Datensignale

Hinweis: Dieser Beitrag entstand unter freundlicher inhaltlicher Mitwirkung von Hr. Gunter Wiencirz und Hr. Peter Engelmann. Vielen Dank!

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SX-Bus

SX-Bus I

Es hat sich bei uns bestens bewährt, den SX-Bus als 5poliges, geschirmtes Kabel auszuführen. Sollte trotzdem kein Kabel sondern nur einzelne Adern für den SX-Bus verwendet werden, so ist unbedingt darauf zu achten, dass die Masseleitung Pin 2 mit großem Querschnitt ausgeführt wird, z.B. 0,75mm², besser 1,0mm². Die Querschnitte der Adern von Pin 1/4/5 sind unkritisch und können mit 0,25mm² ausgeführt werden. Die Versorgungsleitung vom SX-Bus Pin 3, sollte einen höheren Querschnitt besitzen, weil darüber meist Module, Encoder und Funktionsdecoder versorgt werden sollen. Dazu reichen im allgemeinem 0,5mm². Als nicht sehr gut haben wir die Möglichkeit bei Bauteilen von MÜT empfunden, bei denen über ein Flachbandkabel die Verbindung vom Datenbus hergestellt wird. Der Querschnitt der Adern ist sehr gering, so dass bei der Verbindung von mehreren Bauteilen es zu Funktionsstörungen kommen kann. Hier ist auch die Wahrscheinlichkeit von störenden Induktionen (EMV) am größten!

SX-Bus II

Lange Busleitungen (z.B. bei Modulanlagen) können bei Gewitter wie Antennen wirken und es kann zu Spannungsspitzen auf den Leitungen kommen. Dabei können handelsübliche Funktionsdecoder, die nicht über geschützte Buseingänge verfügen, zerstört werden. Kritisch sind Module, deren Eingänge lediglich über einen Widerstand mit der T0/T1-Leitung (Pin 1/4) verbunden sind. Zusätzliche Zehnerdioden (4V7) hinter den Eingangswiderständen sind eine einfache Hilfe und leicht nachzurüsten. Elektronische Bauteile mit Komparatoreingängen sind unkritischer.

Anschlusscode für SX-Kabel im Eigenbau mit Diodenstecker

Prinzipiell kommt bei uns nur ein 5polig geschirmtes Kabel zum Einsatz. Der 5polige DIN- Stecker ist hier von der Lötseite aus gesehen! Verwendet wurde ein Kabel von RS-Electronik 0,25mm² LiYCY Best.-Nr. 445-1676. Die Ader grau und der Schirm wurden zur Querschnittsvergrößerung gemeinsam auf Pin 2 des Diodensteckers gelötet.

1 – T0 = Taktsignal (gelb)
4 – T1 = Daten von Zentrale (grün)
2 – GND = Erde (Ground) (grau)
5 – D = Daten zur Zentrale (weiß, Stift 2mm kürzen)
3 – B = Betriebsspannung +20V (braun)

Verdrahtung des Bussystems

Verdrahtung des Bussystems I

Das Bussystem ist für Längen bis ca. 100m ausgelegt. Bei großen Längen ist jedoch auf eine sorgfältige Verdrahtung zu achten. Am einfachsten ist es bei relativ großen Abschnittslängen ein geschirmtes Kabel zu verwenden. Dieses braucht nur 5-polig zu sein, die Betriebserde wird über eine Ader und die Schirmwicklung verdrahtet (man hat dadurch auch gleichzeitig einen relativ großen Querschnitt der Betriebserde) Bei größeren Längen des Bussystems ist auf folgendes zu achten: Wahl eines großen Querschnittes für die Betriebserde Bei Einzelverdrahtung oder nicht geschirmtem Buskabel darauf achten, dass die Busleitung nicht direkt mit anderen Leitungen (speziell den Zuleitungen zum Gleis) in einem Kabelbaum läuft Bei großer Belastung des Buskabels ist eine sternförmige Verdrahtung einer ringförmigen Verdrahtung vorzuziehen

Verdrahtung des Bussystems II

Für die Verdrahtung des Selectrix-Bussystems gibt es keine Vorschriften. Bei Selectrix sind alle möglichen Verdrahtungsformen erlaubt: Sternförmig, Linear, Ringförmig und in jede beliebiger Kombination untereinander. Wichtig ist dabei nur, dass die zulässige Gesamtlänge von ca. 100 m eingehalten wird, und dass die Masseleitung einen entsprechenden großen Querschnitt besitzt. Siehe auch hierzu auf der Homepage von MTTM unter Internals, Punkt 2.2.4. Busverdrahtung!

Verdrahtung des Bussystems III

Seit Mitte 2007 sind für den Datenbus so genannte SX-Treiber der Fa. MÜT auf dem Markt. Sollte es sich doch ergeben, dass für eine Modellbahnanlage keine 100m Länge ausreichen, so steckt man in Reihe in den Datenbus solch einen SX-Treiber. Es wird dabei das Datensignal wieder zu einem sauberen „Rechtecksignal“ aufgefrischt und gleichzeitig Strom für die Versorgung von weiteren Baugruppen eingespeist.

