Die Digitalsysteme der Modelleisenbahnhersteller
- Das Bussystem -

Inhaltsverzeichnis:

- Vorbemerkungen

- Übersicht über die Bussysteme

- Der S88-Bus

- Der Loconet-Bus

- Der I²C-Bus

- Der X-Bus/XpressNet-Bus

- Der RS-Bus

- Der Maus-Bus

- Der Sx-Bus

- Der Can-Bus



Vorbemerkungen
    Unter dem Bussystem versteht der Modellbahner sicherlich nicht den Fahrplan für Zugverbindungen. Gemeint sind hier die elektronischen Busse. Unter „Busse“ versteht man in der Digitaltechnik die Verbindungen zwischen einzelnen Digitalkomponenten. An einen Bus können mehrere Geräte angeschlossen werden. Bei einigen Bussen müssen dabei alle Geräte kettenförmig (hintereinander) aneinander geschaltet (z.B. S88-Bus). Andere (z.B. Loconet) ermöglichen auch sternförmige Strukturen.

    Man sieht also, der Bus hat etwas mit Verbindungen zu tun.

    Der Bus (englisch gesprochen: bas) dient dazu, unterschiedliche (oder auch identische) Geräte/Module auf der Anlage miteinander zu verbinden. Dadurch lässt sich die digitale Zentrale um Funktionen erweitern, die in der Grundausstattung in der Regel fehlen und somit als Zusatz-Gerät neue Möglichkeiten bieten (z.B. weitere Fahrregler / Keyboards /Schnittstellen zum Gleisbildstellwerk oder zum PC).

    Auf der anderen Seite werden durch die Busse auch Module angeschlossen, bei denen eine Integration in der digitalen Zentrale einfach Unfug wäre. So ist z.B. bei Rückmelde-Modulen eine dezentrale Installation sehr sinnvoll, weil dadurch der Verdrahtungsaufwand erheblich reduziert wird. Busse können somit auch mit einem Computernetzwerk verglichen werden. Die digitale Zentrale ist der Computer und die Zusatzgeräte wie Drucker, Scanner etc werden eben über diese Busse angeschlossen.

    Leider gibt es bei der Modelleisenbahn kein einheitliches und systemübergreifendes Bussystem, das die digitalen Steuergeräte, Weichendecoder, Rückmeldemodule usw. verbindet. Es bieten zwar Hersteller eine Vielzahl von Busmöglichkeiten an, die aber leider untereinander nicht immer kompatibel sind. Weshalb es so viele Bus-Anschlusssysteme gibt ist ärgerlich und auch nicht nachvollziehbar. Wahrscheinlich liegt aber der Grund hierfür wie immer in der Kundenbindung. Wenn ein Kunde ein Gerät eines bestimmten Herstellers gekauft hat, so soll er auch bitte schön alle teuren Zusatzgeräte dieses Herstellers kaufen.
    Der Modellbahner kann sich auch nicht an den Steckverbindungen orientieren. Western- und DIN-Stecker bieten die Hersteller zwar für die verschiedenen Bussysteme an, sie passen auch in die Gerätebuchsen verschiedener Hersteller, aber die unterschiedlicher PIN-Belegungen, Spannungen und Datenformate passen in der Regel nicht zusammen. Bei einer falschen Steckerbelegung kann es im schlimmsten Fall auch zu Schäden an den Digitalgeräten kommen.

    In den letzten Jahren ist zu erkennen, dass sich die Hersteller von Digitalkomponenten bemühen ihre Bussysteme kompatibel zu gestalten, aber von einer Einheitlichkeit kann hier noch keine Rede sein.

    Für Märkliner, FMZ'ler von Fleischann oder Trixler mit Selectrix ist dieses Problem nicht so sehr vorhanden, da diese Digitalsysteme in einem geschlossenen System arbeiten. Der Nachteil ist allerdings, dass es sich bei diesen Protokollen um Auslaufprotokoll handelt. Märklin ist deshalb mittlerweile in das DCC-Protokoll eingestiegen (Central-Station, Mobil-Station) sodass auch hier das Problem mit anderen DCC-Komponenten entsteht.

