Blockschnittstelle über Blockleitung

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Als Alternative zur Blockschnittstelle über Netzwerk können wir auch Vorblock, Rückblock, Erlaubnisabgabe, etc über ein eigenes, physikalisches Kabel austauschen. Auch hier herrscht Spurverkabelung. Für jedes Gleis wird eine Kommunikationsverbindung aufgebaut. Das heißt bei einer zweigleisigen Strecke – egal ob GWB oder Richtungsbetrieb – werden zwei Verbindungen zwischen den jeweiligen Stellwerken aufgebaut. Allerdings weden die üblicherweise in einem Kabel vereint. Details siehe Verkabelung.

Grundgedanke:

Für eine eingleisige Strecke sieht die Ausrüstung wie folgt aus.
Blockkasten A befindet sich in Bahnhof A, Blockkasten B befindet sich in Bahnhof B. Zwischen den Blockkästen wird eine vier-adrige Leitung gezogen:

In jedem Blockkasten befindet sich ein kleiner Computer, hier mit "µC" für "Microcontroller" gekennzeichnet. Informationen von Blockkasten A zu Blockkasten B wandern über den grünen Leitungstreiber, über ein Leiterpaar zu dem blauen Optokoppler. Für beide Kommunikationsrichtungen gibt es je ein Leiterpaar. Die galvanische Trennung zwischen den Blockkästen verläuft entlang der roten, gestrichelten Linie.

Elektrische Schnittstelle

Die Leitungstreiber senden ein Gegentaktsignal (wie z.B. auch NMRA DCC) mit RS422-Pegeln. Empfangen wird das Signal mit Optokoppler zur galvanischen Trennung. Es werden zwei Optokoppler zum Empfang benutzt. Die LEDs der Optokoppler werden antiparallel geschaltet, um beide Polaritäten und damit eine Trennung des Kabels festzustellen zu können. Zweck ist die Prüfschleifen-Emulation. (In der Zeichnung zum Grundgedanken habe ich nur einen Optokoppler drin, weil es eine schematische Darstellung ist.)

Datenübertragung

Wie bei einer normalen serielle PC-Schnittstelle werden Bytes mit

9600 Baud,

1 Stopbit,

no Parity

übertragen.

Paketierung

Mehrere aufeinander folgende Bytes werden mit SLIP (Serial Line Internet Protocol) zu Paketen zusammengefasst.
SLIP ist definiert in RFC 1055. Dort findet sich auch ein Programmierbeispiel zur Realisation in C. Entsprechende Funktionen sind auch in Delphi verfügbar.

Hardware

Folgende Platinen werden momentan benutzt, um im Betrieb das Block-Protokoll zu betreiben:

Blockplatine wie sie in diversen Blockkisten eingebaut ist. (Vorsicht: Pinnummerierung der zwei Anschlüsse sind nicht gleich!)

Usb2Block ist eine kleine Platine, die für den PC wie eine weitere serielle Schnittstelle aussieht. Dies wird z.B. vom Stellwerkskern Elekdra benutzt.

Hier habe ich die ersten Gerätschaften dokumentiert, die ganz zu Anfang der Entwicklung mal geholfen haben. Dabei handelt es sich nicht um eine Anregung zum Nachbau sondern um die Dokumentation der ersten Prototypen zu historischen Zwecken!

Pegelwandler zu RS232 ist dazu gedacht, einen PC mit einer Blockkiste kommunizieren zu lassen (für Testzwecke)

Pegelwandler auf TTL ist meine Testhardware, um einen Microcontroller kommunizieren zu lassen.

Autor: Stefan Bormann
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