Servodecoder - was ist die optimale Ansteuerung für Servos?

Ein Servo ist schon was feines - das ist meine Meinung zu diesen leistungsstarken kompakten Antrieben. Ein Antrieb kostet 5 €, wenn man die Standard Variante kauft, die im Prinzip völlig ausreicht. Doch wie steuert man das Ding an? Lange habe ich nach dem passenden gesucht. Conrad bietet die Steuerung "Universalantrieb" für rund 14 € an (Nr. 240616). Eine weitere Servosteuerung, allerdings nur für den Digitalbetrieb, bietet Claus Ilchmann an. Hier geht es zu seiner Homepage. Diese Steuerung kostet 44 €, besitzt aber einen internen Digitaldecoder und Anschluss für 8 Servos. ESU präsentierte 2009 seinen SwitchPilot Servo (Nr. 51802) für rund 25 € mit Digitaldecoder. Diese drei Steuerungen gilt es nun zu vergleichen, um die Auswahl zu erleichtern. Etwas vorweg: Alle drei haben Vor- und Nachteile. Die Eierlegende Wollmilchsau ist also noch nicht geboren.

Conrad

Die Steuerung von Conrad hat drei große Vorteile:

- mittels Taster oder auch Schalter für analoge und digitale Anlagen geeignet
- bietet zahlreiche Ausgänge für Warnkreuze, Relais und und und
- hat drei Betriebsmodi (Weiche, Signal, Bahnschranke)

Der Anschluss erfolgt mit 2 Kabeln am normalen Modellbahntrafo (16 V AC oder DC). Die Servos werden mit dem Graupner J/R Stecksystem an die Platine angeschlossen. Es können maximal 2 an einer Schaltung betrieben werden, was für einen Bahnübergang oder elektrische Tore völlig ausreicht. Diese Servos sind aber nicht unabhängig voneinander ansteuerbar. Dann gibt es noch die beiden Eingänge für Taster oder Schalter. Für Digitalbahner ein Vorteil: Der digitale Schaltdecoder kann die Steuerung auch ansteuern, denn es ist dem Baustein egal, ob er nur einen kurzen Schaltimpuls oder einen Dauerkontakt erhält. Dann hat der Decoder noch 2 Relais Ausgänge. Dort kann natürlich nicht nur ein Relais angeschlossen werden. Die Relaiskontakte werden immer erst dann aktiviert, wenn das Servo die Endeinstellung erreicht hat, d.h. das während des Drehens kein Relaisausgang aktiv ist. Ferner bietet der Baustein Anschluss von Andreaskreuzen. Die Blinkelektronik ist integriert und bietet somit einen direkten Anschluss dafür.

Es gibt drei Betriebsmodi:

- Weichenantrieb: Der Servo pendelt beim betätigen von Schalter 1 bzw. 2 zwischen den eingestellten Stellwegen hin und her
- Signalantrieb: Der Servo pendelt beim betätigen von Schalter 1 bzw. 2 zwischen den eingestellten Stellwegen hin und her und bewegt sich in den Endzuständen kurz auf und ab um die Masseträgheit zu simulieren
- Bahnschranke: Der Servo pendelt beim betätigen von Schalter 2 zwischen den eingestellten Stellwegen hin und her und bewegt sich in den Endzuständen kurz auf und ab um die Masseträgheit zu simulieren

Mittels 3 Potentiometer kann man schließlich noch Stellung 1, Stellung 2 und die Geschwindigkeit einstellen.

Leider hat diese Steuerung einen sehr großen Nachteil: Beim Einschalten der Betriebsspannung fährt das Servo in Maximalgeschwindigkeit die beiden Stellwege ab, teilweise auch drüber hinaus. Dadurch können empfindliche Mechaniken zerstört werden. Außerdem wird der Spannungsregler sehr heiß, wenn das Servo ständig in Betrieb ist. Es sollte also nach Möglichkeit mindestens 10 Sekunden Pause auf eine Stellbewegung folgen.

