Bevezetés
Egy könyvesboltba betérve, vagy az Internetet böngészve a digitális modellvasútról rengeteg információt gyűjthetünk be. Egyetlen probléma ezekkel a forrásokkal, hogy vagy kezdőknek szólnak, vagy profiknak. Ennélfogva nagy bátorság kell egy ilyen rendszerhez, mert a kezdőkészlet használatától, a dekóderek programozásáig van néhány lépés, amit elég nehéz egy amatőr számára átlátni. Ezért is lehet, hogy sokan - még a vasútmodellezők között is - idegenkednek a dologtól. A rengeteg terminus technicus pedig csak nehezíti a helyzetet.
Ebben a fejezetben a digitális vasútmodellezést szeretnénk bemutatni, feltételezve, hogy csak most kerülünk kapcsolatba ezzel a hobbival.
• DCC működése - Technikai részletek
• Digitális történelem - A DCC fejlődése
Miért van szükség a digitális irányításra?
Természetes az igény, hogy a terepasztalunkon több vonatot is lehessen egyszerre közlekedtetni. A hagyományos rendszerben ez a látszólag nyilvánvaló dolog korántsem egyszerű. A mozdonyokban lévő motor az áramot a síneken keresztül egyenesen a vezérlő transzformátorból kapja. Mivel a sínekről mindegyik mozdonyba ugyanaz a feszültség jut, ha az egyik vonat elindul az összes többi is megmozdul.
Ez pedig nagyon messze van mind a valóságtól, mind az elvárásainktól. Ha például egy állomáson több vonatunk is áll, természetes, hogy nem az összeset szeretnénk egyszerre, egy irányba indítani, hanem általában egyenként, különböző időben különböző irányba. A problémára rengeteg megoldás született, de ezek részint bonyolult kapcsolásokat és - legalább amatőr szintű - elektronikai szaktudást igényeltek. Ráadásul ezek a megoldások inkább csak áthidalták a problémát, mintsem megoldották volna.
A digitális megoldás
A vonatok független vezérlése már a villanyvasutak megjelenésekor is foglalkoztatta a tervezőket. (A történelmi áttekintésben erről bővebben olvashatunk.)
Igazi áttörést a mikroelektronika alkalmazása hozott. A mozdonyokba apró számítógépek, mikrokontrollerek kerültek és így a síneken már nem csak a motorokat hajtó feszültség jut el a járművekhez, hanem - akárcsak egy számítógépes hálózaton - adatok sora, amelyek a különböző parancsokat szállítanak a vonatokhoz, vagy éppen a váltókhoz, jelzőkhöz. Ennek révén a rendszerben lévő egységek, mozdonyok, kocsik külön-külön is azonosíthatók és egymástól függetlenül kezelhetők.
Az egész kezelése pedig már nem bonyolultabb, mint egy mobiltelefon használata.
Mire képes egy digitális rendszer?
1. Mozdonyok független vezérlése
A mozdonyok a digitális rendszerben egy chip-pel meg még néhány alkatrésszel rendelkeznek, amit összességében "dekóder"-nek nevezünk. Ez az eszköz a síneken kapott információk alapján vezérli a különböző áramköröket:
- Motor: A motor vezérlését ez az elektronika sokkal finomabban és valósághűbben képes vezérelni, mint a hagyományos rendszer. A jármű egyenletesen gyorsul és lassul.
- Lámpák, fényszórók: A fényszórók és a belső világítás külön-külön is kapcsolható.
- Speciális berendezések: Ilyenek például a gőzmozdonyok füstgenerátorai, vagy a hanggenerátorok, amik egy járműbe építhető hangszórót szólaltatnak meg attól függően, hogy a jármű épp milyen állapotban van. (Pl. a lassuló mozdony fékcsikorgását is annak függvényében hallhatjuk, hogy milyen intenzív a fékezés). Némely digitális üzemben működő villanymozdonynak akár az áramszedőjét is mozgathatjuk és létezik olyan személykocsi is, aminek az ajtóit is nyithatjuk/zárhatjuk.
- Elektromos kocsikapcsolók: Segítségükkel a kocsikat egy gombnyomással szétkapcsolhatjuk (az összekapcsolás automatikus).
2. Pályamenti berendezések, jelzők váltók működtetése
A jelzőket a váltókat, de akár az épületek világítását is kapcsolhatjuk a megfelelő dekóderek segítségével.
3. Számítógépes kapcsolat
A digitális rendszerünket számítógéppel is összekötheíjük. Ennek köszönhetően akár laptoppal vagy okostelefonnal is vezérelhetjük terepasztalunkat. Jó néhány programot találunk az Interneten, amelyekkel akár menetrend szerint is közlekedhetnek vonataink.
