SX-BUS und Verdrahtung

SX BUS

SX BUS (SX0, SX1, PX)

Der Selectrix BUS  (SX0, SX1 und PX) basiert auf einem 5 adrigen, abgeschirmten Litzenkabel mit 5-poligen DIN-Steckern an den Enden. Pol 2 und die Abschirmung bilden zusammen den „GND“ (Ground). Über die BUS-Kabel werden alle angeschlossenen Geräte (GBM, Handregler usw.) mit Strom und allen Informationen versorgt, auch gehen von den Modulen alle Informationen an die angeschlossene Zentrale und den PC zurück. Letzteres falls die Zentrale dies zulässt (z.B. bei den Stärz Zentralen ZS1 und ZS2). Die Daten werden ca. 13x pro Sekunde im BUS übertragen.

Ich empfehle, nur Qualitätskabel zu verwenden, wie sie von den Digitalherstellern leider nur zum Teil angeboten werden (die grauen SX-Kabel von Stärz entsprechen den Vorgaben) oder diese selber herzustellen (siehe weiter unten)!

Hier noch ein Bild eines unbrauchbaren Kabels, wie es von einem SX-Hersteller geliefert wurde. Von aussen wirkte es recht gut, nach dem Aufschneiden kamen nur 4 Litzen und eine blanke Litze mit etwa o,14mm2 zum Vorschein. Von Abschirmung keine Spur. Dass dieses Kabel mit 8 m‘ Länge versagte und zu seltenen Störungen führte, erstaunt mich nicht!

Nachfolgend das Bild vom Kabel, welches in einem Stärz-BUS Kabel verwendet wird. Es besteht aus 5 isolierten Litzen (= Anzahl Stifte im Stecker), einer Folienabschirmung und einer blanken Litze für die Verbindung der Abschirmbleche der Stecker. Die schwarze Litze versteckt sich auf dem Bild hinter einer anderen Litze. Auch wenn diese Litzen ebenfalls nur 0,14mm2 dick sind, entsprechen diese BUS-Kabel den Anforderungen, zumindest für kürzere Verbindungen und der Ground hat dann wenigstens 0,28mm2.

Besser ist es jedoch immer, wenn man die SX-BUS Kabel selber lötet. Dann weiss man, welche Qualität sich unter dem Kunststoffmantel verbirgt. Dazu eignen sich z.B. folgende Artikel:

  • Hirschmann Stecker MAS50S, 5-pol
  • Belden-Datenkabel mit Schirm 6×0.23mm2

Im Bild unten erkennt man die 6 isolierten Litzen, die Folienabschirmung und die blanke Litze, die die Abschirmbleche der Stecker verbindet (die orange Litze ist etwas hinter der grünen Litze versteckt). Die 0,23mm2 Litzen passen perfekt in die Lötlöcher der Steckerstifte. Ebenfalls wird das Kabel durch eine Schnur mechanisch stärker belastbar gemacht.

Diese beiden Produkte passen äusserst perfekt zueinander, d. h. das Anlöten der Stecker verkommt nicht zu einem Nervenspiel ;).

Da das Belden-Kabel 6-polig ist, werden 2 Litzen zusammengdrillt an den Stift 2 angelötet, womit der „Ground“-Querschnitt verdoppelt wird, was für längere Kabel Sinn macht und sehr zu empfehlen ist. Ebenfalls wird die Abschirmlitze (blanke Litze) an die Abschirmbleche (Zugentlastung) des Steckers angelötet. Diese Abschirmung dient ebenfalls der Verbesserung der „Ground“-Verbindung. So bekommt man eine knapp 0,7 mm2 dicke „Ground“-Verbindung.

Tipp zum Selberlöten: die beiden Steckerhüllen vor dem Löten auf das Kabel schieben. So entfällt das Entlöten auf einer Seite, wenn man die Steckerhüllen vergessen hat (mir schon passiert). Ebenfalls muss darauf geachtet werden, dass keine einzelnen Litzendrähte mit anderen einzelnen Litzendrähten in Verbindung kommen – Kurzschluss garantiert. Nach dem Löten und vor dem Aufsetzen der Hüllen unbedingt mit der Lupe kontrollieren, dass alle einzelnen Litzendrähtchen wirklich am Stecker angelötet sind. Sonst ein einzelnes Litzendrähtchen (mehre bilden eine Litze) mit dem Seitenschneider entfernen. Wird darauf geachtet, hat man qualitativ den eigenen Lötkünsten entsprechende BUS-Kabel, die keine Wünsche offen lassen und exakt auf die benötigte Länge angepasst werden können.

