«Аналог» и «цифра»

Те, кто в 80-е годы увлекался моделями железных дорог, строил макеты, создавал блок-участки на перегонах, делал сверхсложные электрические схемы на станциях, теперь могут вздохнуть с облегчением.

Нашим современникам повезло больше. На рубеже веков появилась цифровая система управления электромеханическими устройствами на макетах, которая позволяет обойтись без кучи проводов и сложностей, связанных с моделированием реалистичных маневров на станциях и перегонах. Иными словами, несколькими локомотивами одновременно можно управлять на любых участках при помощи всего двух проводов. Весь секрет кроется в тех устройствах, которые подключены в промежутке между блоком питания и рельсами.

Принцип работы этих устройств прост. Система, ушедшая в прошлое, называется аналоговой. Но подождите с ней прощаться. Она нам еще пригодится.

Рассмотрим работу цифровой системы на примере самой простой, предлагаемой фирмой Roco. Она называется Digital is cool, что в вольном переводе на русский означает примерно следующее: «цифра — это серьезно»:

Для одновременного управления четырьмя локомотивами на рельсах, напряжение к которым подводится от одного блока питания (арт. 10718) с использованием принципов эксплуатации простой станции необходимы следующие компоненты:

• контроллер (арт. 10761) — управляющее устройство, аналог компьютерного системного блока;
• локомышь (арт. 10760) — аналог компьютерных мыши и клавиатуры;
• соединительные кабели (имеются в комплекте);
• 4 локомотива, снабженные декодерами выбранного формата.

В этом виде система готова к работе. Пользователю необходимо, внимательно изучив условные знаки на корпусах составляющих систему устройств, правильно подключить соединительные провода.

Устройство системы цифрового управления

Теперь самое время сделать небольшое лирическое отступление и познакомиться с рядом технических подробностей.

Для начала рассмотрим понятие формата. Формат — это комбинация цифровых сигналов, на которую откликается данная система. В международной номенклатуре формат, используемый в системе от Roco, называется NMRA DCC — North American Railroad Association Digital Command Control (Североамериканская ассоциация железнодорожных моделей, цифровая система управления постоянного тока).

Цифровую систему можно условно подразделить на три части:

• блок питания;
• система кодирования — Roco-net (контроллер и локомышь);
• декодер.

Различные фирмы выпускают как устройства управления, так и декодеры, отвечающие на цифровой сигнал в данном формате. Последний указан в паспортах, прилагающихся к выпускаемой продукции.

Системы управления, поддерживающие формат NMRA DCC, выпускаются фирмами Lenz, TRIX, Uhlenbrock, ESU, Zimo. У разных производителей каждая из трех составляющих системы имеет свои отличительные черты. Наиболее простая система, как уже упоминалось выше, Digital is cool от Roco/Lenz.

Декодеры фирм Lenz, TRIX, Uhlenbrock, Roco (ESU), Zimo, Viessmann, BRAWA, отвечающие формату NMRA DCC, принципиально все устроены одинаково, различия заключаются только в электрических параметрах и способах кодирования. По надежности все декодеры, кроме Lenz, вполне приемлемы. Декодеры Lenz — «капризные», от незначительных ошибок при кодировании и при эксплуатации они могут прийти в негодность. Речь идет о декодерах последнего поколения, с плавной регулировкой хода и трехступенчатой (см. ниже) синхронизацией напряжения, подаваемого на двигатель в зависимости от нагрузки на последний, чтобы не было рывков при движении локомотива в горку или при работе с большим составом.

Установка декодера

Декодеры отличаются размерами. Чем меньше размер, тем больше возможностей вставить декодер в локомотив. Декодеры Viessmann хороши тем, что при всех сохраненных электронных параметрах стандарта, по размерам они меньше, чем все остальные.

Локомотивы с установленным декодером могут работать в аналоговом режиме безо всяких проблем, то есть на старых добрых «дедушкиных» участках макета. К сожалению, на цифровых участках аналоговые локомотивы (не оборудованные декодером) работать не смогут.