Ein weiterer Nachteil ist, dass der Strom nicht abgeschaltet werden kann. Ein Servo wird also im Ruhezustand weiterhin mit Spannung versorgt. Im Prinzip nicht schlimm, es gibt leider aber auch schlechte Servos, die dann gerne etwas ruckeln, um die Stellung zu korrigieren.

Modelleisenbahn-Claus

Die Steuerung von Modelleisenbahn-Claus hat vier große Vorteile:

- mittels integriertem Digitaldecoder perfekt für digitale Anlagen geeignet
- hat vier Betriebsmodi
- Servostrom abschaltbar
- bequeme Programmierung am Computer mit selbsterklärenden Grafiken

Auch hier punktet die Schaltung mit einem einfachen Anschluss: 2 Eingänge für den Digitalstrom, 2 Eingänge für die Spannungsversorgung (7 bis 16 V AC oder DC) und 8 Anschlüssen für Servos. Zur Spannungsversorgung schon mal was vorweg: Sie sollte am besten 7-9 V betragen. Denn umso geringer die Spannung ist, umso kühler bleiben die beiden Spannungsregler und somit der Kühlkörper. Empfehlen kann ich das Netzteil von Conrad (Art.-Nr. 511179). Es langt mindestens für 3 Servodecoder. Die Servos können ferner noch von einem externen Stromanschluss versorgt werden. Das dient dazu, um Servos zu versorgen, die einen größeren Strom benötigen, als der Spannungsregler liefern kann. In diesem Fall wird der Spannungsregler mit dem Jumper abgeschaltet und auf externe Spannung umgeschaltet.

Durch den integrierten Digitaldecoder ist diese Steuerung für Digitalbahner ein absolut perfekt, da keine zusätzlichen Kosten für Digitaldecoder anfallen.

Die Platine gibt es auch als Bausatz, wodurch man noch mehr einsparen kann. Der Aufbau ist nicht schwer. Die ICs und paar andere Teile sind bereits aufgesteckt.

Etwas, was ich an dieser Schaltung sehr komfortabel finde, ist die PC Programmierung. Die Verbindung geschieht mit einem seriellen Kabel. Mit der mitgelieferten Software wird der Decoder konfiguriert. Allerdings hat diese Methode natürlich gleich einen Haken: Es muss ein PC in greifbarer Nähe sein, am besten ein Laptop. Auch sollte das Kabel für die PC Verbindung nicht allzu kurz sein. Ich habe gleich ein 5 Meter Kabel gekauft.

Der Servodecoder kann nun bequem per PC konfiguriert werden. Mit einem Doppelklick auf Servo 1 wird dieses Servo konfiguriert.

Nun klickt man auf Servo konfigurieren um dem Servo Fabrikat, Betriebsmodus, usw. zuzuweisen.

Das Servo kann auch als "Widerholung" genutzt werden, d.h. es pendelt beim betätigen der Keyboardtaste so oft hin und her, bis die Anzahl der Wiederholungen (selbst festlegbar) erreicht ist. Somit kann man bei der Abfahrt eines Zuges einen Menschen winken lassen. Mit "Strom abschalten" kann man dem Servo nach der Drehbewegung den Saft abschalten, damit der Servodecoder nicht unnötig belastet wird um das Servo in Position zu halten.

Will man das Servo nun einstellen so klickt man auf "Servo Einstellungen und Geschwindigkeit einstellen" und es öffnet sich dieses Fenster:

Klickt man auf "Test [...]" so kann man das Servo hin und her drehen.

Im Menü Datei befindet sich die Servo Test Funktion. Damit können die acht Servos wie mit einem Weichenstellpult gedreht werden.

Schließlich schließt man das Fenster und bekommt mitgeteilt, dass die Daten aktualisiert werden.

Der einzige Nachteil dieser PC Programmierung ist wohl, dass PC und Servoeinsatzort nicht weit entfernt sein kann, denn es muss ja eine Verbindung zwischen diesen beiden Komponenten herrschen.

Im Gegensatz zur Conrad Steuerung fährt das Servo beim Einschalten der Spannung Gott sei Dank nicht mit Maximalgeschwindigkeit die beiden Stellwege ab, sondern speichert die letzte Position.