Belegung der Stifte im Stecker:

SX-BUS Steckerbelegung

Fazit: Selber gelötete, auf die richtige Länge angefertigte BUS-Kabel, lohnen sich! 

Der SX-BUS kann beliebig aufgeteilt werden (mit Verteilern), in Serie oder Sternförmig, jedoch keine geschlossenen Ringverbindungen. Die Busse können ohne zusätzliche Massnahmen bis zu 100 m‘ lang sein (abhängig von der Kabelqualität). Sollten bei langen Bussen Störungen auftreten (auch unter 100m‘), kann man die Busse mit Zwischenverstärkern versehen, die die dahinter angeschlossenen Module separat mit Strom und einem stabilen BUS-Signal versorgen (z.B. bei MÜT erhältlich). Ebenfalls kann bei grossen Anlagen eine zusätzliche GND-Verbindung mit einer 1.0 mm2 Litze sinnvoll sein. Einige Module haben einen entsprechenden Anschluss (z.B. GBM ab Version 3 von Stärz), bei anderen Modulen kann man eine Litze anlöten. Mit den oben beschriebenen, selber gelöteten BUS-Kabeln hat man jedoch keine Probleme und diese zusätzlichen „Ground“-Kabel können auch weggelassen werden.

BUS-Verstärker (nur für riesige Anlagen evtl. notwendig!)
Der SX-BUS versorgt die SX-Module wie Belegtmelder, Funktionsdecoder, Weichendecoder, Lichtdecoder usw. nicht nur mit den Infos (Daten) sondern auch mit der Betriebsspannung. Ist der BUS sehr lang (>= 100 m‘) kann er durch schlechte BUS-Kabel (z.B. zu dünner Querschnitt) und andere Einflüsse (z.B. DIN-Buchsen und Stecker) gestört werden. Siehe zu diesem Thema auch den Beitrag unter Stärz-Digital, Selectrix-BUS-Verteiler für Grossanlagen. Dieser BUS-Verteiler verbessert lange SX-BUSse, so dass in 99% aller Fälle auf ein BUS-Verstärker verzichtet werden kann! Darum gibt es bei Stärz bisher auch keinen BUS-Verstärker.

Um diese sehr seltenen Probleme zu beheben, gibt bzw. gab es z.B. von Digirail Müt einen entsprechenden Busverstärker. Für meine Anlagengrösse und die Verwendung der BUS-Verteiler von Stärz für grössere Anlagen sind keine aktiven Verstärker notwendig. Es lohnt sich, wenn man ein Verbindungskabel mit DIN-Stecker 3-4x in die Buchse steckt, um die Kontakte zu „reinigen“ (habe ich während 6 Jahren im Radio Studio Zürich von Technikern gelernt, die Mikrofone anstöpselten ;)).
Die Verwendung der Stärz-Verteiler mit Schraubklemmen und die Verwendung von abgeschirmtem Verbindungskabel mit grossem Litzenquerschnitt zwischen den Verteilern verhindert seltene aber mögliche Problem sicher.

Bei parallelen Leitungen können immer und bei allen Digitalsystemen irgendwelche Störsignale von einer auf die andere Litze strahlen, was dann zu Störungen im Betrieb führen kann. Die SX-BUS-Kabel sind gut abgeschirmt und störsicher und darum ist es von Vorteil, die Module immer in der Nähe der anzuschliessenden Gleise (dezentrale Montage) zu montieren, damit die Litzen vom Modul zum Gleis möglichst kurz werden. Auch wenn Selectrix zu den sichersten und sehr störungsarmen Systemen gehört, sollte man daran denken. Eine etwas freiere, wildere Verdrahtung ist einer schönen Verdrahtung immer vorzuziehen. Es reicht, wenn man die Kabelenden gut beschriftet um den Überblick nicht zu verlieren.

Litzen

Anschlusslitzen Schienen
Für den Anschluss der Schienen an Booster, Gleisbesetztmelder usw. eignet sich Litzenkabel am besten. Drähte können leicht brechen und sind nicht empfehlenswert. Mit dem Kabelquerschnitt sollte man nicht geizen. Idealerweise verwendet man Litzen mit einem Querschnitt ab 1.00 mm2, Blau für den einen und Rot für den anderen Pol.

Der blaue Pol geht von den Boostern zu den Besetztmeldern und von dort an die Gleisabschnitte (bei SX übliche Farben). Verdrillen von solchen Verbindungen ist immer zu empfehlen.

