JMRI и сигналы СЖД - введение

Вместо предисловия

Есть ли в конкретной системе DCC интерфейс подключения к компьютеру (универсальной машине) ? Этот вопрос можно часто найти в Рунет. Как и масса ответов, что да/нет/есть такая опция. А что можно получить от применения такой опции ? Давайте рассмотрим обстоятельно и в деталях.

Чем USB интерфейс лучше?

Строго говоря, ничем. Для подавляющего числа современных DCC систем USB интерфейс сопряжения с машиной выбран исходя из распространенности самого разъема USB на современной технике, его компактности и универсальности. По большому счету, через USB интерфейс реализуется виртуальный COM-порт с относительно низкой скоростью передачи данных, обычной для последовательного порта RS-232: 9.6-56 Кбит/c . Т.е., технологичность превыше всего.

В связи с тем, что стандарт USB допускает запитывание от него маломощных устройств без дополнительного внешнего источника питания, часто USB устройства DCC систем можно так и использовать, как минимум, для режима работы на основном пути. Для режима пути программирования может таки требоваться внешние питание из-за специфики самого сигнала; это справедливо, в частности, для Digitrax PR3.

В то же время, ряд систем сохраняют в качестве интерфейса обычный COM-порт, как это сделано у NCE PowerHouse. В случае использования этой системы с машиной, у которой нет COM внешнего порта, следует приобрести качественный переходник USB-COM.

Почему такая маленькая скорость передачи данных?

Скорость передачи актуальной информации DCC по сети пути меньше 100 КГц, поэтому нет никакой необходимости в большей скорости.

Несколько систем на рынке имеют сетевой интерфейс (Ethernet) либо скоростной интерфейс 115 Кбит/c. Как тут уже было сказано, каких-то технических преимуществ, кроме удобств подключения либо простоты реализации (для дорогих систем вроде Zimo), они не имеют.

При скорости 9,600 Кбит/с можно считать, что интерфейс способен передать чуть меньше сотни команд в секунду, с учетом того, что многие системы передают команды для надежности с некоторой кратностью, например, 4 (NCE). Для сравнения, с ручного пульта реально выдать не более 1-2 команд в секунду при должном навыке.

Классификация машинных интерфейсов

Итак, устройства подключения компьютера к DCC системе могут быть:

• встроенными (т..е, реализованные в командной станции, например, NCE PowerHouse) или отдельными устройствами
• универсальными (работающие во всех режимах пути) или программаторами (только путь программироввания)

Обычно программаторы используются для работы с проектами звуковых декодеров, например, QSI. Некоторые устройства, как Digitrax PR3, имеют переключатель режимов работы из пути программирования в обычный. Некоторые устройства, как NCE USB, могут использоваться в обоих режимах автоматически.

И еще одна характеристика - наличие двустороннего обмена данными с машиной в режиме главного пути. Она настолько важна, что в корне меняет очень много.

Выбор архитектуры DCC системы: сеть или шина

Итак, к DCC системе, которая и так имеет свой компьютер (командная станция), путевую сеть и пультовый интерфейс, подключается универсальная машина. Модуль подключения, если он не встроенный, реализовывается как пультовое устройство.

Если обмен информацией между пультовыми устройствами идет через станцию, то в наличии шинная архитектура. Т.е., без "главного", т.е., без станции, обмен невозможен.

Если обмен между устройствами идет непосредственно между ними, то говорят о сетевой архитектуре. Т.е., отсутствие командной станции влияет на функционаьность, которая реализована в самой станции, но не влияет на самодостаточную функциональность устройств в этой же сети.

В мире DCC есть сеть Loconet. Все остальные известные архитектуры - это шины разных стандартов.

Строго говоря, устройства разных шинных архитектур несовместимы друг с другом, в том же время, когда сеть Loconet можно иметь всегда вне зависимости от архитектуры собственной DCC системы, т.е., одновременно с ней.

А зачем мне обо всем этом знать?

Потому что JMRI - это набор инструментов DCC, который базируется на принципах, изложенных выше.

Выбор операционной системы

JMRI написана на JAVA. Т.е., может исполняться на любой системе, которая имеет все требуемые библиотеки JAVA для JMRI. Подавляющее число функционирующих систем работает на MS Windows разных версий, Linux и Mac OS. Каких-то особых предпочтений нет. Для работоспособной системы требуется машина примерно PIII/500 Mhz с памятью, достаточной для загрузки JAVA, т.е.. 256-512M. Оборудование должно включать в себя USB порт версии, совместимой с оборудованием DCC (обычно это USB версии 1.1 и выше), COM-порт или переходник COM->USB, о чем здесь было написано ранее.