Probleme bei Busüberlastung

SX-Bus mit extra dicker Masseleitung (Pin 2)
Bei großen Anlagen kann es zu Überlastungen am Bus kommen. Die Folge davon ist z.B. unkontrolliertes Schalten von Weichen, „Flackern“ der alten Handregler (Combi Control) etc. Die Überlastung hat hauptsächlich 2 Ursachen:

• die Masseleitung ist zu dünn gewählt
• die Taktleitung T0 ist kapazitiv überlastet
  Abhilfe schafft hier in beiden Fällen ein größerer Querschnitt der Leitungen. SX-Bus mit extra dicker Masseleitung (Pin 2) SX-Bus mit extra dicker Masseleitung (Pin 2)

Hier zu sehen ist eine extra geführte Masseleitung (Pin 2 am SX-Bus) mit Querschnitt 2,5mm² (siehe Klemmleiste zwischen den Verteilerboxen). Die Aufnahme stammt von der Miniatur-Elbtalbahn in Königstein (vielen Dank an Klaus Richter). Dort kommt es aufgrund der Vielzahl an Modulen am SX-Bus zu einer starken Buslast. Abhilfe schaffte hier eine der Buslast entsprechend dimensionierte Masseleitung.

Parallelverlegung SX-Bus zu anderen Kabeln

Durchgängig wurde nur 5poliges 0,25mm² geschirmtes Kabel für den SX-Bus verwendet. Durch die Topologie der Modellbahn ergibt sich in den meisten Fällen eine größere Länge als Breite der Anlage. Zwangsläufig kommt es zu Situationen, bei denen Kabel unmittelbar parallel verlegt werden müssen. Zwischen SX-Bus und anderen Kabeln wie Versorgung der Belegtmelder und Zuleitung zum Gleis gab es bei Einsatz von geschirmtem Kabel für den SX-Bus keine Probleme über die gesamte Länge von ca. 60m! Zusätzliche Geräte wie der SX-Treiber von MÜT wurden dabei nicht eingesetzt.

Fahrregler als Walk-Around / Pin 5 am Diodenstecker gekürzt

Module und Geräte, die am SX-Bus betrieben werden, dürfen nicht bei eingeschalteter Zentrale an den SX-Bus gesteckt werden. Alle Züge fahren sonst mit „Vollgas“ rückwärts los. Da hilft nur, die Zentrale stromlos machen und wieder einschalten.

Die Ursache liegt darin, dass Geräte beim Einstecken in eine Steckdose des SX-Bus für ein paar Millisekunden die Datenrückleitung (Pin 5) auf 1 legen und damit das vorbeieilende SX-Telegramm mit Einsen überschreiben, dass bedeutet für die betroffenen Adressen, Fahrstufe 31, Licht ein, Richtung rückwärts und Zusatzfunktion ein. Geräte, wie Fahrregler-Handys werden gerne als walk-around (im herum gehen) benutzt. Man zieht den Stecker aus der SX-Steckdose, geht mit seinem Zug mit und steckt an anderer Stelle das Handy in eine SX-Steckdose um den Zug wieder zu übernehmen. Eine schöne Sache, wäre da nicht der oben beschriebene Effekt, denn die Fahrregler werden ja im Modellbahnbetrieb bei eingeschalteten SX-Bus gesteckt. Einige Modellbahnfreunde kürzen den Pin 5 im Stecker des Handys. Damit wird die Datenrückleitung beim Einstecken verspätet angeschlossen und es kommt selten zu einer Störung. Dies gilt aber nur für den Fall, dass der Stecker gerade und ohne Prellen eingesteckt wird. Was ist bei der Verwendung einer Verlängerungsleitung wenn diese schnell mal gebraucht wird? Nur den Pin 5 zu kürzen ist keine technisch saubere Lösung. Außerdem zerstört ein nicht entgrateter Pin mit der Zeit den Kontakt 5 der Steckdose. Deshalb habe ich bei meinen Fahrreglern (TRIX 66815 Control-Handy) zusätzlich eine andere Methode gewählt. Hierbei wird über eine kleine Elektronik mit einem Relais die Datenrückleitung um ca. 1s verzögert an den Bus geschaltet. Platz war im Gerät noch ausreichend vorhanden. Zusätzlich wird über eine LED die Statusanzeige der Rückleitung angezeigt. Systemabstürze sind seitdem passe! Neuere Fahrregler lösen dieses Problem auf elektronischer Basis.

Pin 5 gekürzt und trotzdem Vollgaseffekt

Durch ständiges benutzen der Handregler (egal welchen Herstellers) im walk-around Betrieb werden die Lötverbindung am Stecker mechanisch stark beansprucht (hohe Zugkräfte beim schrägen Herausziehen des Steckers). Durch dieses Problem und durch unsauberes verlöten der Litzen am zugehörigen Pin des Steckers brachen mit der Zeit einige Adern der Litze und gaben hin und wieder Kontakt mit dem benachbarten Pin. Deshalb bei auftreten des Vollgaseffektes zusätzlich die Lötverbindung im Stecker des Handreglers prüfen.