Безусловно, рассмотреть все нюансы при кодировании декодеров в рамках данной статьи не представляется возможным. Ответы на все вопросы вы получите из опыта эксплуатации описываемой системы.

Декодер состоит из платы, кабеля и штекера. Плата должна быть изолирована от металлических частей локомотива. Ее корпус нельзя заматывать изолентой, чтобы не нарушать режим терморегуляции. Кабель состоит из 7—9 проводов (7 основных, 2 — для дополнительных функций: гудок, дым, свет в салоне). Штекер имеет 8 контактов и соответствует международному европейскому стандарту (NEM 362). Вставляют его в розетку, которая расположена в локомотиве, согласно паспорту последнего.

Внешний вид декодера показан на рисунке:

Нашли розетку? Она расположена на электрической плате локомотива и бывает спрятана под заглушкой, по форме напоминающей штекер NEM 362, только без проводов. Рядом с гнездом, как правило, солидные фирмы ставят метку в виде звездочки или точки рядом с первым контактом (Pin 1). При подключении штекера необходимо, чтобы метке Pin 1 соответствовал проводок оранжевого цвета на штекере. Вставили наоборот? Не страшно. Декодер останется цел. Только при эксплуатации локомотив не будет освещать себе путь.

Локомотивы, имеющие розетку для установки декодера, обозначены в каталогах значком, напоминающим доминошную плашку 4/4. Нет такого обозначения? Не беда. Декодер можно впаять, было бы место в локомотиве. Кстати, некоторые декодеры выпускаются и без штекера.

Подготовка к работе

Наконец-то все правильно подключено. Поставьте один локомотив на рельсы. Рельсовый участок для программирования локомотивов должен быть изолирован от всех остальных путей макета. Включите шнур блока питания в сеть. На дисплейчике мышки сначала появится надпись L2, затем ее сменят цифры 03 — это заводская установка адреса декодера. Можно подвигать диском регулировки хода на мышке. Движение локомотива в разных направлениях свидетельствует о том, что декодер готов к кодированию по адресу № 3.

Освоение мышки

На корпусе цифровой локомыши имеется 9 кнопок:

• <Р> — ввод команд, подтверждение;
• <Солнышко> — подача светового сигнала;
• <Stop> — экстренное отключение питания;
• <Стрелка вверх>, <Стрелка вниз> — кнопки управления курсором;
• <F1>, <F2> — дополнительный функциональные клавиши;
• <F3> — снижение скорости наполовину;
• <F4> — возврат к настройкам по умолчанию.

Установка адреса

Если нажать <Р + Солнышко>, можно вызвать режим программирования адреса, на который будет откликаться локомотив. После ввода команды на дисплейчике мыши будут мигать цифры 03. С помощью курсоров установите нужный вам номер адреса. Подтвердите команду кнопкой <Р> и подождите, пока мышка не выйдет из режима программирования.

Мигающие цифры на экранчике означают, что мышь занята — идет процесс программирования. Во время кодирования локомотив на рельсах может совершать «нервные» движения. Это нормально. О завершении процесса программирования будет свидетельствовать появление немигающих первоначальных цифр 03. Затем, чтобы проверить правильность установки адреса, наберите курсором запрограммированный номер и проверьте диском регулировки хода, пришел ли в движение локомотив. Если это случилось, то все сделано правильно. Если нет, то попробуйте повторить процедуру.

Предотвращение столкновений

Кнопка <Stop> нужна в тех случаях, когда локомотивы несутся навстречу друг другу, и вы уже не успеваете вмешаться. Чтобы не случилось крушения, смело жмите на нее.

Программирование

<Р + F1> — программирование минмальной скорости. Фабричная установка — 08. Подтверждение команды всегда осуществляется кнопкой <Р>. Диапазон возможных значений — от 0 до 99. Если хотите, чтобы локомотив рвал с места, как болид «Формулы 1» — смело ставьте 99, а если есть желание посмотреть, как он плавно трогается с места — попробуйте начать с нуля.