Подключение компютера к DCC системе

Строго говоря, программатор может к DCC системе и не подключаться и работать автономно. Здесь же мы рассмотрим самые общие случаи подключения.

Подавляющее число USB интерфейсов DCC требуют установки собственного драйвера для операционной системы. Особенно это справедливо для Windows. Как правило, сам драйвер идет в комплекте или на сайте производителя есть ссылка на него.

Основной функциональности JMRI ведает программа DecoderPro. Вот так выглядит ее окно в случае успешного старта:

Если что-то неправильно сделано с соединением DCC аппаратуры, окно DecoderPro будет выглядеть вот так:

Подключаем NCE SB3a через USB

После установки драйверов USB интерфейса для NCE, список устройств портов в Windows будет таким:

Запускаем DecoderPro и настраиваем первое соединение:

Для NCE важно указывать правильную скорость интерфейса, как выставлением перемычек на плате USB, так и в DecoderPro:

NCE PowerCab нормально работает со скоростью 9,600 , SB3a нормально работает с 19,200 . USB интерфейс поддерживает обе скорости (перемычка 1). Другие комбинации надежного результата не давали.

После записи настроек DecoderPro перезапускается. Не забываем перезапустить систему NCE, особенно, если менялись перемычки на плате USB и стартуем DecoderPro вновь. Выбираем пульт:

На пульте выбираем локомотив:

Или стрелку:

Это все, что ли ?

В общем, да. В том смысле, что до вот этого самого места изложено содержание 98% информации в Рунет о JMRI по состоянию на сегодня. Ну, и не стОит забывать, что часто оценка возможностей той или иной системы DCC начинается и заканчивается пультом управления. В JMRI число виртуальных пультов ничем не ограничено. Мало того, мобильные устройства типа iPhone или c ОС Android могут иметь свои виртуальные пульты, подключенные через wi-fi, например.

 ... тогда затраты на USB интерфейс для DCC мало чего стоят ... зачем он нужен ...

Ну, если не нужна сигнализация, движение по расписанию, автоматизированные операции - в общем, да.

Мне нужно все это ...

Тогда требуется собрать информацию с датчиков на пути и отправить ее на обработку в машину.

Моя DCC станция не имеет таких развитых устройств. А те, что есть, очень дорогие и малофункциональные.

Добро пожаловать в Loconet!

Подключение Loconet вторым соединением

Самым современным устройством для подключения Loconet является Digitrax PR3. Это и програматор и USB DCC интерфейс в одном устройстве.

Для подключения PR3 в режиме главного пути требуется перевести его в режим терминатора Loconet и совместимости MS100 (есть две кнопки на самом устройстве). Для Windows обязательна установка собственных драйверов для USB.

Поскольку командной станции Loconet нет в этой конфигурации, указывается "Stand-alone Loconet". После включения PR3 и перезапуска JMRI все сразу работает, можно управлять сразу и устройствами Loconet, и DCC системой.

Важен ли порядок включения соединений?

Есть сведения из разных источников, что Loconet без станции рекомендуется включать не первым соединением. Так все работает и сразу.

Беспультовые системы DCC

Как видно из изложенного выше, применение JMRI позволяет обходится без пультов совсем, так как функциональность виртуальных пультов не уступает функциональности аппаратных. Есть смысл рассматривать обновление DCC системы или приобретение новой сразу для работы с компьютером. На рынке есть ряд систем, которые часто так и используются, причем, это топовые модели. Например, NCE PowerHouse сразу оснащается COM интерфейсом и стоит 349.95 USD. Комплект из Digitrax DB150 и PR3 обойдется в 260 USD. Обе системы рассчитаны на 5А в базовом варианте. Топовая система Digitrax DCS100 и PR3 обойдутся в 370 USD.

Применение компьютера для DCC систем начального уровня часто может быть не совсем удачной идеей, так как компьютер сам по себе не может расширить ограниченную функциональность аппаратуры подобных систем. Исключением из этого правила является, пожалуй, только NCE PowerCab, второй пультовый разъем которого может быть использован либо для USB, либо для MiniPanel.