    Die größten Probleme haben beim Thema "Bussystem" wie bereits erwähnt, die Modellbahner, die sich im DCC-System aufhalten, dass ja mittlerweile den Durchbruch in der Modellbahndigitaltechnik geschafft hat. Das DCC-System ein leistungsfähiges Digitalprotokoll - keine Frage - aber auf dem Markt befinden sich eine unüberschaubare Anzahl von Anbietern dieses Systems und jeder Anbieter versucht mit seinem eigenen Bus sich Marktvorteile zu verschaffen. Dies ist auf Dauer kontraproduktiv, insbesondere für die Hersteller. Es bleibt also zu hoffen, dass sich in einem absehbaren Zeitraum hier die Vernuft durchsetzt und sich die Hersteller von DCC-Digitalkomponenten auf ein einheitliches Bussystem einigen.

    Hier sollten die Modellbahner auch mal Flagge zeigen und nur die digitalen Geräte kaufen, die auch internationale Normstandarts erfüllen.

    Die Details über die nachfolgend aufgezeigten Busse können im Modellbahninfobereich kostenlos angefordert werden.

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Übersicht über die Bussysteme
Bevor wir näher mit den jeweiligen Bussystemen beschäftigen wollen wir uns einen Überblick über die derzeit gängigen Bussysteme verschaffen. Die nachfolgende Tabelle liefert euch einen entsprechenden Überblick.

Busname Eigenschaften
Typ Anschluss Hersteller/
Verkäufer
CAB-BusHandregleranschlusssBus ............. Wangrow, Ramtraxx
North Coast Engineering
CAN-BusSteuer- und Rückmeldebus Netzbus 20 Steuergeräte
Internetfähig
Zimo
I2C-BusSteuer- und Rückmeldebus Bus 31 Steuergeräte
6 Steuergeräte I2C-Bus
16 Keyboards
Arnold, Märklin, Uhlenbrock
LocoNet-BusSteuer- und Rückmeldebus Netzbus
Internetfähig
> 1000 Steuergeräte Digitrax, Uhlenbrock
Maus-Bus
X-Bus Light
Steuerbus Sternbus 8 Lokmäuse LGB, Roco, Uhlenbrock
PX-BusSteuerbus für Booster Netzbus ....... Selextrix, MTTM, MÜT, Rautenhaus
SX-BusSteuer- und Rückmeldebus Netzbus
Internet
ca. 200 Steuergeräte Selextrix, MTTM, MÜT, Rautenhaus
X-Bus Steuerbus Bus 31 Steuergeräte
6 Steuergeräte I2C-Bus
Lenz, Arnold, ZTC
s88-Bus Rückmeldebus Bus ......... Märklin, Uhlenbrock
RS-BusRückmeldebus Bus 31 Steuergeräte Wangrow, Ramtraxx
Lenz

Bei den Bussen gibt es noch eine weitere Unterteilung zwischen:

Gerätebus
Über den Gerätebus werden Geräte zum Steuern von Loks, Schalten von Magnetartikeln und Rückmeldemodule angeschlossen. In den meisten Fällen wird ein zweiter Handregler oder das Interface für den Computer angestöpselt. Welche Geräte an einen Gerätebus angesteckt werden können ist Herstellerabhängig.


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Steuerbus
Über den Steuerbus bekommen Fahrzeug- und Funktionsdecoder die Stellbefehle. Die Steuerbusleitung für die Lokdecoder ist das Gleis, über das z.B. die Datenformate DCC, MM oder SX gesendet werden.

Rückmeldebusse
Der Rückmeldebus ist in der Regel ein zweiadriger Bus, der für Rückmeldemodule zum Einsatz kommt. Typische Rückmeldebusse ist z.B. der s88-Bus von Märklin oder der RS-Bus von Lenz Elektronik.