Der rote Pol geht von den Boostern direkt zu den Gleisen. Idealerweise schliesst man pro Gleisabschnitt die Litzen immer paarweise an die Gleise an.

Wenn die Booster zentral bei der Zentrale montiert sind, lohnt es sich bei längeren Distanzen, bis zum ersten Besetztmelder für „rot“ und „blau“ 1,5 bis 2,5 mm2 Litze zu verwenden.

Von den Gleisen bis unter die Platte kann man problemlos auch Litzenquerschnitte von 0,25 bis 0,75 mm2 verwenden, da sich diese besser an die Schienen anlöten lassen und nur ca. 8 cm lang sind. Unter der Anlagenplatte werden die verschiedenen Litzenquerschnitte mittels WAGO-Klemmen (Federklemmen) verbunden. Diese Art Verbindung bewährt sich auf meiner Anlage hundertfach und seit sehr vielen Jahren! So werden auch die sehr dünnen Anschlusslitzen von Weichenantrieben mit dicken Litzen >= 0,5 mm2 sicher und störungsfrei verbunden.

WAGO-Klemmverbindungen
Die WAGO-Klemmen gibt es zum „Apothekerpreis“ bei Conrad, der Migros usw. in Kleinpackungen oder beim Elektriker im günstigen 50er Pack zu kaufen. Es gibt 3er und 5er Klemmen, die Litzen von 0,1x bis >=2,5 mm2 problemlos und dauerhaft miteinander verbinden.

Hier sieht man 3er- und 5er WAGO-Klemmen unter der Anlage, mit dicken und dünnen Litzenverbindungen.

Ab Mai 2015 werden die oben gezeigten WAGO-Klemmen durch das Nachfolgeprodukt abgelöst, das kleiner und leichter ist. Das Gehäuse ist neu transparent, so dass man auch sieht, ob die Litze richtig in der Klemme sitzt.

WAGO-Klemmen werden auch in der Sicherheitstechnik verwendet, um Kabel dauerhaft miteinander zu verbinden. So werden in einem Gefängnis die sicherheitsrelevanten Litzen mit diesen Klemmen verbunden (gesehen bei einem Baubesuch eines neuen Gefängnisses, wo unsere Abteilung die Projektleitung hatte). Wo sich diese genau befinden, bleibt mein Geheimnis, denn die Insassen des nun seit einiger Zeit eröffneten Gefängnisses sollen darüber nichts erfahren können.

3er-Wagoklemme neu
5er-Wagoklemme neu

Lötverbindungen sind unter der Anlage nicht zu empfehlen, da sie sehr leicht brechen und wenn man, wie ich, Variolux-Brillenträger ist, wird das über Kopf Löten zur Qual (scharf sieht man in der Nähe nur am unteren Brillenrand!). WAGO-Klemmen lösen auch dieses Problem bestens.

Schraubklemmenverbindungen (Lüsterklemmen) sind nicht zu empfehlen, da die feinen Litzendrähtchen abgequetscht werden können. Wenn Schrauben, dann nur mit Kabelendhülsen – aber auch damit gibt es leider keine dauerhaft sicheren Verbindungen.

Schönheit bei Verdrahtungen
An der Modellbahnanlage hat Schönheit bei Verdrahtungen meiner Meinung nach nichts zu suchen. So führen schön parallel und exakt verlegte Leitungen häufig zu gegenseitigen Beeinflussungen mit unbekanntem Verhalten beim Betrieb der Anlage. Das gilt besonders für den sehr störempfindlichen s88 BUS bei DCC und MM Anlagen. Selectrix ist da recht unempfindlich auf solche Störungen.
Wenn man alle Verbindungen wild und willkürlich verlegt, bekommt man keinen Schönheitspreis für die Verdrahtung, aber Störungen sind so auch kaum zu erwarten. Das ist für die Steuerung einer digitalen Modellbahnanlage jedoch äusserst wichtig!
Wenn jemand wert auf eine schnörkellose Verdrahtung legt, dann muss er auch bereit sein, für die dazu benötigten Prüfgeräte viel Geld zu investieren, so wie es die Profis im Fahrzeug- und Flugzeugbau auch machen, wo es lange, schön gebündelte Leitungsstränge gibt. Viel wichtiger ist jedoch, dass der Anfang und das Ende einer Verbindung sauber beschriftet wird (da könnte ich mich durchaus auch noch verbessern ;)).

Wenn man sich an das hier Geschriebene hält, wird man kaum Probleme bekommen mit dem PC gesteuerten bzw. überwachten Betrieb der Anlage.

02.08.2016 Änderungen
27.11.2019 Diverse Anpassungen