Hamburger Kirche mit Weitsicht - Besucher des CANopen Lifts

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von Monika Mack, CAN in Automation (www.can-cia.org/lift) übersetzt und aktualisiert Jörg Hellmich (BÖHNKE + PARTNER GmbH Steuerungssysteme)

Mahnmal St. Nikolai

Schematischer Blick auf ein CANopen-Netzwerk entsprechend CiA 417 Lift Application Profile.

An Hamburgs südlichem Ende steht die Erinnerungen an die St. Nikolai Kirche. Die Kirche im gotischen Stil wurde im 19ten Jahrhundert gebaut und war ein architektonisches Meisterwerk dieser Zeit. Sie ist eine der wenigen verbliebenen Wahrzeichen Hamburgs aus der Vorkriegszeit, und nach heftigen Angriffen der alliierten Luftwaffe in 1943 war sie das einzige sichtbare Gebäude, das im Stadtzentrum übrig geblieben ist. Die Kirche wurde teilweise zerstört und rußgeschwärzt. Die Ruine wurde als Mahnmal für die Opfer der Verfolgungen im Dritten Reich stehen gelassen. Der dritthöchste Kirchturm in Deutschland windet sich bis zu der beeindruckenden Höhe von 147 m. Im Jahr 2001 wurde die Kirche restauriert und in 75 m Höhe eine Aussichtsplattform repariert, um Besuchern den prächtigen Ausblick über die Stadt und den Hamburger Hafen zu ermöglichen.

Der Aufzug, der die Besucher zur Plattform mit einer Geschwindigkeit von 2,5 m/s bringt, ist komplett vernetzt basierend auf dem CANopen-Lift-Profil CiA 417. Böhnke + Partner (www.boehnkepartner.de) lieferte die Steuerung bp306 die mit zwei CANopen-Schnittstellen ausgerüstet ist.

Das Netzwerk besteht aus zwei separaten CANopen-Sub-Netzwerken. Eines davon führt zur Aufzugskabine, wo eine CAN-Leistungs-Platine CLK-01 die Ein- und Ausgänge der Kabine auswertet. Das CLK-01-Modul liefert die Signale der Eingänge, Ausgänge und Rufe in der Kabine und steuert das Display, welches die Position der Aufzugskabine anzeigt. Es verwendet die im Applikationsprofil CiA DSP-417 definierten virtuellen Geräte “input panel unit”, “output panel unit” und “door unit”.

Dieses Sub-Netzwerk schließt auch den CANopen-Absolutwertgeber der Firma Baumer IVO GmbH & Co. KG (www.baumerivo.de) ein. Er wird benötigt, um die Kabine im Kirchturm zu positionieren. Der Absolutwertgeber stellt die PDOs für die Kabinenposition und die Geschwindigkeit zyklisch alle 20 ms bereit. Alle anderen PDOs im Netzwerk werden ereignisgesteuert übertragen. Die Buslast des Netzwerkes erreicht dabei nur ungefähr 5%. Weitere CLK-01-Platinen sind per Repeater von der Fima Ixxat (www.ixxat.de) angebunden. Diese I/O-Module steuern LED-Dot-Matrix-Displays, die Informationen über die Position der Kabine visualisieren. Sie erhalten die Informationen über die Position der Kabine direkt vom Absolutwertgeber, der seine Daten im Netzwerk bereitstellt. Das Ferndiagnosegateway CDG-01 ist an beide CANopen-Sub-Netzwerke angeschlossen. Auf dem Gateway ist ein Modem platziert, das den Zugriff auf das Netzwerk von einem entfernten Service Center aus ermöglicht. Das Service Center kann so mit Hilfe der Software CANwizard alle Geräte über das Modem diagnostizieren und parametrieren, die an den beiden CANopen-Netzwerken angeschlossen sind.

Das zweite CANopen-Netzwerk führt von der Hauptsteuereinheit zu den Etagen. Hier verarbeiten die CANopen-Platinen „CAP-01“ in den Etagentableaus die Außenrufe und zeigen die Fahrtrichtung der Kabine an.

CANopen-Aufzüge werden den Markt dominieren

Die St. Nikolai Kirche in Hamburg (Deutschland), die über den höchsten Aussichtspunkt Hamburgs verfügt, wurde mit einem CANopen-Aufzugsnetzwerk gemäß dem Applikationsprofil Profil CiA 417 für Aufzüge ausgerüstet, das im Juni 2003 veröffentlicht wurde.

Nach Aussage von Jörg Hellmich, einem Projektmanager bei Böhnke + Partner, wurden bis Mai 2007 nur von dieser Firma schon mehr als 1300 Aufzüge mit CANopen-Komponenten verkauft. Bei Böhnke + Partner basieren inzwischen fast 80% aller realisierten Systeme auf dem CANopen Applikationsprofil CiA 417. Dabei kann auf immer mehr am Markt erhältliche CANopen-Geräte zurückgegriffen werden.

Zukünftige Entwicklungen, schätzt er, werden einen Rückgang der konventioneller Steuerungssysteme zeigen und eine enorme Ausweitung der CANopen-Systeme, bei denen alles über das Applikationsprofil für Aufzüge vernetzt ist. Im Beispiel des Aufzugs der St. Nikolai Kirche gab es überhaupt keine Probleme mit der Installation der Netzwerkkommunikation. Dank des Applikationsprofils CiA 417 sind die Komponenten plug-and-play fähig. Die einzige Einstellung, die vor Ort gemacht werden musste, waren die Offset-Werte des Absolutwertgebers, um die Position der Kabine und der einzelnen Etagen zu erfassen. Das dauerte gerade mal drei Minuten.

Das Softwaretool zur Konfiguration des System ist der CANwizard. Dies ist eine Konfigurationssoftware mit der es möglich ist, herstellerübergreifend alle CiA 417 kompatiblen Geräte ohne spezielles CANopen-Wissen zu konfigurieren.

Die Komponentenhersteller für Aufzüge haben sich für das CANopen-Netzwerk entschieden, weil es das einzige standardisierte echtzeitfähige Protokoll der Aufzugsindustrie ist. Es ist „multi-master“-fähig, liefert eine robuste und fehlerfreie Kommunikation und die verwendeten Mikrocontroller sind auf Grund ihres millionenfachen Einsatzes in Automobilen preiswert verfügbar.

Jörg Hellmich ist überzeugt, dass CANopen für Aufzugbauer der Weg in die Zukunft ist. Die, die diese Technologie schon jetzt anwenden, haben einen strategischen Vorteil auf dem Markt, sagt er. Er schätzt auch sehr die Möglichkeiten, die sich durch seine CiA-Mitgliedschaft ergeben und die aktive Teilnahme an der weiteren Entwicklung des Applikationsprofils.

Quelle Orginal: CAN Newsletter Special Lift 2005 (www.can-cia.org/newsletter)

Übersetzt und aktualisiert in: 2007