Die Elektronik kann mit den ganzen Blinklicht und Relaisanschlüssen nicht punkten, ist dafür aber ein ganzes Stück billiger, wenn man den Preis auf die 8 Servos hochrechnet.

ESU SwitchPilot Servo

Die Steuerung von ESU hat drei große Vorteile:

- Digital- und Analogbetrieb möglich
- bequeme Programmierung mittels CVs oder Taster auch für Analogbetrieb geeignet
- Servostrom abschaltbar

Der ESU Decoder ist schnell angeschlossen. Die Spannungsversorgung kann wie beim Modelleisenbahn-Claus Decoder über den Digitalstrom oder von einem externen Trafo erfolgen. Beim Einschalten werden die Stellwege auch nicht extra abgefahren, auch dieser Decoder speichert die letzten Stellungen der Servos. Verschiedene Betriebsmodi gibt es nicht, den Servos können also nur die linke und rechte Endposition sowie die Stellgeschwindigkeit zugewiesen werden.

Die Programmierung lässt sich simpel über die CV Programmierung durchführen oder auch sehr komfortabel für die drei Taster. So können auch die Analogbahner ihre Servos einstellen. Dies geht auch sicherlich exakter wie mit Potentiometern.

Dass der Decoder sowohl analog als auch digital betrieben werden kann ist natürlich ein weiterer Pluspunkt. Mit 8 Tasteingängen können die Servos analog über Taster in die eingestellten Endpositionen befahren werden. Leider kann aber aufgrund von der internen Beschaltung her immer nur ein Tasteingang verbunden sein, sonnst werden die Tastendrücke nicht korrekt erkannt. Ein Schalten mit Kippschaltern ist also nicht möglich.

Seit geraumer Zeit kann die Servospannung auch beim ESU Decoder abgeschaltet werden. Dies können nur neuere Decoder. Die Spannungsabschaltung muss mit CVs im Decoder aktiviert werden. Diese sind in den Anleitungen nicht dokumentiert. Es handelt sich um folgende CV:

Servo erst nach einem empfangenen Kommando einschalten (CV 50 = 1) Servo nach Erreichen der Endstellung abschalten (CV 50 = 2)

Somit wird beim Schreiben des Wertes "3" in die CV 50 das Servo vom Servodecoder nur dann mit Spannung versorgt, wenn es gestellt werden soll. Gut, dass ESU hier reagiert hat und diese Funktion eingebaut hat.

Vergleichstabelle

  Conrad Modelleisenbahn-Claus ESU
maximale unabhängige Servoanzahl 1 8 4
Spannungsversorgung 16 V AC oder DC 7 bis 16 V AC oder DC 16 bis 18 V AC oder DC
Programmierung Potentiometer über PC Anschluss CVs oder Taster
Zusatzanschlüsse ja nein nein
Ansteuerung analog oder digital, exkl. Digitaldecoder digital, inkl. Digitaldecoder analog oder digital, inkl. Digitaldecoder
verschiedene Betriebsmodi ja ja nein
Wiederholungsfunktion nein ja nein
auch als Bausatz zu kaufen nein ja nein
Pulsform positiv positiv und negativ positiv
Strom abschalten nein ja ja
Kosten für ein Servo (ohne Servo) ca. 14 € ca. 5,50 € ca. 6,25 €

Fazit

Alle drei Decoder haben gewisse Vor- und Nachteile (Spannungsabschalten, Servoendlagen beim Einschalten abfahren, Betriebsmodi). Ich würde den Conrad Decoder allein schon wegen des Preises allerdings nicht empfehlen (das Abfahren der Servoendlagen spielt natürlich noch eine größere Rolle). Ich würde auf jeden Fall zu einem Modelleisenbahn-Claus oder ESU Decoder raten. Als Digitalbahner hat man hier die Qual der Wahl, als Analogbahner bleibt im Prinzip nur der ESU Decoder übrig. Zu Modelleisenbahn-Claus sollte man wohl nicht greifen, wenn man nicht immer einen PC neben der Anlage stehen hat.