Ihr Warenkorb ist leer.
Startseite Know How Online-Infothek Digitalsteuerung mit BiDiB BiDiB - Die Grundlagen
BiDiB - Die Grundlagen
| .................................
|
steht für BiDirektionaler Bus
|
Wir geben es zu: Auf den ersten Blick wirkt "BiDiB" sperrig, kompliziert und viellicht sogar überflüssig. Das liegt vor allem daran, dass BiDiB sehr viel kann und entsprechend zahlreiche und komplexe Anwendungsmöglichkeiten bietet. Für alle, die ihre digitale Anlage per PC steuern (oder entsprechend umbauen wollen), lohnt ein Blick auf BiDiB in jedem Fall.
- FAQs zu BiDiB
- BiDiB im Überblick
- BiDiB im Vergleich
- BiDiB: klar strukturiert und (fast) beliebig erweiterbar
- BiDiB: Ein echter Teamplayer
FAQs zu 
Noch ein neues "Datenformat"?
- NEIN.
- BiDiB steht für BiDirektionaler Bus und ist ein Datenprotokoll, das die komplette Steuerung aller stationären Komponenten sowie die Übertragung von Rückmeldedaten regelt.
Für wen ist interessant?
Für PC-Bahner. Zum Beispiel für die,
- die eine neue Digtialanlage planen oder bauen
- die ihre analoge Anlage auf "digital" umrüsten wollen
- die "Fahren" und "Schalten" voneinander trennen wollen
- denen die Informationen aus dem vorhandenen Rückmelde-System (z.B. s88) nicht ausreichen
- die Wert auf einen sicheren Fahrbetrieb legen
Wer steckt hinter ?
-
BiDiB wurde von einer Gruppe engagierter Hobby-Modellbahner, Software-Entwickler und Modellbahn-Hersteller gemeinsam entwickelt. So fließen viele verschiedene Ideen, Meinungen und Erfahrungen ein. Abstimmung und Konsens sind Teil des Projektes "BiDiB".
-
Das Protokoll ist offen gelegt und steht allen Interessierten zur (lizenzkosten-freien) Nutzung zur Verfügung. Komponenten verschiedener Hersteller können über den BiDi-Bus miteinander kommunizieren.
-
Zur BiDiB-Spezifikation: www.bidib.org
Welche PC-Software unterstützt ?
Ohne Anspruch auf Vollständigkeit:
- iTrain
- ModellStellwerk (ModellStw)
- Rocrail
- Win-Digipet
im Überblick
Schalten und Melden
BiDiB kann die komplette Steuerung aller stationären Komponenten einer digitalen Modellbahn sowie die Übertragung von Rückmeldungen regeln. Beispiele:
-
Stationäre Schalt- und Weichendecoder werden über den BiDi-Bus direkt angesteuert werden. Dabei entfällt der (langsame und unsichere) Umweg über die Schiene. Schalten und Steuern können so einfach voneinander getrennt werden.
-
Rückmelder senden über den BiDi-Bus diverse Daten an den PC. BiDiB ist so angelegt, dass Rückmeldungen aus allen auf der Modellbahn gebräuchlichen Bussystemen über den BiDiBus weitergeleitet werden können. Aktuell sind "Umsetzer" für den s88-Bus und RailCom verfügbar.
Schnell, sicher und konsequent bidirektional
BiDiB entspricht dem aktuellen Stand der Technik. Die Datenübtertragung ist nicht nur schnell, sondern auch sehr sicher.
-
Alle BiDiB-Komponenten erwarten eine Empfangsbestätigung vom Empfänger: So wird sichergestellt, dass Schaltbfehle und Rückmeldungen nicht ins Leere laufen.
-
BiDiB ermöglicht die Übertragung komplexer Rückmeldungen, z.B. der Auslastung von Boostern oder der tatsächlichen Stellung von Weichen. Die PC-Steuerung kann diese Informationen zur Erhöhung der Sicherheit nutzen.
Einfach
-
Die Komponenten melden sich selbsttätig im System an, die Software unterstützt ihre Konfiguration.
-
Die Konfiguration der Komponenten entspricht heute üblichen Vorgehensweisen. Die Eingabe von Adressen und Zahlenwerten als Synonym für komplexe Einstellungen entfällt.
