Hallo Zusammen :) Das ist mein erster Beitrag hier: ich bin eigentlich ein Maschinenbauer, also ist das alles ein bischen Neuland für mich. Ich baue eigentlich Eisenbahnkupplungen. Hier ein Beispiel wie die kuppeln: https://youtu.be/gKQKcx2k2Pc?t=63 Ich möchte nun über meine Eisenbahnkupplung ein Ethernetkabel führen. Heutzutage macht man das über spezielle Kontakte hinter einem aufwendig abdichtenden Türsystem (sichtbar im Video und bei Kabelkupplung.png). Mir ist das aber alles zu filigran und Schmutzanfällig. Jetzt bin ich zufällig auf sogenannte LAN Netzwerk-Isolatoren gestoßen. Ich habe mir gedacht, wenn man die Impulstransformatoren darin in der Mitte durchteilen würde, ginge das Signal ja magnetisch über die Trennstelle, sprich, man bräuchte keinen (sauberzuhaltenden) Kontakt mehr (siehe Bild Trennung) Nun ist mir klar, dass man üblicherweise bei Impulstransformatoren die beiden Wicklungen übereinanderwickelt. Wenn man aber zwei nimmt, den Rückschluss abbricht/abfeilt und dann die beiden Teile aneinanderhält, würde das funktionieren? (Siehe Bild Trennbarer_Impulstrafo.png) Wie schlimm wäre ein bischen Schmutz im Spalt? Ich würde die Teile dann natürlich irgendwie in Harz eingießen und Planschleifen. Aber hat das irgendwie Aussicht auf Erfolg, oder reicht die magnetische Kopplung nicht? Beste Grüße, Tristan
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Als rein passive Komponente geht es wahrscheinlich nicht weil die Kopplung zu niedrig ist. Mit aktiven Komponenten kein Problem...allerdings kann man sich dann gleich einen HF Koppler bauen...das wird zuverlässiger...
Ich würde das optisch lösen. Ein Linsenstecker nach diesem Vorbild: http://www.euromicron-fiberoptic.com/produkte/stecker-und-kupplungen-fuer-media-und-militaertechnik/linsenstecker-eurolens/ Vorteil: Erprobte Technik und auch relativ schmutzunempfindlich.
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TestX schrieb: > weil die > Kopplung zu niedrig ist Konkret geht es um eine Anwendung im Güterverkehr. Daher muss es -Passiv sein, um das Signal einen "toten" wagen ca. 35meter durchübertragen zu können -höchstens einmal im Jahr bei extrem staubger Umgebung gereinigt werden HF ist Funk? Das scheidet auch aus Sicherheitsgründen aus, weil man dann alles mögliche nachweisen muss wenn man da sicherheitsrelevante infos drüber überträgt. Zur Optsichen Lösung: ich glaube nicht dass die Linsen nach 1 Jahr noch sauber sind... Vielleicht denke ich auch zusehr in bekannten Bahnen (ethernet). Vielleicht gibt es einen standard der niedrigere Datenraten und mehr Streuverluste verträgt... Hat jemand eine Idee? LON oder so?
Tristan S. schrieb: > Vielleicht gibt es einen standard der niedrigere Datenraten und mehr > Streuverluste verträgt. RS232?
Tristan S. schrieb: > Vielleicht denke ich auch zusehr in bekannten Bahnen (ethernet). > Vielleicht gibt es einen standard der niedrigere Datenraten und mehr > Streuverluste verträgt... Hat jemand eine Idee? LON oder so? Wie wärs mit CanBus?
OSI-Layer 8 Problem? LON per "Ethernet" ist spezifiziert, "Ethernet"(als TCP/IP) per LON wird wohl nix werden ;-) Kannst Du Deine Anforderung nicht etwas spezifizieren? - Warum muß es ein "Ethernetkabel" sein? - Geht es überhaupt um "TCP/IP über Ethernet"? - Irgend wo müssen da aktive Komponenten kommen?! Bei normalen Ethernet ist nach so ca. 100m Schluß, das wäre bei 3x 35m... - Welche Datenmengen sollen über das Ethernetkabel geführt werden, was ist der Zweck dieser Datenübertragung per Ethernetkabel... usw.usw. Um es 'mal anders zu formulieren: Wenn es wenige Daten sind, genügt ja auch morsen. Die Stromschleife z.B. als Datenübertragung ist eher auch keine super neue Raketentechnik, da wären Deine Koppeladern nur noch 2 Stück (oder z.B. 2 aus 25)...