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Der S88-Bus
Der S88-Bus ist sehr einfach konzipiert. Er wird nur für Rückmeldungen verwendet.

Die Rückmeldemodule müssen dabei in einer Reihe verdrahtet werden. Abzweigungen sind nicht möglich (nur mit elektronischen Tricks, aber das ist nicht unser Thema).

Die Ansprüche an die Rückmeldemodule sind gering, es ist kein Prozessor nötig. Jedes Modul kann normalerweise 16 Eingänge einlesen. Die einzelnen Module haben keine Adresse oder ähnliches, sondern werden einfach durch ihre Reihenfolge nummeriert. Da es sich beim S88-Bus um den "Märklin-Standard Rückmelde-Bus" handelt und die Module auch von anderen Herstellern angeboten werden (Märklin, Uhlenbrock, ESU, etc) wird dieser Bus auch von vielen digitalen Zentralen unterstützt.


S88-Bus
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Der Loconet-Bus
    Beim Loconet-Bus handelt es sich um einen universellen Bus. Hier kann eigentlich alles angeschlossen werden, was der digitale Modellbahner so benötigt, wie Handregler, Booster, Rückmelder, Zugidentifizierung, Infrarot-Regler. Die Verbindung wird über eine 6-polige Western-Buchse hergestellt. Ein sternförmiges Netzformsysten ist hier möglich. Loconet-Anschlüsse haben z.B. Uhlenbrock, Fleischmann, Piko. Das schöne am LocoNet-Bus ist, dass er preiswert ist und eine sichere Verknüpfung der digitalen Steuer- und Bediengeräte untereinander sicherstellt. Das Verbindungskabel ist sechspolig und ist mit Westernsteckern ausgerüstet (wie beim Telefon). Ein sternförmiger Netzaufbau ist möglich.

    Das leichte Lösen und Zusammenfügen der Stecker erleichtert den Netzaufbau oder das Trennen von Modulanlagen.

    Mit LocoNet kann ein Netzwerk mit eine Vielzahl von passenden Elementen aufgebaut werden. Leitungswege von bis zu 100 Metern sind für das System kein Problem.
    Alle Geräte, die über das LocoNet angeschlossen werden, beziehen ihre Spannung aus eben diesem Netzwerk.
    Ab einer gewissen Größe des Netzwerks, die sich nicht nach der Kabellänge richtet, sondern nur nach dem Stromverbrauch der angeschlossenen Geräte, ist eine einwandfreie Funktion der angeschlossenen Geräte allerdings nicht mehr gewährleistet. Dann muss eine LocoNet-Stromeinspeisung eingesetzt werden, die in einem neuen Abschnitt dem LocoNet weitere Stromstärke zur Verfügung stellt.
    Verwendet wir dieses Bussystem u.a. von Uhlenbrock, Fleischmann/Roco, Digtrax, Piko.


    Loconet-Bus      Loconet-Bus      Loconet-Bus
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Der I²C-Bus
    Der I²C-Bus (I-Quadrat-C-Bus) ist ein serieller Zweidraht- Bus, der schon relativ lange Bestand hat. Der I²C-Bus wurde für die Industrie entwickelt. Er dient hier zu Steuerung, Diagnose und Überwachung. Bevorzugte Anwendungen findet dieser Bus im Bereich der Audio und Video-Technik. Ein großer Vorteil des I²C-Busses besteht darin, dass auch langsamere Komponenten am Bus betrieben werden können. Daher ist er auch für die Modelbahn interessant. Hinzu kommt die einfache Steuersoftware. Da keine festen Taktzeiten eingehalten werden müssen, können sowohl langsame als auch sehr schnelle Busteilnehmer simultan betrieben werden.

