WikiDer > Digitale Befehlssteuerung

Digitale Befehlssteuerung (DCC) ist ein standardisiertes System für Modellbahnsteuerung.

Sowohl Strom als auch Steuerung werden über nur zwei Drähte versorgt. Mit DCC viele Züge (Lokomotiven) in einem Stromkreis (d.h. auf den gleichen Schienen) unabhängig voneinander angesteuert werden. Nach den logischen Erweiterungen, wie der Kontrolle von control Rechnungen, Signal, Brücken und Kränen, kann das System auch zur Steuerung anderer Geräte verwendet werden.

Das DCC-Protokoll wird definiert und gepflegt (mit Erweiterungen etc.) von der Nationaler Modellbahnverband (NMRA). NMRA hat DCC registriert als Warenzeichen.

Operation

Ein kurzes Beispiel für ein DCC-Signal, das zeigt, wie die Informationen kodiert sind

Eine DCC-Zentrale setzt ein digitales elektrisch Spannung auf den Schienen, deren Polarität sich ständig ändert. Eine an das Gleis angeschlossene Lokomotive oder ein anderes Gerät verwendet einen DCC-Decoder, um die Adress- und Befehlscodes in dieser Spannung zu erkennen. Die geregelte oder geschaltete Spannung wird in einer Lokomotive verwendet, um den Motor zu betreiben, die Lichter zu betätigen, Geräusche zu machen, zu entkoppeln und so weiter. Ein anderes an einen DCC-Decoder angeschlossenes Gerät kann das entsprechende gewünschte Verhalten anzeigen, zum Beispiel: ein Schalter kann umlegen, ein Signal kann aufleuchten, ein Bahnübergang kann sich öffnen oder schließen.

Auf den Schienen liegt also konstante Spannung an, eine Lok oder ein anderes Gerät funktioniert aber nur, wenn ein Befehl empfangen wurde.

Die Spannung, die die DCC-Zentrale auf die Schienen legt, ist eine bipolare Gleichspannung, ein moduliertes Rechteckschwingung. Die Spannung in einer Schiene beträgt also (zum Beispiel) 15 Volt in Bezug auf die andere Schiene, oder -15 Volt und wechselt sehr schnell von einer Polarität zur anderen und wieder zurück. Damit kann Energie von der DCC-Zentrale in den DCC-Decoder eingespeist werden, von wo aus sie zu Motor, Lampen etc. Die Modulation besteht aus den Phasen mit 15 Volt und -15 Volt eine bestimmte Zeit dauern, wie in der DCC-Norm festgelegt (auch die zulässigen Zeitabweichungen sind genau beschrieben).

Protokoll

Die Norm S-9.2 beschreibt die Bedeutung, die den Einsen und Nullen zuzuordnen ist. Im Großen und Ganzen bedeutet dies, dass eine Synchronisationsmethode definiert ist (wo die ersten Befehlspakete nach einem Start oder Neustart starten) und Pakete mit a Startbit, eine AdresseByte und ein oder mehrere Befehlsbytes gefolgt von einem Endbit. Die Bedeutung der Befehlsbytes kann variiert und erweitert werden und sie tun es. Es gibt einen Mindestsatz an Basisbefehlen, den alle DCC-Decoder kennen müssen (sonst können sie nicht DCC genannt werden). Für die fortgeschritteneren Befehle gibt es Empfehlungen (Empfohlene Praktiken). Trotzdem gibt es eine gewisse Verbreitung: Manche Hersteller versuchen, Kunden mit markenspezifischen Erweiterungen zu locken und zu binden.

Nullen und Einsen sind nicht wie beim Baudot-Code, gesendet mit positiver bzw. negativer Spannung, jedoch mit einer sich schnell bzw. langsam ändernden Spannung. Ein Puls von 58so positiv und 58 μs negativ ist eine logische 1 und ein Impuls von mindestens 100 s und 100 s ist eine logische 0. Eine DCC-Zentrale benötigt also ca. 116 s für das Senden einer 1 und mindestens 200 μs für eine 0. Ein Befehl dauert , je nach Anzahl Bytes und Anzahl Nullen gegenüber Einsen ca. 2,5 ms.

Einer Zuordnung geht eine Präambel von mindestens 14 Einsen voraus. In der Baudot-Terminologie bedeutet das, dass es 14 Stoppbits gibt. Im Ruhemodus empfiehlt es sich, bereits gegebene Befehle zu wiederholen. Eine Aufgabe hat die folgende Form. Es gibt ein Adressbyte, die Anzahl der Datenbytes kann unterschiedlich sein. Nach dem letzten Datenbyte kommt eine Acht-Bit-Prüfsumme, die xor von Adress- und Datenbytes.

Mit DCC können Lokomotiven und Züge betrieben werden, aber auch stationäre Objekte wie Weichen und Signale. Diese Objekte werden dann direkt mit dem Gleis verbunden, eine zusätzliche Verkabelung ist nicht erforderlich.

Steuerung an einer bestimmten Stelle des Tracks

Eine Lokomotive hört immer auf DCC, egal wo sie sich befindet. Es kann jedoch wünschenswert sein, eine Lokomotive an einer bestimmten Stelle anzuhalten, beispielsweise an einem Signal oder in einem Bahnhof. Die einfachste Lösung hierfür ist, einen Streckenabschnitt stromlos zu machen, dann sind aber auch andere Zuordnungen unmöglich und die Beleuchtung im Zug erlischt.

Dank einer Erweiterung gibt es eine Lösung für dieses Problem. Der Abschnitt, an dem der Zug halten muss, ist vom Rest des Gleises isoliert und über eine Diode verbunden, so dass nur die positive Hälfte der DCC-Befehle die Lok erreicht. Die Lokomotive – sofern dafür geeignet – reagiert mit einer Geschwindigkeitsreduzierung bis zum Stillstand des Zuges. Andere Funktionen wie Licht und Sound bleiben aktiv.

Geschichte

Das DCC-System wurde ursprünglich in den 1980er Jahren von der Lenz Elektronik GmbH für zwei Hersteller entwickelt, Märklin und Arnold. Das erste von Lenz produzierte System kam im Frühjahr 1989 für Arnold (N) und Mitte 1990 für Märklin (Z, H0 und 1).^[1] Märklin und Arnold kündigten den Vertrag wegen Problemen mit der Patente, aber Lenz entwickelte sich weiter. 1992 untersuchte Stan Ames das System als möglichen Kandidaten für einen NMRA-Standard. Nach sorgfältiger Überlegung beschloss ein Gremium, das System von Lenz zu lizenzieren und zu erweitern. Später wurde der Name DCC darauf geklebt. Der Vorschlag für eine Norm wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Modellbahner ab Oktober 1993.

2006 begann Lenz gemeinsam mit Kühn, Zimo und Tams an einer Erweiterung des DCC-Protokolls zu arbeiten, um die Kommunikation von den Decodern zur Zentrale zu ermöglichen. Dieser Rückkanal, der für Besetztmeldungen oder die tatsächliche Geschwindigkeit eines Zuges verwendet werden kann, heißt Railcom und wurde 2007 als NMRA RP 9.3.1 standardisiert.

Externe Links

• (und) NMRA-Standards
• (und) NMRA-Standards für DCC

Siehe die Kategorie Digitale Befehlssteuerung von Wikimedia Commons für Mediendateien zu diesem Thema.