<Р + F2> — программирование разгона. Подход к программированию аналогичен предыдущей рассмотренной команде. Попробуйте установить значение 20 — путь разгона локомотива до полной скорости будет равен примерно 20 см.

<Р + F3> — программирование торможения. Тоже самое, что и с разгоном, только задается тормозной путь.

<Р + F4> — программирование максимальной скорости. Все цифры от 0 до 99 ваши. Учтите, что на реальной железной дороге маневровые локомотивы ездят медленнее магистральных грузовых, а магистральные грузовые — медленнее, чем пассажирские.

Программирование первого локомотива завершено. Он готов к рейсу, но можно дать ему чуточку отдохнуть. Только где-нибудь на непрограммируемом участке. Теперь очередь следующего. Только, пожалуйста, назначьте ему другой адрес. Все остальное делается по аналогии с первым. Кстати, программировать мышка позволяет только в том случае, если диск регулировки движения находится в положении «0».

Ступенчатость хода

Полезно знать о регулировке ступенчатости (плавности) хода. Существует три позиции: 14, 28 и 128. По умолчанию установлена 28-я ступень. 14-я ступень уже не актуальна, а вот 128-ю можно попробовать установить.

Для этого нажмите на клавишу <Стрелка вверх> при нажатой кнопке <Р>. На экранчике высветятся две горизонтальные полоски, это 28-я ступень. Не отпуская <Р>, жмите на <Стрелку вверх>, пока на экране не возникнет третья горизонтальная полоска на дисплейчике. Отпустите все кнопки. Готово. Правда, после этой операции у некоторых локомотивов могут быть проблемы с освещением. Нужно «подлечиться» — нажмите<Р + Stop>, затем подтвердите команду кнопкой <Р>, и все вернется на круги своя.

К сожалению, Roco-net позволяет управлять одновременно только четырьмя локомотивами, поскольку трансформатор может питать только четыре двигателя; большее ему не по силам. Вообще же, с помощью системы управления можно закодировать 99 адресов (от 1 до 99). Для управления большим количеством локомотивов в систему включаются дополнительные блоки.

Дополнительные функции

Кто знаком с паяльником и азами электротехники, тому по силам, изучив инструкцию к декодеру и распайку проводов, доставить себе удовольствие дополнительным дымом, например, но для этого нужен дымовой генератор с банановым маслом. Дополнительные функции у большинства декодеров не включены и поначалу о них можно не думать. Исключение составляет декодер от фирмы Roco (ESU) с артикулом 10745, у которого сразу включены 2 дополнительные функции:

• При нажатии на кнопку <F3> во время движения локомотива скорость последнего снижается наполовину. Эту возможность хорошо использовать при маневрах.
• При нажатии на клавишу <F4> все настройки (скорость, вольтаж, разгон, торможение) стираются из памяти декодера, но временно. Если есть желание вернуться к собственным настройкам, то следует нажать ту же кнопку еще раз. Эта функция бывает полезна, когда плавные разгон и торможение нежелательны.

Дальше — больше

В статье описана лишь малая часть возможностей «цифры». Вообще же, система цифрового управления позволяет создать мини-диспетчерскую у себя дома. Можно по аналогии управлять, к примеру, 256-ю стрелками, семафорами, светофорами. Если захочется, можно сделать так, что тот или иной локомотив будет останавливаться на станции перед заданным семафором, минуя остальные; будет пропускать нужные вам поезда вперед, останавливаться на желаемой станции и т. д.

Существует также возможность управления железной дорогой посредством компьютера (IBM PC) с помощью мышки и красивых картинок в Windows. Но для этого нужны дополнительные блоки, которые, конечно, повлекут за собой дополнительные расходы…

В этой статье мы не затрагивали даже штатные меню, в которые можно входить при помощи локомыши и регулировать параметры, которые имеют значение для продвинутых пользователей. Не были затронуты и недостатки «цифры». Но у нас с вами все впереди!