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Tristan S. schrieb: ... > > HF ist Funk? Das scheidet auch aus Sicherheitsgründen aus, weil man dann > alles mögliche nachweisen muss wenn man da sicherheitsrelevante infos > drüber überträgt. Zur Optsichen Lösung: ich glaube nicht dass die Linsen > nach 1 Jahr noch sauber sind... > Grundsätzlich ist dein Signal im Kabel auch HF, hat dort aber einen bevorzugten Ausbreitungsweg entlang es Kabels. Es gibt da aber auch Möglichkeiten, dies z.B. als Hohlleiter auszuführen oder eine kapazitive Kopplung zu nehmen ... das kann man dann mechanisch robust ausführen. Um welches Ethernet geht es eigentlich? 10 MBit, 100, 1G, 10G?
Tristan S. schrieb: > Ich habe mir gedacht, wenn man die Impulstransformatoren darin in der > Mitte durchteilen würde, ginge das Signal ja magnetisch über die > Trennstelle Das funktioniert (entsprechend EP2802085B1), aber blöderweise nur im Laboraufbau. Und bisher ist keiner der "üblichen" Ferritschleifer (Würth et al) auf das Thema angesprungen. > sprich, man bräuchte keinen (sauberzuhaltenden) Kontakt mehr Das täuscht arg, denn zur zuverlässigen magnetischen Kopplung ohne großartige Dämpfung muss die Verbindung der beiden Magnete ziemlich flächig ohne Verschmutzungen sein. Unser Ziel ist da vorrangig die Korrosionsbeständigkeit und die Feuchtigkeitsbeständigkeit, weil ja kein metallischer Kontakt beteiligt ist. Sven S. schrieb: > Um welches Ethernet geht es eigentlich? 10 MBit, 100, 1G, 10G? Auf dieser Ebene gehe ich von den üblichen etablierten Industriefeldbussen mit 100MBit aus.
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Je nach Datenrate könnte man das Prinzip der elektrischen Zahnbürste nehmen, d.h. eine Spule taucht in die andere ein. Ohne Verstärker wird das aber wohl auch nicht gehen.
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1. Welche Datenraten gilt es zu übertragen? 2. Wie viel Verzögerung ist tolerabel? µs, ms, 1/10tel Sek.? Danach kann man einen geeigneten (Feld-)Bus aussuchen.
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Vielen Dank für die Antworten soweit :) Udo A. schrieb: > Kannst Du Deine Anforderung nicht etwas spezifizieren? Hallo, Ja das werde ich mal tun. Also Zeitkritisch sind zwei Signale: -Zugschlussignal Für ETCS muss eine Zugtrennung innerhalb von maximal 3 Sekunden erkannt werden, also muss der letzte Wagen sich mindestens alle 2 Sekunden zurückmelden. -Bremssignal: Ich denke die Lok sollte einen Bremssollwert ausgeben, und die Wagen sollten alle entsprechend Bremsen und ihren Istwert zurückmelden. Ein Zyklus sollte dann also nicht mehr als 1s dauern. Hintergrund: Derzeit haben wir eine Hauptluftleitung die die Wagen bei Druckabfall pneumatisch bremst. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Druckabfalls ist ca. 0.7x Schallgeschwindigkeit, also ca. 240 m/s, bedeutet das Signal braucht bei einem 740m Zug 3 Sekunden. Die Bremse ist so, dass ab dem Moment wo der Wagen das pneumatsiche Signal bekommt es 18-30s dauert bis die volle Bremskraft aufgebaut ist. Im besten Fall ist also zwischen Zuganfang und Zugende ein Bremskraftunterschied von 3/18=16%. In Zukunft sollen Züge länger werden, der Bremskraftunterschied zwischen erstem und letzten Wagen sollte aber kleiner werden, daher 1s. Sonstige Signale wie entkuppeln, Wagennummermeldung, Längenmeldung, Gewichtsmeldung, Bremsvermögensmeldung sind eher zeitunkritisch, sollten aber nicht länger als 10s dauern. Sven S. schrieb: > Es gibt da aber auch > Möglichkeiten, dies z.B. als Hohlleiter auszuführen oder eine kapazitive > Kopplung zu nehmen ... das kann man dann mechanisch robust ausführen. Kann ich mich da irgendwo einlesen? Udo A. schrieb: > Irgend wo müssen da aktive Komponenten kommen?! Ja, also ich gehe mal davon aus dass die Topologie so ist wie im angehängten Bild "Fehlertolerant.png", das würde bedeuten wenn der Router in Wagenmitte ist und das Sggrss 734 -Wagen sind, dann nach 53m wieder ein funktionierender Router ist. Gibt es eigentlich Router, die bei Ausfall das Signal passiv durchleiten?