    Der I²C ist als Master und Slave-Bus konzipiert. Ein Datentransfer wird immer durch einen Master gestartet. Anschließend reagiert der über seine Adresse angesprochene Slave auf die Anfrage. Im sogenannten Multimaster-Mode können aber auch mehrere Master an einem Bus betrieben werden. Hier können dann auch zwei Master direkt miteinander kommunizieren, indem ein Gerät kurzzeitig als Slave arbeitet.

    Auch Märklin arbeitet mit diesem Gerätebus. An der Central-Unit ist der Steckkontakt rechts und links vorhanden. Die verschiedenen Erweiterungen (Keyboard, Memory, Interface usw.) werden hier einfach angesteckt. Auch die Intellibox von Uhlenbrock besitzt diesen Bus. ESU bietet den Funk-Handregler Mobile-Control für diese Schnittstelle an.


    I²C-Bus     I²C-Bus     Central-Unit
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Der X-Bus --> XpressNet-Bus
    Der X-Bus wurde von der Fa. Lenz entwickelt (1993). Er wurde weiterentwickelt zum XpressNet-Bus. Für diesen Gerätebus bietet der Hersteller "Lenz" Handregler und PC-Interface an. Der Handregler Mobile-Control von ESU verfügt ebenfalls über diese Schnittstelle.

    Es können bis zu 30 Geräte an diesen Bus (auch während des Betriebes) angeschlossen werden. Technisch ist dies ein Standard-Bus, der auch unter der Bezeichnung "RS-484" läuft. Zwar ist die Buchse 5-polig, es werden jedoch nur 4 Leitungen verwendet. Hinter dem XpressNet von Lenz und dem RocoNet von Roco verbirgt sich der RS485-Bus.

    Die Roco Multimaus wird mit einem RJ12 Steckern mit dem Verstärker verbunden. Diese Verbindung ist ein Xpressnet_Bus.


    X-Bus/XpressNet-Bus
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Der RS-Bus
    Der RS-Bus ist ein reiner Meldebus. Es handelt sich hier um einen Rückmelde-Bus für Lenz-Digital-Zenralen und für die Lenz-Rückmelder. Die LZ100 bzw. gleichartige Zentralen arbeiten dabei als Master. Nachrichten der RM erfolgen nur nach dem Start und bei Änderungen, es wird jeweils der neue Zustand gemeldet.

    Während die anderen Busse recht gut dokumentiert sind, ist der RS-Bus von Lenz leider nicht dokumentiert.

    Vorteile gegenüber dem S88-Bus liegen in der Übertragung von Information durch Stromfluss und nicht durch Spannungspegel wie bei S88. Dadurch ergibt sich eine deutlich geringere Einkopplungswahrscheinlichkeit.

    Der RS-Bus ist ein reiner Meldebus, der im Mono-Masterbetrieb arbeitet. Die LZ100 bzw. gleichartige Zentralen arbeiten dabei als Master. Nachrichten der RM erfolgen nur nach dem Start und bei Änderungen, es wird jeweils der neue Zustand gemeldet. Dieser Rückmeldebus wird auch von Blücher-Elektronik und von LTD verwendet.


    RS-Bus
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Der Maus-Bus
    Dies ist ein vereinfachter X-Bus, an den die Roco Lokmaus angeschlossen werden kann. Der X-Bus wurde in den 1990er Jahren von der Fa. Lenz eingeführt. Dieser X-Bus wurde nun mittlerweile zu "XpressNet" weiterentwickelt. Die technischen Informationen wurden von Lenz veröffentlicht. Roco hat diesen X-Bus vereinfacht für seine Digitalgeräte übernommen. Der sog. Maus-Bus ist bei Roco, LGB, Uhlenbrock Intellibox, Massoth-Geräten zu finden. Allerdings mit der Bezeichnung "XpressNet".


