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Zubehördecoder
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Schaltprofis für alles, was keine Räder hatZubehördecoder (oder "stationäre Decoder") werden eingesetzt, um alles Mögliche auf der Modellbahnanlage zu schalten - außer Fahrzeuge. Einige typische Vertreter:
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Darüberhinaus gibt es einige Spezialisten, z.B.
- (stationäre) Sound-Decoder
- Lichtsignal-Decoder
- Drehscheiben-Decoder
- Schiebebühnen-Decoder
... und Multi-Talente,
die verschiedene Decodertypen in sich vereinen (z.B. Servo-, Schalt- und Weichendecoder). Sie kommen dann zum Einsatz, wenn an einer Stelle verschiedene Aufgaben zu erledigen sind: z.B. beim Servo-gesteuerte Weichen mit Herzstückpolarisierung und die dazugehörige Weichenlaterne zu schalten sind.
Die Themen im Überblick
Zubehördecoder: Who is Who?
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Magnetartikeldecoder- landläufig als "Weichendecoder" bezeichnet - schalten alle Komponenten, die einen (kurzen) Stromstoß zum Hin- und Herschalten benötigen, z.B.
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Funktionsweise eines Magnetartikeldecoders
Beim Schalten der Weiche auf "geradeaus" bzw. "Abzweig" wird die zugehörige Spule (in Weichen, Formsignalen oder Entkupplern) für die eingestellte On-Time mit Strom versorgt.
Magnetartikel mit On-Time = unendlich
Der Magnetartikeldecoder kann dann wie ein Schaltdecoder (ohne Relais) zum Umschalten zwischen Verbrauchern mit geringem Strombedarf eingesetzt werden (z.B. von 2-begriffigen Lichtsignalen).
Direkt zu unseren Magnetartikeldecodern (Weichendecodern)...
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Weichendecoder für motorische Weichensind auf die Ansteuerung von Weichen mit motorischen Antrieben spezialisiert. Ein zusätzlicher Adapter wird nicht benötigt. Da der Schaltstrom jeweils nur eine kurze Zeit anliegt, können motorische Weichen mit und ohne Endabschaltung angesteuert werden. |
Spezifische Merkmale von Weichendecodern:
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1-fach, 2-fach, 4-fach, 8-fach: gibt an, wie viele Weichen (Magnetartikel) an einen Decoder angeschlossen werden können.
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einstellbare "On-Time": Möglichkeit, die Länge des Schaltimpulses an die individuellen Erfordernissen anzupassen. Mit einer auf "unendlich" eingestellten On-Time entspricht die Funktionsweise eines Magnetartikeldecoders der eines Schaltdecoders ohne Relais. Er kann dann zum Umschalten zwischen zwei Verbrauchern mit geringem Strombedarf (z.B. 2-begriffigen Lichtsignalen) eingesetzt werden.
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Rückmeldung einer falschen Weichenstellung: Der Decoder vergleicht nach Ablauf der eingestellten Schaltzeit ("On-time"), ob die tatsächliche Stellung einer Weiche mit Endabschaltung der Stellung entspricht, die sie laut Digitalbefehl haben müsste. Ist das nicht der Fall, z.B. weil ein mechanisches Problem aufgetreten ist oder die Weiche von Hand verstellt wurde, kann der Fehler z.B. an einer LED angezeigt werden.
Direkt zu unserem Weichendecoder für motorische Weichen...
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Schaltdecoderkönnen je nach Ausführung
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Funktionsweise eines Schaltdecoders mit Relais + mit gekoppelten Ausgängen
Schaltdecoder mit integrierten Relais funktionieren wie ein ferngesteuerter Schalter. Der Strom für die Verbraucher muss extern bereitgestellt werden. Die Relais sorgen dabei für eine galvanische Trennung zwischen Digitalsystem und nachgeschalteten Komponenten. Sie können daher z.B. eingesetzt werden um
- Gleisabschnitte abzuschalten
- nachrangige Steuerungen (z.B. Beleuchtungsmodule) ein- und auszuschalten.
Decoder ohne Relais versorgen die angeschlossenen Verbraucher direkt. Diese Variante ist für den Anschluss von Komponenten geeignet, die wenig Strom verbrauchen, z.B. LEDs in Lichtsignalen.
Funktionsweise eines Schaltdecoders ohne Relais + mit gekoppelten Ausgängen
Decoder ohne Relais versorgen die angeschlossenen Verbraucher direkt. Die Variante mit gekoppelten Ausgängen ist geeignet, um zwischen den beiden Komponenten, die an ein Ausgangspaar angeschlossen werden, umzuschalten. Grundsätzlich können an Schaltdecoder ohne Relais nur Verbraucher mit einem geringen Stromverbrauch angeschlossen werden, z.B. zwischen LEDs in 2-begriffigen Lichtsignalen.