Beitrag #5622864 wurde von einem Moderator gelöscht.
Wenn ich das so lese, dass die Bremsensteuerung über ein so unsicheres Netzwerk wir LAN / ETH geführt werden soll, kriege ich aufgestellte Haare! Wir haben das Thema in der Medizintechnik und dort schickt niemand solche kritischen Signale über optische oder gar virtuelle Verbindungen wie ETH. Solche optischen Verbindungen leiden unter den Erschütterungen und die sind bei solchen Bahnen extrem kann ich mir vorstellen. Einmal verschieben sich die Verbindungen gegeneinander und es gibt andauern Körperschall. Magnetik wie im ETH-Stecker ist zwar eine gute Idee, aber die ETH-Koppelung profitiert ebenfalls von einem starren Bezug der beiden Windungen. Dort wirken nämlich auch kapazitive Koppelungen. Mit nur einer Magnetik die sich von einander entfernt, kriegt man das nicht hin. Das Einzige was funktioniert, sind Mikrofunkstrecken zwischen den Elementen. Die Zulassung dafür kann eigentlich kein Thema sein, weil auch Magnet <-> Magnet nichts anderes ist. Wir haben für ein solches Kabinensystem eine BT-Kopplung installiert.
Tristan S. schrieb: > Ein > Zyklus sollte dann also nicht mehr als 1s dauern. also kein stress bei der Datenrate. warum dann Ethernet? woher bekommt der Router seine Energie? ich finde die Idee aber an sich gut, würde aber auch wie Peter Peter D. schrieb: > Je nach Datenrate könnte man das Prinzip der elektrischen Zahnbürste > nehmen, d.h. eine Spule taucht in die andere ein. > Ohne Verstärker wird das aber wohl auch nicht gehen. auf konzentrisch eintauchende Spulen gehen. Drei große Spulen (Etwas massiver als Zahnbürste) die jeweils Signa + Energie übertragen. du könntest ja einfach einmal dreimal laut "royer converter" rufen, dann taucht normalerweise jemand mit Ahnung von der Sache auf ;) sg
Ist das nicht mindestens europaweit genormt wie die Züge mit Druckluft bremsen? Wenn Du da jetzt mal fix was neues erfindest muß das doch in Millionen von alten rostigen Güterwaggons überall diesseits des Atlantiks umgerüstet werden bevor man anfangen kann irgendwo neue Waggons mit anderem Bremssystem (oder auch nur anderen Kupplungen) in Umlauf zu bringen? Kann man da überhaupt realistisch irgendwas ändern?