    Maus-Bus
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Px- und Sx-Bus
    Dies ist ein von der Fa. Trix (zu Märklin gehörig) für sein Selectrix verwendeter Bus, der auch von den Selectrix-Anbietern, wie Rautenhaus und MÜT verwendet wird.


    Sx-Bus     Px-Bus
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Der Can-Bus
    Der Begriff CAN ist die Abkürzung für Controller Area Network. Der CAN-Bus ist ein serieller Bus-Standard, der auch in industriellen Anlagen und der Medizintechnik eingesetzt wird. Er besitzt eine Übertragungsgeschwindigkeit bis zu 115 kbit/s.
    Besonderheit des CAN-Busses ist sein hoher Standard bei der Sicherheit der Signalübertragung.

    Auf der Modellbahn wird der CAN-Bus insbesondere von der Fa. ZIMO eingesetzt. Damit kann mit jedem Industriebus gearbeitet werden. Beim CAN-Bus handelt es sich um ein sehr ausgereiftes und robustes System. Es können ZIMO Rückmelder, Dekoder usw. angeschlossen werden und über eine CAN-Karte sogar der PC. Aber auch die Märklin Central-Station setzt den CAN-Bus zur Kommunikation mit weiteren Digitalgeräten ein.

    Den CAN-Bus verwendet die Firma Zimo bei Ihren Digitalgeräteverbindungen.


    Der CAN-Bus      Belegung des CAN-Bus      Belegung des CAN-Bus
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Der CAB-Bus
    Der CAB-Bus ist ein Handregler Bus und hat eigentlich keine große Bedeutung. Der CAB Bus wurde von der Fa. Wangrow Electronics entwickelt. Wangrow stellte früher DCC-Systeme her. Die Firma existiert mittlerweile nicht mehr. Auch die Firma Ramtraxx verwendet diesen Bus. Wie gesagt, für den europäischen Modellbahner eigentlich kein Thema. Vollständigkeitshalber haben wir diesen Bus erwähnt.

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Die Digitalzentralen von verschiedenen Herstellern und deren Bussysteme
    Wenn man sich die Digitalzentralen der jeweiligen Hersteller ansieht, so sehen die Busanschlüsse so aus:
Arnold

Control 86210
I²C-Bus
X-Bus
Central-Control 86202
I²C-Bus
X-Bus
Keyborad 86220
I²C-Bus
X-Bus


Digitrax

UT-1
LocoNet
DT100IR
LocoNet
UT-1
LocoNet
DCS 100
LocoNet
DCS 200
LocoNet
DCS 52
LocoNet
DCS 240
LocoNet


Lenz

LH100
X-Bus
LZ100
X-Bus
RS-Bus
LZV200
XpressNet:

Märklin

Control-Unit 6021
I²C-Bus
Keyboard
I²C-Bus
Control 80f
I²C-Bus
Keyboard
I²C-Bus
CS I
CAN-Bus
CS 2
CAN-Bus
Sx-Bus

CS 3
CAN-Bus
LAN-Bus

MUT

HC01
SX-Bus
Multi-Control-2004
SX-Bus.

Fleischmann

Twin-Center
s88-Bus
LocoNet
Multi-Maus
LocoNet
Z21
Sx-Bus
CAN-Bus
Loconet-Bus

Roco

Lok-Maus
Maus-Bus
Keyboard
Maus-Bus
X-Bus
Zentrale 10751
Maus-Bus
Multimaus
X-PressNet
X-Bus
Z21
Sx-Bus
CAN-Bus
Loconet-Bus

Trix

Control-Handy
SX-Bus
Control 2000
Sx-Bus
siehe auch Märklin

Uhlenbrock

Intellibox I
LocoNet
Maus-Bus
s88-Bus
I²C-Bus
Fred
LocoNet
Intellibox II
LocoNet
s88-Rückmelder

Zimo

MX1
Can-Bus
MX2
CAN-Bus
MX2IF
CAN-Bus
MX10
CAN-Bus
XNet-Bus
LAN-Bus

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