CANopen-Lift, die konsequente Weiterentwicklung von DCP
Quelle: CAN Newsletter. Peter Gocht, Weber Lifttechnik GmbH, und Ralf Heusser, Ziehl-Abegg AG
Im Jahr 1997 gab es einen Quantensprung in der Aufzugtechnik: Aufzugsteuerungen und Frequenzumrichter kommunizierten über ein standardisiertes Busprotokoll. Das speziell für die Applikation Aufzug entwickelte DCP-Protokoll (Drive Control & Positioning) war lange Zeit Stand der Technik, wurde im Laufe der Jahre weiterentwickelt und den aktuellen technischen Erfordernissen angepasst, soweit es die technischen Strukturen ermöglichten.
Vorteile von DCP gegenüber paralleler Ansteuerung des Frequenzumrichters:
- Zeitoptimierte Inbetriebnahme durch geringeren Verdrahtungsaufwand
- Optimierung der Fahrgeschwindigkeit
- Millimetergenaues Anhalten
- Direkteinfahrt
- Fernwartung & -konfiguration des Frequenzumrichters
Die technische Evolution machte vor dem bewährten DCP-Busprotokoll nicht halt. Massenhersteller, wie die Automobilindustrie, sind seit Jahren technisch führend im Bereich vernetzte Systeme. Mit dem CAN-Bussystem setzen sie Maßstäbe in puncto Reaktionszeiten, Sicherheit und Datendurchsatz und dies zu einem günstigen Preis. Sensoren, Aktoren und Regelkreise müssen in Bruchteilen von Sekunden Informationen liefern, empfangen sowie reagieren. Die Anforderungen in der modernen Aufzugtechnik und Automobiltechnik liegen nicht weit auseinander. Somit war der nächste Entwicklungsschritt vorgegeben: weg von der trägen Master-Slave-Insellösung DCP, hin zu einer Vernetzung aller mikroprozessorgesteuerten Komponenten über ein CAN-Bussystem, bei dem die Baugruppen direkt miteinander kommunizieren. Die Herausforderung in der Aufzugtechnik bestand darin, eine Kompatibilität von mikroprozessorgesteuerten Komponenten verschiedenen Ursprungs herzustellen. Aus diesem Grund entwickelte die Arbeitsgruppe CANopen-Lift, eine Interessengemeinschaft von Aufzugsteuerungs- und Komponentenherstellern, unter Schirmherrschaft der CiA (CAN in Automation) 2002 ein standardisiertes CAN- Busprotokoll für den Bereich Aufzugtechnik (CANopen-Lift)
Funktionsprinzip
Alle mikroprozessorgesteuerten Baugruppen stellen Informationen auf einen gemeinsamen CAN-Bus, diese Informationen werden funktionsgerecht nach Dringlichkeit und Bedarf abgerufen, verarbeitet und beantwortet. Somit erhält jede Baugruppe in Echtzeit, ohne die zeitliche Inanspruchnahme eines Masters, die gewünschten Informationen und kann ohne Zeitverlust reagieren.
CANopen Funktionen im modernen Aufzugsanlagen
Durch die Vernetzung aller Komponenten der Aufzugsanlagen mit CANopen-Lift bieten sich für das Zusammenspiel Aufzugssteuerung ⇔ Frequenzumrichter viele neuen Möglichkeiten: Die Möglichkeit, erstmals direkt auf den Absolutwertgeber zugreifen zu können bietet dem Frequenzumrichter die Möglichkeit, ohne Zeitverzögerung Informationen über die Position und Bewegung der Kabine zu erhalten. Diesen Vorteil macht sich der Frequenzumrichter zu Nutzen:
- exaktes Verzögern und Positionieren durch schnellerer Erfassung der Kabinenposition bei wegabhängiger Fahrt
- Ausgabe von Informationen zur Kabinenbewegung bei Test der Treibfähigkeit
- Ausgabe von Informationen zu Bremswegen bei Bremsenstest
Der Steuerung bietet sich die Möglichkeit, den Frequenzumrichter direkt zu Parametrieren. Eine Wiedergabe des Displays des Frequenzumrichters entfällt. Dadurch ist das Erlernen der Bedienung und Parametrierung verschiedener Frequenzumrichter-Modelle zukünftig nicht mehr notwendig. Ein großer Vorteil für den Techniker vor Ort!
CANopen-Lift, Stand der Technik im modernen Aufzugbau
CANopen-Lift bietet nicht nur technische Vorteile für das Zusammenspiel von Aufzugssteuerung und Frequenzumrichter, auch für die mit der Aufzugsanlage in Kontakt kommenden Personen sind die Vorteile deutlich spürbar:
Vorteile für den Techniker vor Ort
- Zeitoptimierte Inbetriebnahme
- Direktes Auslesen und Ändern der Parameter des Frequenzumrichters ohne Umweg über die Displayspiegelung
- Einfache Fehlersuche im Gesamtsystem
- Auslesen der Fehlerliste in Landessprache
Vorteile für den Fahrgast
- Verbesserter Fahrkomfort
- Optimierte Fahrgeschwindigkeit
- Millimetergenaues Anhalten
- Direkteinfahrt ohne Schleichwege
- Stufenlose Vorgabe der Geschwindigkeit bzw. der maximalen Geschwindigkeit
- Optimierte Fahrgeschwindigkeit für kürzeste Fahrzeiten
Vorteile für den Betreiber
- Vorbeugende Wartung (z. B. Auswertung von Sensor-Kugellagern)
- Einfachste Ansteuerung von Funktionen zur Energieeinsparung
- Messung des Antrieb-Energieverbrauchs mittels Frequenzumrichter, auslesen der Messdaten über CAN-Bus möglich
- Hohe Datensicherheit = hohe Verfügbarkeit der Anlage
- Direkte Verbindung ins Internet zur Fernwartung & -konfiguration
Schnittstellen-Kompatibilität in der Praxis
Voraussetzung eines herstellerübergreifenden Systems ist die Kompatibilität der Komponenten und Funktionalität des Gesamtsystems. Die Hersteller der CANopen-Lift-Komponenten unterziehen ihre Produkte einer ständigen Kompatibilitäts-Kontrolle. Unter Federführung der herstellerneutralen Arbeitsgruppe CANopen-Lift finden regelmäßig Kompatibilitätsprüfungen statt. Diese Qualitätskontrollen geben dem Anwender die gewünschte Sicherheit bei der Zusammenstellung seiner Aufzugsanlage mit CANopen-Lift-Komponenten.
Fazit
Der CAN-Bus wird weltweit in millionenfachen Anwendungen genutzt und ist Grundlage vieler Anforderungen mit hohem Sicherheitsgrad, wie der Aufzugtechnik. Diese breite Anwendungsfront gewährleistet eine ständige Weiterentwicklung dieses Bussystems. In modernen Aufzugsanlagen bietet CANopen-Lift gegenüber DCP viele Vorteile, die sich in einem spürbaren Mehrwert für den Fahrgast und den Betreiber niederschlagen!