail met de programmeerunit of de booster verbonden is.

 

 

De print gebouwd en de configuratie van de aansluitingen.

LED D2 staat niet in het schema maar deze staat parallel aan K5.

Als D1 brandt dan is het programmeren geactiveerd. De booster LV102 wordt ontkoppeld van de spoorbaan en wordt doorgelust naar de programmeerrail. Ook komt er spannng te staan op de massoth-programmer.

Als D2 brandt dan is de programmeerrail aan de Massothprogrammer gekoppeld. Is D2 uit dan kan de lok op de programmeerrail beproeft worden. De lok kan dan op de rollenbank staan.

De Voedingspanning voor de relais is 12Vdc, deze wordt extern toegevoerd en is niet afkomstig van de 15Vac ingang.

 

 

 

 

 

Conrad artikelnummers:

Dit lijstje kost ongeveer 25 euro. Wil je dezelfde connectoren als Lenz gebruiken let dan wel op de steekmaat, deze is 3,81mm (bijvoorbeeld conrad artikelnummer 731916, en dan vindt je de rest van dit soort connectoren wel vanzelf).