Funktionsweise eines Schaltdecoders ohne Relais + mit entkoppelten Ausgängen
Decoder ohne Relais versorgen die angeschlossenen Verbraucher direkt. Die Variante mit entkoppelten Ausgängen schaltet die beiden Komponenten, die an ein Ausgangspaar angeschlossen werden, unabhängig voneinander ein und aus. Grundsätzlich können an Schaltdecoder ohne Relais nur Verbraucher mit einem geringen Stromverbrauch angeschlossen werden.
Spezifische Merkmale von Schaltdecodern:
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1-fach, 2-fach, 4-fach, 8-fach: gibt an, wie viele Ausgangspaare ein Decoder hat.
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mit integrierten Relais: Der Decoder ist im Grunde ein ferngesteuerter Schalter, der Strom für die Verbraucher muss extern bereitgestellt werden. Die Relais sorgen dabei für eine galvanische Trennung zwischen Digitalsystem und nachgeschalteten Komponenten.
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ohne Relais: Die angeschlossenen Verbraucher werden direkt vom Decoder versorgt. Der Strom, der an den Ausgängen bereitgestellt wird, ist i.d.R. gering.
Direkt zu unseren Schaltdecodern...
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Servodecodersetzen die Befehle für Zubehördecoder ("Weichenbefehle") in Signale zur Ansteuerung von Servos in Weichen, Toren, Schranken, Formsignalen oder Wippen um. Die Ansteuerung eines Servos basiert auf einer Pulsweitenmodulation, deren Pulsweite den Soll-Stellwinkel des Motors vorgibt. Daher können Servosnicht mit einem Weichendecoder angesteuert werden - auch wenn sie nur einfache, lineare Bewegungen ausführen sollen. Der Bewegungsablauf folgt einer in der Software des Decoders definierten Zeit-Orts-Kurve. Diese kann geradlinig zwischen den beiden Endpunkten verlaufen, eine Verzögerung am Anfang und Ende des Bewegungsablaufs beinhalten oder auch komplexe Bewegungsabläufe (z.B. das Nachwippen von Schranken und Formsignalen) nachbilden. |
Spezifische Merkmale von Servodecodern:
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1-fach, 2-fach, 4-fach, 8-fach: gibt an, wie viele Servos ein Decoder ansteuern kann.
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Typische Bewegungsabläufe:
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linear
(z.B. für Weichen,
Wasserkräne, Tore)
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Kinderwippe |
Schranke
oder Flügelsignal
mit Nachwippen
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Schranke mit Nachwippen und Umgreifen
des Stellwerkers
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Direkt zu unseren Servodecodern...
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Kombi-DecoderZubehördecoder können so konzipiert sein, dass sie nicht nur eine spezifische Aufgabe erfüllen, sondern verschiedene Decodertypen in sich vereinen. Sie werden verwendet,
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Stationäre Sounddecoderspielen gespeicherte Sounds ab, wenn Befehle für Zubehördecoder ("Weichenbefehle") an ihre Adresse gesendet werden. Von der jeweiligen Ausführung des Sounddecoders ist abhängig:
Ein Hinweis in eigener Sache: Aktuell haben wir keinen stationären Sounddecoder im Programm. |
Digitalformate und Adressen für Zubehördecoder
Im Allgemeinen bezeichnet man die Digitalbefehle, die an die Zubehördecoder gesendet werden, als "Weichenstellbefehle" und die Adressen als "Weichenadressen" - auch wenn der Zubehördecoder keine Weichen schaltet, sondern etwas anderes. Die Begriffe sind als Abgrenzung zu "Lokadressen" und den ihnen zugeordneten "Funktionen" zu sehen.
Befehle für Zubehördecoder können im DCC oder im Motorola-Format gesendet werden. Im Mfx-Format sind Weichenbefehle bisher nicht definiert.
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max. Anzahl
Decoder-Adressen
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max. Anzahl Weichen-Adressen |
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| DCC | 512 | 2.048 |
| Motorola | 256 | 1.024 |
| mfx | --- | --- |
1 Ausgangspaar = 1 Weichen-Adresse
- Jedem Ausgangspaar wird eine eigene Weichen-Adresse zugeordnet.
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Die beiden Ausgänge eines Ausgangspaares werden über die Stellbefehle "Weiche geradeaus" oder "Weiche auf Abzweig" geschaltet.
- Je nach Ausführung des Decoders wird über die Stellbefehle
- der eine Ausgang eines Ausgangspaares ausgeschaltet, sobald der andere eingeschaltet wird oder
- jeder der beiden Ausgänge unabhängig von dem anderen ein- und ausgeschaltet.
Adressen in 4-er Blöcken
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Grundlage für die Vergabe der Adressen ist ein 4-fach-Zubehördecoder, der 4 Ausgangspaare (z.B. Weichen) schaltet. Daraus resultiert, dass jeder Decoderadresse vier Weichenadressen mit 4 aufeinanderfolgenden Nummern zugeordnet werden.
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Die Programmierung der Adresse eines Zubehördecoders über die (DCC-) Konfigurationsvariablen ist daher etwas zum Nachdenken, da einer Decoderadresse (z.B. 10) vier Weichenadressen (z.B. 37, 38, 39, 40) zugeordnet werden. Die Tatsache, dass manche Hersteller bei der Nummerierung der Zubehördecoder-Adressen mit "0", andere mit "1" beginnen, macht es darüberhinaus nicht einfacher.
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Daher die dringende Empfehlung: Bei vielen Decodern ist es möglich, den Decoder durch Aufrufen einer beliebigen Adresse aus einem 4-er Adressblock "anzulernen", nachdem er zuvor mit einem Taster oder durch Setzen eines Jumpers in den Programmiermodus versetzt wurde. Wenn diese Option vorhanden ist, sollten Sie sie nutzen!
Wenn der Decoder nicht auf Digitalbefehle reagiert...
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... dann reagiert er vielleicht auf eine andere Adresse als Sie meinen. Diese Möglichkeit sollten Sie in Erwägung ziehen, wenn Sie den Decoder mit einer anderen Zentrale ansteuern als der, mit der Sie ihn angelernt haben (s. dazu voriger Abschnitt).
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Testen Sie in diesem Fall, ob der Decoder auf eine um 4 höhere oder niedrigere Weichenadresse reagiert. Wenn Sie nicht auf Dauer Rechenübungen machen wollen, bevor Sie eine Weiche schalten, sollten Sie alle Weichenadressen mit der aktuellen Zentrale neu anlernen.
Zubehördecoder mit Lokadressen ansteuern
Manche Zubehördecoder können (alternativ) statt über Weichen- über Lokadressen angesteuert werden. Die 4 Ausgangspaare eines 4-fach Decoders werden dann im DCC-Format über dieFunktionen F1 bis F4 geschaltet.
Wozu das ganze? Kleine Digitalsteuerungen (wie sie z.B. in Startpackungen enthalten sind) können nur Lokbefehle an Lokadressen senden. Mit ihnen können also keine Zubehördecoder angesteuert werden, die nur auf Weichenadressen und Weichenstellbefehle reagieren.
Rückmeldungen und RailCom
Wenn eine Weiche nicht richtig steht, weil z.B. ein Schotterkörnchen die Weichenzunge blockiert oder die Weiche unbemerkt von Hand verstellt wurde, kann das fatale Folgen haben. Ohne spezielle Rückmelde-Systeme sind die Möglichkeiten, solche Fehlstellungen zu erkennen, jedoch begrenzt:
Standard-Magnetartikeldecoder können so konzipiert werden, dass sie die tatsächliche Stellung von Weichen mit Endabschaltung mit der Stellung abgleichen, die sie laut Digitalbefehl haben müssten. Ist das nicht der Fall, erzeugt der Decoder eine Fehlermeldung (z.B. in Form einer blinkenden LED). Eine echte Rückmeldung, die sich als Grundlage für einen (unfallfreien) PC-gesteuerten Betrieb verwenden lässt, ist das jedoch nicht.
RailCom 
RailCom-fähige Zubehördcoder senden RailCom-Messages über die Schienen an spezielle RailCom-Detektoren oder die Digitalzentrale. Nach einem Schalt- oder Stellbefehl an ihre Adresse senden sie z.B.
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Statusmeldung, z.B. "Weiche steht richtig", "Habe Weiche geschaltet" oder "Weiche muss noch geschaltet werden" und / oder
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Zeitmeldung ("Brauche für die Ausführung des Stell- oder Schaltbefehls noch 2 Sekunden") und / oder
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Fehlermeldung, z.B. "Weiche kann nicht gestellt werden"
und quittieren damit auch den Empfang des Befehls.
