Digitale Systeme

[WernerAu]

Ich habe eine Aufschlüsselung der digitalen Infrastruktur für Modelleisenbahnen erstellt, die nach der Art der Datenübertragung gegliedert ist.

1. Die Gleisprotokolle („Die Sprache am Gleis“) 
Diese Protokolle bestimmen, wie Informationen über den Fahrstrom an die Lok- und Funktionsdecoder übertragen werden. 

DCC (Digital Command Control):
Herkunft: Entwickelt von Lenz, durch die NMRA (National Model Railroad Association) weltweit standardisiert.
Technik: Ein paketbasiertes System. Moderne Zentralen senden 128 Fahrstufen und bis zu 28 (oder mehr) Sonderfunktionen.
RailCom: Eine Erweiterung des DCC-Signals. In einer kurzen Austastlücke im Stromfluss sendet der Lokdecoder Daten (z. B. Adresse, Tankinhalt, Ist-Geschwindigkeit) zurück.

mfx (Märklin Systems):
Herkunft: Proprietäres System von Märklin.
Technik: Bidirektional konzipiert. Lokomotiven melden sich automatisch an der Märklin Central Station an („Anmeldung läuft...“). Es ist technisch sehr komplex, da es ständig Daten zwischen Lok und Zentrale abgleicht.

Selectrix (SX1 & SX2):
SX1: Das schnellste System bezüglich der Latenz. Es gibt 112 Adressen. Der gesamte Datenbus wird 13-mal pro Sekunde komplett durchlaufen. Jede Änderung wird ohne Verzögerung sofort übertragen.
SX2: Erweitert Selectrix um einen größeren Adressraum (9999 Loks) und mehr Funktionen, behält aber die hohe Taktrate bei. Doehler & Haass ist hier der führende Innovator. 

2. Die Peripherie-Busse („Die Datenautobahnen“) 
Diese Kabelverbindungen (Busse) verbinden die Zentrale mit den „Arbeitern“ (Handregler, Weichendecoder, Rückmelder). 

High-Speed & Moderne Systeme 

LoDi (Ethernet/LAN):
Das LoDi-System nutzt gewöhnliche RJ45-Netzwerkkabel und Switches.
Vorteil: Übertragungsraten von 100 Mbit/s. Es ist das einzige System, das die Rechenleistung moderner PCs voll ausnutzen kann, ohne dass ein Flaschenhals bei der Hardware entsteht.

BiDiB (Bidirectional Bus):
Ein moderner, offener Standard. Er ist im Vergleich zu LocoNet extrem schnell und darauf optimiert, tausende RailCom-Meldungen pro Sekunde zu verarbeiten. Er bietet Plug & Play: Module werden beim Einstecken sofort erkannt. 

Etablierte Industriestandards 

CAN-Bus (Controller Area Network):
Bekannt aus der Automobilindustrie. Märklin nutzt ihn für die Kommunikation zwischen der Central Station und den Main Stations. Er ist extrem störsicher und kann große Datenmengen priorisieren.

LocoNet:
Entwickelt von Digitrax, lizenziert an Uhlenbrock. Ein Peer-to-Peer-Bus, bei dem jedes Modul eigenständig senden kann. Sehr flexibel in der Verkabelung (beliebige Abzweige/Sterne möglich). 

Klassische & Spezialisierte Busse 

XpressNet:
Der Standardbus von Lenz, auch von Roco (MultiMaus) genutzt. Er ist ein Master-Slave-Bus, bei dem die Zentrale alle Teilnehmer nacheinander abfragt. Sehr stabil für Handregler, aber weniger geeignet für riesige Mengen an Rückmeldedaten.

Selectrix-Bus (SX-Bus):
Ein rein synchroner Bus. Er ist extrem zuverlässig für das Schalten und Melden, da er bauartbedingt keine Datenkollisionen zulässt.

s88-Bus:
Der preiswerteste Rückmeldebus (Schieberegister-Technik). Daten werden von Modul zu Modul „durchgereicht“. In der Standardversion (Flachbandkabel) sehr anfällig für Störungen durch parallel laufende Stromkabel. Die moderne Version s88-N nutzt abgeschirmte Patchkabel, um dieses Problem zu beheben. 


Ich bin beruflich Programmierer und Projektierer für verfahrenstechnische Automatisierungssysteme. Also habe ich ‚etwas‘ Fachkenntnis.

[HaNull]

Moin!

Die Liste ist gar nicht mal so vollständig.

DCC wurde von Lenz für Märklin entwickelt.
Mit RailCom und RailCom+ gibt es Erweiterungen für DCC, die u. A. das automatische Anmelden von Loks ermöglichen.

Das MM-Protokoll kam auch von Märklin. Da es ohne Mittelleiter zunächst nicht funktionierte, musste DCC erfunden werden.

Es gibt dann auch noch FMZ. Und wohl noch weitere.

Wäre MM richtig durchdacht gewesen, hätte man kein DCC gebraucht.
mfx wäre überflüssig gewesen, wenn man sofort RailCom+ entwickelt hätte.