-
Als Busleitung werden die für Computernetzwerke gebräuchlichen Patchkabel mit RJ 45-Anschlüssen verwendet - was sowohl den Verkabelungsaufwand als auch das Fehlerrisiko minimiert.
im Vergleich
Die "klassische" Digitalsteuerung
Die Digitalbefehle werden vom PC auf dem "klassischen" Weg über Zentrale und Booster auf die Gleise übertragen. Mobile und stationäre Decoder "horchen" am Gleis auf Befehle an ihre Adresse.
s88 kommt für einfache Rückmeldeaufgaben (z.B. Belegtmeldungen) zum Einsatz. Zur Übertragung der Rückmeldungen an den PC wird das s88-Interface in der Zentrale genutzt. Mit RailCom werden die Gleisabschnitte überwacht, aus denen Detailinformationen benötigt werden. Die RailCom-Meldungen werden über ein RailCom-Interface an den PC weitergeleitet.
Getrennt fahren, schalten und melden
Die Befehle für mobile und stationäre Decoder werden getrennt ausgegeben. Damit werden Verzögerungen bei der Übertragung von Fahrbefehlen umgangen, die sonst beim Senden umfangreicher Schaltbefehle entstehen.
Die s88-Rückmeldungen werden statt über das s88-Interface in der Zentrale über ein separates Interface übertragen. Mit RailCom werden die Gleisabschnitte überwacht, aus denen Detailinformationen benötigt werden. Die RailCom-Meldungen werden über ein RailCom-Interface an den PC weitergeleitet.
Digitalsteuerung mit
In (Teilen von) Anlagen, in denen BiDiB eingesetzt wird, läuft die (bidirektionale) Kommunikation zwischen PC und allen stationären Komponenten getrennt von der Übertragung der Fahrbefehle. Als Schnittstelle zwischen PC und stationären Komponenten (z.B. Booster, stationäre Decoder, Rückmelder) wird ein BiDiB-Interface benötigt (hier in Kombination mit dem s88-Interface).
Die s88-Meldungen werden im Beispiel über ein s88-BiDiB-Interface in den BiDi-Bus übertragen. Ein spezieller RailCom-Detektor überträgt die Meldungen der Fahrzeugdecoder über den BiDi-Bus an den PC.
- klar strukturiert und (fast) beliebig erweiterbar
"Knoten" mit klar geregelten Eigenschaften
In BiDiB-gesteuerten Anlagen heißen alle stationären Komponenten "Knoten". Sie sind in verschiedene Kategorien (oder "Klassen") eingeteilt, z.B.
- Booster
- Steuerbausteine oder Decoder (Klasse "Accessory Control")
- Rückmelder (Klasse "Occupancy")
In der BiDiB-Spezifikation sind die Eigenschaften ("Features") der verschiedenen Kategorien klar geregelt. Neben den verpflichtenden Features sind zusätzliche Features definiert.
Ein System mit klarer Struktur
Im BiDi-Bus ist die maximale Zahl der Teilnehmer in einer Ebene oder Unterebene aus technischen Gründen auf 32 Knoten (z.B. Interface, Booster, Zubehördecoder, Rückmelde-Module) begrenzt.
Insgesamt sind bis zu 4 Ebenen zugelassen. Mit speziellen Knoten (den Busbrücken oder sogenannten "Hubs") können in den obersten 3 Ebenen weitere Unterebenen mit wiederum je 32 Knoten hinzugefügt werden. Theoretisch sind ca. 1 Million Knoten in einem System möglich - eine Zahl, die in der Praxis sicher nicht ausgereizt wird.
Der hierchische Aufbau ermöglicht die strukturierte Verdrahtung der Anlage. Daraus ergeben sich diverse Vorteile:
- Je nach Anlagenkonzept kann die Verdrahtung einzelner Anlagenteile oder von Komponenten-Gruppen übersichtlich in Unterebenen zusammengefasst werden.
- Die Erweiterung einer Anlage oder das Hinzufügen zusätzlicher stationärer Komponenten ist denkbar einfach. Änderungen und Ergänzungen bleiben dabei dauerhaft nachvollziehbar.
Prinzip-Aufbau einer BiDiB-gesteuerten Anlage
Das System umfasst bis zu 4 Ebenen mit jeweils maximal 32 Knoten. In den obersten 3 Ebenen können mit Hilfe von Hubs zusätzliche Unterebenen eingefügt werden, die ebenfalls jeweils bis zu 32 Knoten haben können. In der 4. Ebene sind keine Hubs mehr zulässig.