Unsere Zubehördecoder sind RailCom-fähig. Derzeit (Stand: 08/2023) sind jedoch keine Detektoren entsprechend RCN 217 verfügbar, die die RailCom-Meldungen von Zubehördecodern empfangen und verarbeiten können.
kann mehr
BiDiB steht für BiDirektionaler Bus und ist ein Datenprotokoll, das
- die komplette Steuerung aller stationären Komponenten einer Modellbahn
- und die Übertragung der Rückmeldedaten regelt.
Für die Verwendung in BiDiB-gesteuerten Anlagen gibt es spezielle Zubehördecoder, die als sogenannten "Knoten" in den bidirektionalen Datenbus eingebunden werden. Die Handhabung dieser BiDiB-Decoder ist zunächst ungewohnt, da sie völlig unabhängig von herkömmlichen Digitalsystemen arbeiten (und auch weder DCC noch Motorola "verstehen").
BiDiB-Zubehördecoder im Einsatz
Im Beispiel sind die Zubehördecoder über den BiDi-Bus mit dem PC-Interface ZEUS und dem PC verbunden.
Die Stellbefehle werden ohne Umweg über eine Digitalzentrale und die Schiene in den BiDi-Bus an die Zubehördecoder gesendet.
Über den BiDi-Bus können diverse Rückmeldungen von den Zubehördecodern an de PC geschickt werden. Die Steuerungs-Software kann bei Bedarf automatisch eingreifen (z.B. einen Zug vor einer Weiche anhalten, wenn die sich nicht richtig stellen lässt).
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Die Zubehördecoder in BiDiB-Systemen
- empfangen ihre Stellbefehle direkt vom PC (über ein Interface). Dabei entfällt der (langsame und unsichere) Umweg von der Zentrale über die Schiene und die "Übersetzung" der Stellbefehle in die Codes der Digitalprotokolle. Verzögerungen, die bei der Übertragung von Fahrbefehlen in herkömmlichen Digitalsystemen üblich sind, können nicht auftreten.
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bestätigen den Empfang eines Stellbefehls (entsprechend der BiDiB-Spezifikation) durch
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Rückmeldung der voraussichtlichen Stellzeit an den PC und
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Zustandsmeldung nach Beendigung des Schaltvorgangs
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senden selbsttätig Fehlermeldungen, wenn Probleme während des Schaltvorgang auftreten.
In Kombination mit endabgeschalteten Weichen können BiDiB-Weichendecoder
- die tatsächliche Weichenstellung erkennen und zurückmelden. Wird die Weiche z.B. von Hand verstellt oder treten während des Schaltvorgang mechanische Probleme auf, erfolgt eine Spontanmeldung an den PC.
Besonderheiten in der Handhabung
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Als Datenleitung für den BiDiBus werden Patchkabel (RJ 45) verwendet. Die Verkabelung der Zubehördecoder ist damit nicht nur schnell gemacht, sondern auch sehr sicher.
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Die Zubehördecoder melden sich selbsttätig bei der Steuerungs-Software auf dem PC an. Die Konfiguration der einzelnen Knoten ist damit denkbar einfach.
Direkt zu unseren BiDiB-Komponenten...
Spannungsversorgung für Zubehördecoder
Zubehördecoder und angeschlossene Verbraucher ohne eigene Stromversorgung können (bei vielen Zubehördecodern wahlweise)
- mit Digitalstrom aus dem Boosterkreis
- oder über separate Trafos versorgt werden.
Die Versorgung über separate Trafos ist meistens kostengünstiger (weil kein "teurer" Booster-Strom verwendet wird).
Oft ist es vorteilhaft, die Versorgung von Zubehör- und Fahrzeugdecodern zu trennen. Hintergrund: Um z.B. Weichen sicher schalten zu können, ist häufig eine höhere Spannung nötig als die für die Nenngröße empfohlene Gleisspannung.
Exkurs: Getrennt fahren und schalten
Bei größeren Anlagen können umfangreiche Schaltbefehle (z.B. zum Schalten von Weichenstraßen) die Weiterleitung von Fahrbefehlen verzögern. Eine mögliche Folge: Züge fahren über Haltepunkte hinaus.
Um dieses zu verhindern, können
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zum Schalten und zum Fahren getrennte Zentralen eingesetzt werden. Tipp: Die Digitalzentralen MasterControl 2 (mc²), RedBox Booster und MasterControl können so konfiguriert werden, dass sie die Digitalbefehle zum Schalten und Fahren getrennt ausgeben (sie sind damit "zwei Zentralen in einer").
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BiDiB-Zubehördecoder eingesetzt werden. In BiDiB-gesteuerten Anlagen werden die Stellbefehle für die Zubehördecoder nicht von der Zentrale über die Schienen gesendet, sondern getrennt über den BiDiBus (in Form von Patchkabeln). Mehr dazu...