BiDiB kennt einzelne Module (diese heißen Knoten), und solche Knoten können bestimmte Funktionen auf der Modellbahn erfüllen, z.B. Fahren, Schalten, Rückmelden, usw. Was genau ein Knoten kann, teilt er mittels sog. Features nach dem Verbinden dem PC-Programm automatisch mit.
BiDiB bezeichnet erst mal nur das Protokoll, dieses Protokoll kann auf unterschiedlichen physikalischen Verbindungen implementiert sein. Gemeinsam ist allen Implementierungen, dass eine automatische Adressierung der Knoten erfolgt. Hierbei sind 3 Dinge wichtig:
BiDiB ist optimal geeignet, um mit dem PC, einen Kleincomputer (z.B. Rasberry Pi) oder einem Tablet Modellbahn zu steuern. Hierzu gibt es verschiedenste Steuer- und Konfigurationsprogramme.
Aktuell sind folgende Verbindungsmöglichkeiten für BiDiB verfügbar:
USB steht für Universal Serial Bus und ist der Standard für die Verbindung von Peripherie mit einem PC. Ein USB-Gerät meldet sich automatisch beim PC an, dieser sucht den passenden Treiber für das Gerät.
BiDiBus basiert auf RS485, das ist eine besonders robuste Standardtechnik für Industrieautomation. Mit Längen bis 400m sind damit auch ausgedehnte Anlagen möglich. Der BiDiBus muß linienförmig verlegt werden, an beiden Enden ist eine BiDiBus Terminierung erforderlich. BiDiBus wird mit preiswerten Patchkabeln verteilt. Auf diesem Kabel ist zugleich eine Verteilung des Gleissignals an die Booster integriert.
Wie erfolgt die automatische Übermittlung der Funktionen einer Baugruppe/eines Knotens? Das erfolgt in zwei Stufen:
Wie geht nun BiDiB mit diesen Funktionen um?
'Fahren' bedeutet das Steuern von Lokdekodern, also das Erzeugen der entsprechenden Gleisbefehle für Lokomotiven. Diese Gleisbefehle werden vom PC komplett beauftragt (also Geschwindigkeit, Loklicht, Geräuschfunktionen der Lok, usw). Diese Befehle werden vom Fahren-Knoten in DCC-Nachrichten umgesetzt und (intern oder am Bus) bereit gestellt. Die Befehle sind damit noch nicht auf dem Gleis oder bei der Lok, hierzu ist ein Gleisverstärker (Booster) erforderlich. Die Funktion Fahren wird z.B. vom GBMBoost bereitgestellt.
Der Booster ist der notwendige Verstärker, welcher das Gleissignal mit Leistung versieht und aufs Gleis gibt. Für kleine Anlagen wird man einen Booster haben, bei größeren Anlagen können es auch schon mal 20 oder mehr Verstärker werden. Booster melden an den PC folgende Informationen zurück:
Für den stabilen Betrieb einer Anlage ist eine mikrosekundengenaue Synchronisation der Booster erforderlich, das wird automatisch durch die sichere, differentielle Übertragung des Steuersignals auf dem Buskabel gewährleistet. Der Booster erzeugt auch die Austastlücke für Railcom.
Das 'Schalten' umfaßt das Betätigen von Zubehör am Gleis und neben dem Gleis. Zubehör am Gleis sind z.B. Signale, Weichen, Drehscheiben usw. Diese Objekte werden Accessory genannt. Signale können einen Begriff anzeigen, Weichen können eine bestimmte Stellung haben. Das ist der aktuelle Aspekt (=Begriff) des Accessory. Wichtig dabei ist: Es kann immer nur ein Aspekt ausgewählt werden.
Hier ein paar Beispiele:
BiDiB behandelt Zubehör über diese Accessory+Aspect Ebene. Man kann also z.B. einem Accessory befehlen, dass es den Aspect 0 einstellen soll. Es ist dann Sache des Bausteins, was er daraus macht. Manche Bausteine sind hier vom Anwender sehr flexibel konfigurierbar, andere bieten fertige Accessory z.B. zum Schalten von Weichen an. Hierzu wieder ein paar Beispiele:
Die meisten Steuerprogramme (RocRail, WDP, iTrain) verwenden diese Accessories zur Ansteuerung des „Zubehörs“.
Liste der Knoten mit 'Schalten'-Funktion:
'Schalten' kann mit unterschiedlichen Wirkelementen erfolgen, wie z.B. Magnetartikel oder Servos.
'Rückmelden' bedeutet das Bereitsstellen von Informationen über den Zustand und Aufenthaltsort von Loks und Zügen an das Steuerprogramm. Diese Funktion ist essentiell wichtig, damit automatisiert bzw. teilautomatisiert mit einem Steuerprogramm gefahren werden kann. Der Computer muß schließlich wissen, wo sich die Züge aufhalten. Rückmelden meint in BiDiB (im Gegensatz zu traditionellen Systemen) nicht nur den Transport von Kontakt- und/oder Belegtmelder, sondern auch von wichtigen Zusatzinformationen:
Knoten mit der Funktion 'Schalten' können auch Licht schalten. Hierzu kennt BiDiB bei den Port folgende Typen:
Der im BiDiB-Wizard integrierte DMX Modeler ermöglicht die Planung und Realisierung von Beleuchtungsszenarien.
Beleuchtungen sind oft ablaufgesteuert (abends gehen nach und nach die Lichter in der Stadt an), diese Abläufe sollen aber nicht starr sein. BiDiB definiert hierfür Makros, diese ermöglichen das Zusammenfassen von Beleuchtungsaktionen zu Schrittfolgen und bieten damit die Grundlage für eine lebendige Ausgestaltung der Modellbahn.
Folgende BiDiB-Module sind besonders für Beleuchtungsaufgaben geeignet:
Unter 'Programmieren' versteht der Modellbahner i.d.R. das permanente Verändern von Einstellungen in Modulen oder Lokdekodern. Einstellungen werden in sog. Konfigurationsvariablen (CV = configuration variable) gespeichert, bei DCC-Dekodern gibt es für die wichtigsten Einstellungen genormte Adressen. * Einstellungen von CVs in BiDiB-Knoten BiDiB hat eine schnelles und einheitliches Verfahren, um auf CVs zuzugreifen. Die PC-Tools wie BiDiB-Monitor und BiDiB-Wizard verwenden XML-Definitionsdateien, um menugeführt und übersichtlich die EInstellungen in den Knoten vorzunehmen.
Bei Lokdekodern gibt es zwei Methoden zu Lesen und Schreiben von CVs:
BiDiB bietet eine bisher unerreichte Qualität und Zuverlässigkeit der Modellbahnsteuerung. Jetzt hängt das natürlich nicht nur am Bussystem, sondern auch an den anderen eingesetzten Komponenten. Die Entwickler und Anwender von BiDiB testen und prüfen diese Komponenten: