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Schaltschema
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Wirering Concept
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| Anhand meiner Doppelkreis
Anlage will ich das Schaltkonzept des ZIMO Systems erklären |
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Based on my
double loop layout I want to explain the wirering concept used for ZIMO
system. |
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Schaltschema / Wirering Concept |
Grundsätzliches
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Basics
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| Generell ist für einen
störungsfreien Betrieb immer ein sauberes Arbeiten nötig. Das gilt
insbesondere auch für den elektrischen Teil, siehe hiezu meine
Aufbautips. |
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For trouble
free operation, clean work and proper instalation is mandatory. Especially
wirering is critical, see also my installation
tips page. |
| Das ZIMO System unterscheidet
sich wesentlich von vielen anderen Modellbahnlösungen. Intelligente
Komponenten werden möglichst nahe beim "Verbraucher" installiert. Damit
vermeidet man aufwendige Verkabelungen über weite Stecken. Die einzelnen
Boxen werden mit Strom versorgt und beziehen bzw. tauschen Informationen
über den CAN Bus aus. Dieser Bus der für industrielle Anwendungen
konstruiert wurde ist sehr robust und erlaubt hohe Transferraten. ZIMO
Betreibt in mit etwa 115kBaud. Üblicherweise kommt man mit 1 bis 2 Meter
Verbindungskabel zwischen MX Modul und Abnehmer wie Weiche, Signal oder Gleisabschnitt aus. |
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The ZIMO
system operates on a totally different concept as other model railroading
vendors use. The intelligent components are installed close to the "device".
This avoids extensive cabling over long distances. The individual boxes
are connected to power and to a high speed data bus. That bus is based on
an industry standard CAN bus. ZIMO runs that bus with roughly 115 kBaud.
To connect a switch, signal or a track section only a
short wire is required. Usually around 1 to 2 meters between MX box and
the device. |
Zentrale Masse
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Common Ground
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Das Allerwichtigste für jede
elektrische Anlage ist eine gute gemeinsame Masse. Egal was man betreibt,
so auch bei der Modellbahn. Das beste Konzept ist eine Sternförmige
Verdrahtung der Masse. Bei großen Ausmaßen wird man das aus praktischen
Gründen nicht durchhalten können, dann sollte man für einen großen
Massequerschnitt sorgen. Die Masse sollte zumindest 2-3 Fach dicker
ausgeführt sein als die dickste Versorgungsleitung.Warum?
Wenn Strom durch einen Leiter fließt fällt an dem Innenwiderstand eine
Spannung ab, das ist unvermeidlich. Wenn mehrere Verbraucher eine Leitung
teilen, überlagern sich die Ströme und damit auch die Spannungsabfälle.
Damit ergeben sich auf der Anlage unterschiedliche Massepotentiale. Das
stört nicht solange die Unterschiede klein genug sind.
Eine Sternförmige Masseverkabelung vermeidet das Aufaddieren der
Störungen. Ein weiterer Weg Massestörungen zu vermeiden ist dicke Leiter
einzusetzen. Man sollte auch unbedingt Schleifen vermeiden, da diese sehr
schnell zu schwer beherrschbaren Problemen führen! |
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The single
most important issue is to establish a good ground. This avoids a lot of
troubles. Regardless what you do, if you have anything electrical in
operation make sure you have a solid ground. The best concept is to wire
every ground line as a star to ONE common place. In bigger layouts this
might not be possible, to build a ground pole with at least 2-3 times the
diameter as the thickest wire you use. You can use 3 wires together if you
have no other material.
Why?
When current runs through a wire some voltage is
lost as the wire has a resistance as well. This is unavoidable! If you
have multiple loads like switch motors, signals, lamps for houses and some
electronics all back currents add up. This results in different ground
levels for each component. This does not hurt as long as the differences
are low enough.
