MDS Systemarchitektur
Das Modellbahn Decoder System MDS stellt eine neue und vollständig integrierte Art der stationären Zubehördecoder für Modellbahnanlagen dar. Mit der dezentralen Architektur sind die Decoder nahe an den Verbrauchern und Sensoren platziert, was den Verkabelungsaufwand stark reduziert.
Systemübersicht
MDS Decoder Hardware
Fahren und Schalten/Überwachen
Die MDS Decoder sind kleine, modular aufgebaute und damit sehr universell einsetzbare Zubehördecoder, welche die verschiedensten Komponenten wie Weichen, Signale, Belegtmelder, Lichtsteuerungen und -animationen mit einem einzigen Decodertyp ansteuern können. Mit der dezentralen Platzierung der Decoder auf der Anlage können die Komponenten mit kurzen Anschlusskabeln angeschlossen werden.
Die Versorgungsspannung wird über eine 2-Draht Ringleitung zugeführt. Der Datenverkehr erfolgt über das Drahtlosnetzwerk WLAN so dass hierzu keine zusätzliche Verkabelung notwendig ist.
MDS Controller Software
Steuerung und Parametrisierung
Der MDS Controller ist die Schaltzentrale für die Kommunikation der Digitalzentrale mit den Decodern sowie der Benutzer mit den Decodern. Die Kommunikation mit den Decodern erfolgt über die WLAN-Schnittstelle. Neben den Daten, welche zum Betrieb der Anlage erforderlich sind, werden auch die Konfigurationsdaten der Decoder und die Firmware-Updates übertragen.
Jede Anlage hat einen MDS Controller, welcher als Softwarekomponente auf dem Modellbahn-Steuer-PC installiert ist. Mit einem normalen Web Browser auf dem PC aber auch auf dem Tablet oder Smartphone können die Decoder über den MDS Controller konfiguriert, abgefragt und parametrisiert werden.
Alternativ kann die MDS Controller Software auch auf einem Raspberry Pi Kleincomputer ausgeführt werden. In diesem Fall wird der PC für den Betrieb der Anlage nicht benötigt.
Modellbahn Verwaltung MVS
Definition und Konfiguration
Das Modellbahn Verwaltungssystem MVS, welche in erster Linie für die Verwaltung des Rollmaterials eingesetzt wird, wurde für die MDS Umgebung stark erweitert. Alle gesteuerten Komponenten wie Weichen, Signale, Beleuchtungen, Belegtmelder usw. werden mit der MVS Applikation komfortabel erfasst und in der zentralen MVS Datenbank gespeichert.
Der MDS Controller holt die Daten seiner Decoder direkt aus der MVS Datenbank ab und konfiguriert sowohl die Decoder wie auch die Benutzeroberfläche für die Parametrisierung.
Die MVS Client Applikation wird nur für die Konfiguration der Decoder benötigt, nicht aber für den Betrieb der Anlage.
Architektur und wichtigste Funktionsblöcke
- Einfache, leistungsfähige und kostengünstige Mikrocontroller-Einheit mit WLAN.
- Gemischte Funktionalität (LED-Ansteuerung, Signale, Weichen, Herzstückpolarisierung, Rückmeldung) mit unterschiedlicher Anzahl Schnittstellen auf einem einzelnen Decoder. Damit erreicht man mit einer Grundversion eine sehr flexible Zusammensetzung der Decoder.
- Ansteuerung von Weichen mit Servo, Motor und Magnet, optional mit Herzstückpolarisierung.
- Belegtmeldung (Rückmeldung) für 2-Leiter Betrieb (Stromfühler) und für 3-Leiter Betrieb (Spannungsmessung).
- Ansteuern von Smart-LED für Signale, Einzelleuchten und LED-Leuchtbändern über den LED-BUS.
- Mit dem MDS Controller werden alle Decoder überwacht und konfiguriert. Der MDS Controller ist sehr einfach zu bedienen und wird über das WLAN und einer normalen Webschnittstelle (Browser auf Desktop-PC, Tablet, Handy) angesprochen.
- Über den MDS Controller können die Komponenten auf den Decoder manuell geschaltet oder abgefragt werden.
- Die Übertragung der Betriebsdaten (Schaltbefehle, Belegtzustände) zwischen MDS Controller und der Digitalzentrale der Anlage erfolgt im Hintergrund.
- Alle Komponenten (Weichen, Signale, Belegtmelder, Beleuchtungen, Decoder) werden mit der MVS Applikation erfasst und verwaltet. Die Bezeichnungen sind auf dem MDS Controller und den Decodern aussagekräftig, einheitlich und konsistent.
- Der Firmwareupdate und die Basiskonfiguration erfolgen im eingebauten Zustand, d.h. ohne Ausbau des Decoders und ohne Lösen der angeschlossenen Kabel oder Stecker. Die Firmware und die Basiskonfiguration werden vom MDS Controller an die Decoder übertragen.
- Die Decoder können vom Benutzer selbständig und universell bestückt werden. Damit kann man mit wenigen Hardwarekomponenten beliebige massgeschneiderte Kombinationen erstellen, welche für den geplanten Einsatzort optimal gestaltet sind.
- Die Decoder-Firmware kennt alle möglichen Schnittstellen und deren Kombinationen, so dass mit einer einzigen Firmware-Version alle Decoder abgedeckt werden.
- Die WLAN Adapter werden in das lokale Netzwerk aufgenommen. Dazu wird der Decoder in den AP-Modus versetzt um die Eingabe der SSID und des Kennwortes am Mobilgerät vorzunehmen.
- Für die Problemsuche und die Störungsbehebung sind Hilfsmittel im Decoder und im MDS Controller fest eingebaut.
Hintergrund
Bei Modellbahnen sind vor allem an den Bahnhofsein- und ausfahrten auf kleinem Ort jeweils viele Gleise, Weichen und Signale vorhanden, welche durch verschiedenen Decoder angesteuert werden müssen. Auf den Streckenabschnitten sind nur einzelne Weichen, Signale und Belegtmelder anzuschliessen, der Einsatz von vollen, meist mit 4, 8 oder 16 Ports ausgestatteten Decodern aber unwirtschaftlich.
Für die Platzierung der Decoder muss man also entscheiden, ob man die Decoder zentral platziert (erfordert weniger Decoder dafür grösseren Verkabelungsaufwand) oder dezentral (erfordert weniger Verkabelungsaufwand dafür mehr Decoder).
Die Konfiguration der Decoder erfolgt meist über die Konfigurationsvariablen (CV-Werte), was umständlich ist und in der Regel mehrere zusätzliche, meist herstellerabhängige Programmiergeräte und Software benötigt. Dasselbe gilt für die Aktualisierung der Firmware und für den Austausch von defekten Decodern. Die Konfiguration der verschiedenen Produkte muss manuell dokumentiert und nachgeführt werden, ebenso muss ein zuverlässiges Backupkonzept eingerichtet sein.