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Bosk schrieb im Beitrag #5622864: > Denken heist aber nicht wissen! Derzeit wird ein solches Bremssystem nicht benutzt. Es läuft derzeit alles über Pneumatik oder über Ruhestromkreise, und die müssen nun mal elektrisch geschlossen werden, was ich ja vermeiden will. Die Bahn war da bisher sehr konservativ. Bisher gibt es als einziges Feldbus-Bremssystem den WTB (Wire Train Bus) nach UIC 556. Das Kommunikationssystem ist ausgelegt auf Zuglängen bis ca. 860 m und z.Zt. maximal 32 Kommunikationsknoten, also für Güterzüge nicht geeignet. Maff Josi schrieb: > Wenn ich das so lese, dass die Bremsensteuerung über ein so unsicheres > Netzwerk wir LAN / ETH geführt werden soll, kriege ich aufgestellte > Haare! Meinst Du hier Safety oder Security? Bzgl. Safety: Es muss nur sichergestellt werden, dass nicht aus versehen die falsche Bremsnachricht verschickt oder die richtige nachricht falsch verstanden wird. Generell ist bei Kommunikationsunterbrechung zu bremsen. Was die Manipulationssicherheit betrifft: Derzeit kann man nachts am roten Signal die Pneumatikhähne an einem Güterzug hinter der Lok zumachen. Der Lokführer wird dies nicht bemerken bis er irgendwann wieder versucht zu bremsen, dann ist es zu spät. Gefordert wird mindestens gleiche Sicherheit. clemens schrieb: > woher bekommt der Router seine Energie? Die Energie kommt aus einem Pufferakku, der per Nabendynamo, Solar oder (nicht immer funktionierender) Energieleitung (AKA Zugsammelschiene, diesmal mit Kontakten) den Router aber auch die Magnetventile auf dem Wagen betätigt. clemens schrieb: > würde aber auch wie Peter auf konzentrisch eintauchende Spulen gehen. Wie groß dürfen diese sein? Ist nicht die Datenrate schneller je kleiner die Übertrager sind? Ich würde die ungern kleiner als Fingerdick bauen. Im Gegenloch wird sich natürlich der Schnee sammeln, also sollte man das als ring bauen so dass man den durchdrücken kann...
Hy, ich denke eher an einen Öbertragerdödel mit den Abmessungen von 2,5cm das sollte auch mechanisch stabil genug sein. zu klein sollte das alles nicht werden (Zahnbürste), da sonst die Luftspalte recht klein werden müssen. 1mm Platz um den Dödel könnte so ausgeführt werden, dass die sie NIE berühren, sondern immer ein kräftiger Führungszapfen alles auf Abstand hält. Wenn man jetzt vollkommen frei rummspinnen darf könnte ja das System ja wie folgt aussehen: Jeder Dödel kann bidirektional doppelt so viel Energie und Daten übertragen (braucht vll zwei Spulen) wie er benötigt. Fällt nun ein Router aus, versorgen die Nachbarwagons die jeweilige Kontaktstelle mit. Fallen zwei aus versorgt jede Kontaktstelle den ganzen Wagon. Tristan S. schrieb: > Wie groß dürfen diese sein? Ist nicht die Datenrate schneller je kleiner > die Übertrager sind? Ich würde die ungern kleiner als Fingerdick bauen. > Im Gegenloch wird sich natürlich der Schnee sammeln, also sollte man das > als ring bauen so dass man den durchdrücken kann... Du kommst mit der Trägerfrequenz problemlos in den 100kHz+ Bereich https://www.mikrocontroller.net/articles/Royer_Converter Beitrag "Royer Converter Datenübertragung" und wenn du halbwegs vernünftig bist reichen 1000 Zeichen pro Sekunde locker aus. sg
Wenn Ethernet nicht zwingend erforderlich ist, kann man ja ganz andere Geschütze auffahren. Für Sensoren/Aktuatoren in der Industrie gibt es z.B. Induktive Koppler für IO-Link: https://pdb2.turck.de/repo/media/_de/Anlagen/d102053.pdf https://www.balluff.com/local/de/products/industrial-networking/inductive-couplers/
Philip S. schrieb: > Wenn Ethernet nicht zwingend erforderlich ist, kann man ja ganz > andere > Geschütze auffahren. > > Für Sensoren/Aktuatoren in der Industrie gibt es z.B. Induktive Koppler > für IO-Link: IO-Link ist aber kein Bus sondern Punkt-zu-Punkt (Master<->Slave). Wenn man da also ne Kette von Mastern und Slaves aufbauen wollte (in beide Richtungen denn man kann alle Wagen umdrehen) und irgendwas bis zum Ende durchtunneln wollte würde das zwar gehen aber die Verrenkungen die man da auf Protokollebene machen würde (wenn man wirklich IO-Link benutzt) und das Gesamtkonstrukt das sich ergeben würde aus den üblen Hacks in Verbindung mit dem obligatorischen unmenschlichen IO-Link-Protokoll-BLOAT(!) würde einer Rube-Goldberg-Maschine epischen Außmaßes ähneln! Dann schon lieber sein eigenes Protokoll erfinden wenn man das da transparent über diese Koppler drüberbekommt.