Star wirering avoids the summing up of those
currents, as each load has its on ground wire. The thick ground wire helps
you to keep the losses low. Especially avoid ground loops. This causes
unpredictable results and are hard to detect. |
CAN Bus
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CAN Bus
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| Der
CAN Bus stellt das Rückrad
des ZIMO Systems dar. Es ist ein 6 poliges Kabel das Western
Telefonstecker nutzt. Es ist wichtig das Bus Konzept nicht zu stören,
also keine Gabelungen einzubauen. In Spezialfällen kann man das tun, aus
grundsätzlichen Überlegungen sollte man es vermeiden. Daher haben alle
ZIMO Komponenten auch 2 CAN Ports um den Bus in einer Art Perlenkette
aufzubauen.
Das Buskonzept erlaubt es jedes Gerät irgendwo in dem Bus einzureihen,
es gibt keine Prioritäten oder Reihenfolge.
Der CAN Bus ist in der Grafik schwarz gezeichnet. |
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The
CAN bus is the backbone of a
ZIMO system. It is just a 6 wire cable connected to western jacks.
It is important that a bus concept does not allow you
to fork the cable. In special occasions it might work as well, but you
should definitely avoid it! Every ZIMO Device has 2 CAN ports to build up
the bus like a chain.
The concept allows you to put any device anywhere in
the bus. There are no priorities or any other dependency.
The CAN bus is drawn in black in the graphic. |
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Schaltschema / Wirering Concept |
Stromversorgung
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Power Supply
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| Die Stromversorgung erfolgt
über Transformatoren. Der MX1 muss einen eigenen Transformator haben (gelb
im Schema). Der Trafo darf für keine anderen Verbraucher genutzt werden.
Zur Versorgung von Weichen und Signalen über einen MX8 benötigt man einen
weiteren Trafo (grün in der Zeichnung) |
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The power
supply is done over transformers. The transformer used to power the MX1
must be exclusive! (yellow in the drawing). For other loads you need
another transformer. For example for switches and signals behind a MX8 you
need an extra one (green in the drawing) |
Schienenspannung
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Track Power
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| Das DCC Signal das vom MX1
erzeugt wird kann direkt zur Versorgung einer Anlage verwendet werden.
Üblicherweise lauft die Versorgung aber über MX9 Module. Durch das
Zerteilen der Anlage in Gleisabschnitte kann man jeden individuell
Geschwindigkeitssteuern (HLU) und man bekommt ortsspezifische
Besetztmeldungen. Man kann also mit einem MX1 und MX2 allein bereits eine
Anlage fahren.
Das MX9 Konzept erlaubt mit einseitigen Gleistrennungen auszukommen.
Man verbindet ein MX9 Port mit jeweils einem Gleisabschnitt. Die andere
Schienenseite sollte regelmäßige Einspeisungen erhalten um
Spannungseinbrüche zu vermeiden. Abstände von 2-3 Metern sind üblich.
Die neue NMRA Rückmeldemethode könnte doppelseitige Gleistrennungen
nötig machen. Derzeit gibt es seitens ZIMO dazu noch keine Aussagen. In
diesem Fall müsste jeder Abschnitt 2 polig versorgt werden. Persönlich
gehe ich davon aus dass die einseitigen Trennungen ausreichen werden. |
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The DCC
power generated by the MX1 can directly power the track. Usually it runs
over MX9 modules to get sections.
By sectioning the layout you receive small parts
where you individually control the speed (HLU information) and you get
occupation information back. To make it clear with a MX2 and MX1 you are
able to run a layout.
The ZIMO system allows simple wirering as it is only
necessary to cut one side of the track. I recommend to repeatedly
reconnect the other side as well to stabilize power supply. Usually
distances of 2-3 meters would be enough.
The new NMRA feedback method might require to
insulate the other side as well. I currently have no information whether
this will be necessary on ZIMO MX9 powered layouts as well. So plan to
have double sided interceptions. In this case both track wires need to run
to each section. |
Gleisabschnitt
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Track Sections
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| Die Gleisabschnitte am MX9
sind in Hauptabschnitte gruppiert. Jeweils 2 Ausgänge bilden so einen
Hauptabschnitt. Sie teilen sich den Zugnummerndetecktor. Grundsätzlich
arbeiten sie aber unabhängig. Die zusammengehörenden Teilabschnitte dürfen
nur nicht in sich widersprechenden Fahrstraßen befinden. Vereinfacht
gesagt die Teilabschnitte sollen für unmittelbar hintereinander liegende Abschnitte
verwendet werden und nicht für parallel liegende. |
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The track
sections of a MX9 are logically grouped 2 by 2 in the MX9. Always one
block (available on one 2 pole connector) shares the loco number detector.