In Ebene 1 ist das Interface angeordnet, das die Verbindung zum PC und zur Steuerungs-Software herstellt. In der ersten Ebene können bis zu 31 weitere Knoten eingefügt werden (das Interface zählt als einer von 32 möglichen Knoten).
Die Hubs stellen technisch 2 Knoten dar, einen in der Hauptebene, der sie zugeordnet sind und einen in der Unterebene, die mit ihrer Hilfe eingerichtet wird.
Hinweis zur Nummerierung der Knoten im Beispiel: Entsprechend der BiDiB-Spezifikation muss sich der Nutzer nicht mit Nummern oder Adressen der Komponenten auseinandersetzen. Die Nummern in der Abbildung wurden analog zu den Adressen gewählt, die die Komponenten laut BiDiB-Protokoll erhalten. Sie sollen hier jedoch lediglich die Struktur verdeutlichen.
Tipp: Um bei einer größeren Zahl von Unterebenen die Übersicht zu behalten, ist es empfehlenswert, die Buskabel einer Unterebene einheitlich zu markieren oder für jede Unterebene Patchkabel in einer anderen Farbe zu verwenden.
- ein echter Teamplayer
BiDiB regelt die Kommunikation zwischen allen stationären Komponenten der Anlage - und zwar in beiden Richtungen. Das Protokoll ist so angelegt, dass Daten aus anderen Bussystemen über entsprechende Umsetzer übernommen und weiterverarbeitet werden können. Derzeit (Stand 10/2020) ist die Intergration von s88 und RailCom möglich.
Die Masse macht ́s beim kostengünstigen Bus-System für einfache Rückmelde-Aufgaben. Der "alte" Datenbus funktioniert sicher und zuverlässig durch die Verwendung von gut abgeschirmten Patchkabeln gemäß dem Standard s88-N. Die Geschwindigkeit der Datenübertragung reicht völlig aus - auch beim Einsatz mit aktuellen PC-Steuerungen.
Die Integration von s88 in das System BiDiB hat zwei wesentliche Vorteile:
- s88-Rückmelder sind für einfache Belegtmeldungen unschlagbar preisgünstig.
- s88 gibt es mittlerweile seit mehr als 3 Jahrzehnten - entsprechend viele Module sind in Modellbahnanlagen verbaut. Sie alle auszubauen, zu entsorgen und durch andere Rückmelder zu ersetzen wäre einfach Unsinn.
ZEUS stellt die Verbindung her zwischen BiDiB und der "alten" s88-Welt. Außerdem ist er für die Datenübertragung zwischen PC bzw. Steuerungs-Software und den BiDiB-Knoten. Mehr zum s88-BiDiB-Interface ZEUS ...
"horcht" am Gleis auf die RailCom-Messages von mobilen und stationären Decodern. Werden weitere Infos gebraucht, reicht eine CV-Abfrage und der Decoder übermittelt die Werte seiner Konfigurationsvariablen.
Die RailCom-Spezifikation definiert u.a.:
- den Inhalt der Rückmeldungen
- die Übertragung zwischen Sendern und Empfängern
- die Aufgaben der Sender (also der mobilen und stationären Decodern)
- die Aufgaben der (lokalen und globalen) Empfänger
jedoch nicht, wie die Daten zu Anzeigen oder zum PC weitergeleitet werden. Die RailCom-Hersteller verwenden daher für diese Teilstrecke eigene Datenbusse. Wir haben 2008 für die Übertragung der Rückmeldungen von unseren Detektoren zu unseren Anzeigegeräten (und 2009 für die Weiterleitung an das PC-Interface RC-Link) einen eigenen Datenbus entwickelt - aus Ermangelung eines geeigneten verfügbaren Bus-Systems.
Mit der Entwicklung von BiDiB, dem universellen, bidirektionalen Datenbus für die Modellbahn im Jahr 2013 hat sich die Situation grundlegend geändert:
BiDiB ist nicht nur leistungsfähiger und technisch aktueller, sondern wird herstellerübergreifend von mehreren fachlich versierten Modellbahnern und Herstellern entwickelt. Gründe genug, um bei zukünftigen Entwicklungen BiDiB als Datenbus für die Weiterleitung von RailCom-Messages von den Detektoren zu Anzeigen und zum PC einzusetzen.
HERMES empfängt nicht nur Belegtmeldungen aus den Gleisabschnitten. Er versteht auch die RailCom-Messages und leitet sie über den BiDi-Bus an das PC-Interface. Mehr zum Gleisbelegtmelder und RailCom-Detektor HERMES ...