4. Visszajelzések kezelésére
Ez elsősorban a vonatok helyzetének a megállapítására szolgál. A pálya mellett elhelyezett érzékelők által adott jelekből meghatározható a vonatok helyzete és sebessége. Ezek függvényében állíthatók például a váltók és a jelzők.
5. ...és amiről még nem is álmodtunk
A digitális vasútmodellezés a többi informatikai-műszaki rendszer fejlődését követi ezért szinte hétről-hétre megjelenik egy-egy újdonság.
Szóval a digitális rendszer olyan előnyökkel bír, amelyek révén egy valósághűbb, nagyobb élményt nyújtó modellvasutat építhetünk.
DCC - Digital Command Control
Mint ahogy a történelmi áttekintésből is látszik, szinte mindegyik nagyobb gyártó megalkotta, vagy megalkottatta saját rendszerét. Mi a továbbiakban a DCC-vel foglalkozunk, mert jelen idő szerint ez a legelterjedtebb rendszer, a legtöbb berendezést ehhez találjuk a boltok polcain.
Mielőtt elvesznénk a dolog technikai részleteiben érdemes egy kicsit körülnézni a videomegosztó oldalakon. Rengeteg szép példát találunk arra, hogy mit is tud egy digitális rendszer. A következő csak egy a sok közül (a videóban szereplő hangokat a mozdonyban lévő dekóder állítja elő):
Miből is áll a rendszer?
Nézzünk egy általánosabb ábrát:
Teljes DCC rendszer minden komponenssel
Nos, ennyi mindenre először még nem lesz szükségünk. A kezdéshez elegendő dolgokat a következő ábrán találjuk és először csak ezekkel foglalkozunk, mivel egy kezdőkészletben is ezeket az elemeket találhatjuk.
Alapvető DCC rendszer kezdőknek
A DCC-t legkönnyebben úgy képzelhetjük el, ha egy számítógéphez hasonlítjuk. Éppen ezért a rendszer komponenseinek bemutatásakor igyekszünk azokat egy számítógép valamely alkatrészéhez rendelni.
A rendszer komponensei
Mint az első ábráról látszik, az alapeszközökön túl még rengeteg minden csatlakoztatható a rendszerünkhöz a vonatok pozícióját visszajelző berendezésektől kezdve a számítógépes kapcsolatig. Ezeknek később szeretnénk egy külön fejezetet szentelni.
A kezdőkészlet
Menjünk hát és vegyünk egy kezdőkészletet!
Ismerkedésnek mindenképp ez ajánlható. Egy kezdőkészletben általában minden megtalálható, ahhoz, hogy otthon elkezdhessel a játékot.
Azért csak általában, mert a kezdőkészletek igyekeznek minden igényt kielégíteni, így olyan készletet is találhatunk, amiből például a vonat hiányzik és csak a síneket illetve a digitális rendszert tartalmazza. Mivel a gyártók kínálata folyamatosan változik és a legkülönbözőbb készletek jelennek meg, ezért érdemes alaposan informálódni arról, hogy a kiszemelt termék mindenben megfelel-e elvárásainknak.
Ha minden információt megkaptunk és kezünkbe vesszük a csomagot ismét gondban lehetünk, mert jó eséllyel sehogy sem lesz meg darabra a rendszer. Még akkor sem, ha a tápegységet már beazonosítottuk a készletben. A dekódert elhisszük, az benne van a mozdonyban. Ha végignézzük a készletben található dolgokat a kézivezérlőt is be tudjuk azonosítani a sok gombról és a kijelzőről. A probléma a többivel lesz, ha egyáltalán lesz többi. Mert jobb esetben van még egy doboz, de lehet, hogy még annyi se.
Nincs annál rosszabb, mint ha hazamegyünk egy készlettel és nem tudunk vele játszani, mert kell hozzá még valami!
Szerencsére itt nem erről van szó. A gyártók felismerték, hogy a parancsközponthoz mindig kell legalább egy erősítő is, így a két eszközt egybeépítették.
Integrált DCC rendszer
Egy ilyen csomagot már a karácsonyfa alá is bátran betehetünk, nem lesz gond az üzembehelyezésével. Bár a fenti ábra lett mára a tipikus összeállítás, vannak gyártók, akik ennél is tovább mentek és a vezérlőt is integrálták a másik két komponenssel, sőt! van aki rögtön két vezérlőt is beépít a termékébe és van aki egy egész számítógépet, kijelzővel, pályatervezési lehetőségekkel, különböző adatbázisokkal. Természetesen ezeknek az eszközöknek az ára is igazodik a kínált szolgáltatásokhoz.
Az elkerülhetetlen kérdés, milyet vegyünk?