They work individually, but to build a supervised layout they may not be
in conflicting paths.
Simply do not use the A and B pole for parallel
running tracks. Use them for sections serially connected - that simple! |
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Schaltschema MX9 / Wirering Concept
MX9 |
| Das obige Bild zeigt, dass
Abschnitt 1 und 2 am Hauptabschnitt A angeschlossen sind. Es ist möglich
Ports frei zu lassen oder für andere Anlagenteile zu verwenden.
Die Abschnitte 3 und 4 sind durch höhere Anschlüsse verbunden. STP weiß
von der Reihenfolge der Abschnitte 1, 2, 3, 4 es ist also nicht notwendig
sie in aufeinander folgenden Anschlüssen anzuordnen. |
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The picture
above shows section 1 and 2 are connected to the fist block.
It is legal to leave some ports unconnected to that
they are used in another part of the layout.
Section 3 and 4 are connected to higher ports. You
can build up a logic connection, STP knows that the sections are 1,2,3,4
but are not connected on sequential ports. |
MX9AZN Platine
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MX9AZN Daughterboard
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| Die Tochterplatine dient zum
Empfangen der Quittierungsimpulse zur Auswertung der Zugnummern. Man
steckt eine Platine pro Hauptabschnitt, also für 2 Gleisabschnitte. Es
ist nicht nötig alle Ports mit AZN Platinen auszurüsten. STP nimmt
erkannte Zugnummern auch nachfolgende Abschnitte mit. |
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This
daughterboard plugs into the MX9. It detects the loco pulses and allows
automatic number detection. One board for one block, i.e. 2 ports.
It is not necessary to install every possible
MX9AZN. Just put it in strategic places. The STP program takes care and
carries the detected numbers to the following sections as well. |
MX9ALA Platine
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MX9ALA Daughterboard
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| Das ist einfach ein
Lampentreiber. Die Ports werden von STP direkt angesteuert. Damit hat man
wiederum nur kurze Leitungen zu den Signalen da die MX9 dezentral direkt
auf der Anlage installiert werden was die Verkabelung vereinfacht. |
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This is
simply a lamp driver board. It only makes sense to drive those ports via
STP. I connect signals to those ports. Again this keeps wires short as
MX9's are decentrally installed. |
MX 8
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MX 8
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| Der MX8 dient zum Betrieb von
Weichen und Lampen. Die Type M erlaubt auch das Ansteuern von
Motorweichen, da die Ausgangsstufe als Brücke ausgeführt ist. |
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The MX8 is
used to drive switches or Lamps. The MX8M has more transistors at the
output circuit to allow to drive motor switches. |
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Schaltschema MX8 / Wirering Concept
MX8 |
| Ich empfehle die MX9ALA
Platine zur Ansteuerung von Lampen und Signalen zu verwenden. Die Kosten
pro Port sind bei MX9ALA niedriger. |
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I recommend
to use MX9ALA boards to drive Lamps and signals. The individual port const
are lower that way. |
Computeranschluss
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Connect a Computer
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| Ein Steuerrechner wird über
die Serielle an den MX1 und über den CAN Bus eingebunden. Das CAN
Businterface kann an jeder stelle des Busses eingeschleift werden. |
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The
computer needs a serial cable to the MX1 and a CAN Bus interface. Again it
is uncritical where you insert the Computer interface in the chain. |
Not Halt
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Emergency Stop
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| Der MX1/2000 hat mehrere
Schalteingänge. Sie werden mit +5V betrieben, welches am Stecker zur
Verfügung steht. Damit kann man einen Nothalt Knopf realisieren. |
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The
MX1/2000 offers auxiliary input ports. Those can be used to connect a
switch to 5V+ (available on the connector) to get a emergency stop button |
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Schaltschema / Wirering Concept |
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