Bernd K. schrieb: > Ist das nicht mindestens europaweit genormt wie die Züge mit Druckluft > bremsen? Wenn Du da jetzt mal fix was neues erfindest muß das doch in > Millionen von alten rostigen Güterwaggons überall diesseits des > Atlantiks umgerüstet werden bevor man anfangen kann irgendwo neue > Waggons mit anderem Bremssystem (oder auch nur anderen Kupplungen) in > Umlauf zu bringen? Kann man da überhaupt realistisch irgendwas ändern? Er sagt er baut Eisenbahnkupplungen. Vielleicht will seine Firma mal was Innovatives auf dem Markt anbieten? Ob es gekauft wird ist dann das Problem seiner Firma. Ich würde mich für Inspirationen mal bei den LKW- und Trailer-Herstellern umsehen. Da werden Kommunikationsverbindungen immer moderner und müssen auch robust sein.
Andreas S. schrieb: > Bernd K. schrieb: >> Rube-Goldberg-Maschine > > https://www.youtube.com/watch?v=rtxw01pVu-s Ja! Das was man da sieht in dem obigen Video ist übrigens eine stark vereinfachte aber dennoch gut gelungene Visualisierung des IO-Link Data-Storage-Protokolls über alle Protokollschichten hinweg. Sehr lehhreich. Aber wir werden Offtopic.
Bernd K. schrieb: > Kann man da überhaupt realistisch irgendwas ändern? Das ist in der Tat nicht ganz einfach, bisher haben sich alle die Zähne daran ausgebissen. Zuletzt war 1969 eine initiative, aber das war halt noch nicht wirklich in Richtung "Automatisierter Güterverkehr", damals war die Frage eher wie kuppel ich schneller. Aber so langsam wird der Leidensdruck größer, weil man kaum noch Rangierer findet die den Knochenjob machen wollen, ausserdem: die Konkurrenz schläft nicht (Platooning, Elektro-LKW). Ist ein großes Thema. Wer sich einlesen möchte: http://www.innovative-freight-wagon.de/ https://blog.sbbcargo.com/28624/5l-zug-der-traum-vom-zukunfts-gueterwagen-wird-wahr/ https://blog.sbbcargo.com/32342/5l/ http://wagon40.com/de_DE/ Ich hab halt immer das Gefühl in den diversen Lenkungs- und Projektleitunsggesprächen dass keiner wirklich Ahnung hat was da hardwaremäßig möglich/nötig ist. Stand der Technik ist beim 5L-Demonstrator bisher noch gar keine Elektroleitung zu kuppeln, und wenn man das macht, was dem Projektcontrolling gefällt (wenig Risiko, nur bekanntes verkaufen, bloß keine neuen Entwicklunsgkosten) dann würde man die (sauberzuhaltehden) Steckkontakte nehmen. Das geht ja bei 1-2 kuppelstellen, aber nicht bei 30-60. Ich seh dann schon heransegeln dass dann etwas unzuverlässiges dabei rauskommt, das ein riesenproblem macht, und dann das ganze Vorhaben von den Pfennigfuchsern wieder 49 Jahre auf Eis gelegt wird...