Ha egy kezdő szemével nézzük, a modern vezérlők között gyakorlatilag csak az "extrák"-ban van különbség. Létezik közöttük már infravörös, rádiós távirányítóval rendelkező és mobiltelefonnal WiFi-n verzérelhető is. Nyilván mindenki azt választja, amire lehetősége és kedve van.
Ha később számítógéppel is szeretnénk összekötni rendszerünket, érdemes ennek is utánajárni. Már számos olyan publikus szabvány van, amivel számítógéphez tudjuk csatlakoztatni digitális rendszerünket. Ilyen pl a Z21 ,az XPressNet vagy a LocoNet. Ezeknek a rendszereknek szabadon letölthető a dokumentációjuk, ezért sokkal több gyártótól kaphatunk eszközöket hozzájuk, mint azokhoz, amelyeknek a leírását csak a fejlesztője ismeri.
Az első kör "négyszögjelekkel"
Ha csak egy kezdőkészletből származó vonatunk és egy körpályánk van, akkor nem biztos, hogy rögtön rácsodálkozunk a digitális vasútra. Legfeljebb annyi tűnhet fel, hogy a mozdony lámpáit kapcsolgatni tudjuk, függetlenül attól, hogy a lokomotív áll, vagy mozog. Ami még feltűnhet, hogy a mozdony mintha "szebben" futna, és ebből adódóan hiába forgatjuk vissza a vezérlő gombját 0 állásba, vonatunk szép lassan áll meg, nem úgy, mintha falnak menne. Ez utóbbi következménye hogy a digitális vezérlő egy kicsit olyan, mint az autónál az automata váltó: meg kell szokni, különben kellemetlen dolgokkal találkozhatunk. Mint ahogy az automata autóban is valószínűleg sokan kuplungoltak már a fékpedálon, az elején itt is előfordul, hogy későn vesszük vissza a sebességet és vonatunk belerohan egy másikba, vagy éppen az ütközőbakba.
A dolog ott kezd igazán érdekessé válni, amikor a második vonatunkat is beszerezzük! Ha a hagyományos rendszerben a körpályára tesszük a második mozdonyunkat az az elsőhöz hasonlóan viselkedik, persze szinte bizonyos, hogy különböző sebességgel, így előbb vagy utóbb az egyik vonat utóléri a másikat. Mindenesetre a dolog nem nyújt nagy élményt! Digitális rendszerben azonban a két mozdony egymástól függetlenül (akár szembe is) közlekedhet!
Mítoszok, legendák
Ha megkérdezünk egy tapasztaltabb modellezőt a digitális rendszerekkel kapcsolatban, gyakran halljuk az alábbi megállapításokat. Ezeket fogadjuk fenntartással, mivel csak részben igazak:
1. A digitális rendszert nem kell szakaszokra bontani
Ez az "elmélet" abból a megállapításból származik, ami szerint a digitális rendszerben közlekedő vonatok függetlenül közlekedtethetők, így vezérlési szakaszokra valóban nincs szükség. Mindezektől függetlenül táplálási és foglaltságérzékelő szakaszokra szükségünk lehet, bár az előbbi csak nagyobb terepasztaloknál jelentkezik. A foglaltságérzékeléshez pedig akkor szükséges szakaszokra bontanunk a pályát, ha a foglaltságot a szakaszban mért áramfelvétel alapján szeretnénk érzékelni. Pl. reed csöves, vagy infrakapus érzékelés esetén erre nincs szükség.
2. Kevesebb vezeték szükséges
Ez igaz, de nem mehet annak az elvnek a rovására, hogy az asztalunk vezetékezésénél törekedni kell a redundanciára, azaz - az ésszerűség határain belül - minél több helyről biztosítani a vágányok táplálását. Továbbá - bár ezt a rendszer lehetővé teszi - ne a digitális jelről biztosítsuk a jelzők, váltók és egyéb berendezések tápellátását! Ezeket külön tápegységről tápláljuk, így üzembiztosabb lesz a rendszerünk.
3. Drága
Valóban, az első digitális rendszerünk látszólag többe kerül, mint a hagyományos. Ez a látszólagos előny azonban a második-harmadik járműnél már eltűnhet. Ha több vonatot szeretnénk közlekedtetni terepasztalunkon, ahhoz a hagyományos rendszerben külön tápegységekre, vezérlőkre lesz szükségünk, míg digitális rendszerben az első beruházás után csupán a dekódereket kell megvásárolnunk. (több vonat (5-6) és nagy terhelés esetén már szükség lehet újabb erősítők beszerzésére). Arról nem is beszélve, hogy a digitális modellvasút szolgáltatásai messze felülmúlják az analóg nyújtotta élményeket. Ennek köszönhetően a két rendszert az áruk szempontjából tulajdonképpen össze se lehetne hasonlítani, annyira más a kettő.