Bernd K. schrieb: > Dann schon lieber sein eigenes Protokoll erfinden wenn man das da > transparent über diese Koppler drüberbekommt. Hmm, vielleicht ist das eine gute Idee. Hat irgendjemand eine Idee wer sowas kann? clemens schrieb: > Wenn man jetzt vollkommen frei rummspinnen darf könnte ja das System ja > wie folgt aussehen: > > Jeder Dödel kann bidirektional doppelt so viel Energie und Daten > übertragen (braucht vll zwei Spulen) wie er benötigt. > Fällt nun ein Router aus, versorgen die Nachbarwagons die jeweilige > Kontaktstelle mit. Fallen zwei aus versorgt jede Kontaktstelle den > ganzen Wagon. Okay. Ich hab ja mal ne Topologie gezeichnet. Deine Topologie kann ich mir noch nicht so ganz vorstellen, vllt kannst Du das kurz zeichnen? Ein Bild sagt ja mehr als tausend Worte.
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https://www.iew.uni-stuttgart.de/forschung/kontaktlose-energieuebertragung/cet-fuer-schienenfahrzeuge Das Institut macht viel mit kontaktloser Energieuebertragung, inkl. Daten. -- Kupplungen sind ja immer symmetrisch, man koennte also den Empfaenger und Sender auch symmetrisch plazieren, so dass der Sender des einen Wagens immer den Empfaenger des anderen Wagens 'trifft'. Ich denke auch, dass fuer diese Anwendung ein eigenes Protokoll sinnvol waere. Macht aber nicht den Fehler irgendwas zu patentieren, sonst setzt es sich garantiert nicht durch...
Vielleicht kann man auch mal versuchen, die alte Idee "Kontakte" neu zu
denken. Gibts nicht Möglichkeiten, dass diese sich selber säubern oder
extrem tolerant werden usw.
Ich stelle mir z.B. gerade zwei Drahtbürsten vor, die man
ineinandersteckt. Sowas verbunden mit einem Übertragungsverfahren, was
mit nur 2 Polen auskommt ("leitungsgebundenes WLAN") oder eine Variante
von Powerlan ...
Für den mechanischen Zusammenhalt kann man ja eine selbst-zentrierende
Bauform (Kegel?) nehmen und Neodymmagnete
Hi! Wie schon im DSO Forum angemerkt, wäre bei vorhandener Zugsammelschiene wohl was in Richtung Powerlan sinnvoll. Ein Kabel zusätzlich zur Automatischen Kupplung ist im Gegensatz zur jetzigen Schraubenkupplung ja schon ein ziemlicher Fortschritt. VG
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Tristan S. schrieb: > Okay. Ich hab ja mal ne Topologie gezeichnet. Deine Topologie kann ich > mir noch nicht so ganz vorstellen, vllt kannst Du das kurz zeichnen? Ein > Bild sagt ja mehr als tausend Worte. Ich würde intuitiv in Richtung von 2 CAN (ist aber eine Bauchentscheidung, da ich noch nicht ausreichend darüber nachgedacht habe) Ringen gehen (ja CAN kann Ringterminiert werden und ist nicht so ein Drama wie Leute meinen, die noch nie mit Can zu tun hatten). Damit hast du ordentlich Reserve. Jeder Stecker hat einen Send Ring für das Übertragen von Energie und einen Rec Ring für das empfangen von Energie und 3 bidirektionalen Datenringen. Fällt nun ein Datenring aus können die anderen beiden seine Daten weiterleiten. Fällt die Batterie in einem Wagen aus können über die Send und Rec Spulen zumindest so viel Energie übertragen werden, um die Datenleitungen aufrecht zu erhalten. fallen zwei Wagen nacheinander aus können die mittleren immer noch von links und rechts versorgt werden. ab drei wird es dann ungut. das ganze klimborium könnte man ordentlich n ein Übertragungsmodul vergießen, dass da nur noch zwei Kabel herauskommen. Routing und Logik würde ich alles im Stecker unterbringen. sg // OT: finde es immer wieder lustig wie langsam da der Fortschritt passiert. auf der Uni hatten wir einmal einen Workshop bei dem innovative Logistikkonzepte vorgestellt wurden. so wie zb ein wagon wird beladen und beschleunigt dann selbstständig auf 150km/h und dockt dann an andere wagons zu einem Konvoi zusammen. und solche scherze. in der Realität werden immer noch Achsen gezählt und Blockabschnitte freigegeben und Relais steuern die weichen.
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