CANopen bringt Leute nach oben

Quelle: CAN Newsletter 1/2004 (www.can-cia.org/newsletter) von Holger Zeltwanger, CAN in Automation

Spezifikation

Türen laufen zu. Die synthetische Stimme im Aufzug schweigt. Die elektronische Steuerung beginnt eine für Menschen unhörbare Kommunikation, bevor der Aufzug die Fahrgäste zu der gewünschten Etage fährt. Bisher verwendeten die eingebauten Steuerungssysteme herstellerspezifische Netzwerke und Geräteschnittstellen. Das führte entweder zu hohen Aufwendungen bei der Systemintegration und der Aufzugbauer musste alle elektronischen Komponenten von einem einzigen Hersteller kaufen.

In naher Zukunft können Aufzugsteuerungen auf dem CANopen Lift Applikationsprofil basieren. Dieses wurde offiziell auf der Messe Interlift 2003 in Augsburg (Deutschland) auf einem Gemeinschaftsstand der non-profit-Gruppe CiA (CAN in Automation), die aus internationalen Anwendern und Herstellern besteht, eingeführt. Die CANopen Special Interest Group (SIG) Lift hat die Spezifikation entwickelt, die die Kommunikation in vielfältigen Aufzugsteuerungssystemen beschreibt. Es ist das erste Mal, dass verschiedene Lieferanten gemeinsam ein embedded Kommunikationssystem entwickelt haben. Die ausstellenden Firmen zeigten Prototypen der Paneele, Antriebe, Türen, Steuerungen usw., die konform mit den neuen CANopen-Standard sind. Außer den Prototypen der Aufzugssteuerungssysteme auf dem CiA-Stand stellten mehrere CiA-Mitglieder ihre eigenen CANopen Lift-Produkte auf den eigenen Ständen aus.

Böhnke + Partner GmbH (www.boehnkepartner.de) zeigte eine weitere multivendor CANopen-Lift-Applikation, die auf deren Aufzugssteuerung und dem CANopen-kompatiblen Antrieb von Control Techniques GmbH (www.controltechniques.com) basierte. Die vorgestellte Aufzugssteuerung bp306 mit zwei CANopen-Schnittstellen ist mit dem CANopen-Tool CANwizard konfigurierbar, das auch für jede andere CANopen-konforme Komponente verwendet werden kann. Zusätzlich enthält die Steuerung die Schnittstellen für ISDN, Modem oder Ethernet. Die Firma zeigte auch die Platine CAP-01 für den Einsatz bei externen und internen Paneelen und die Kabinensteuereinheit CLK-01.

Weber Lifttechnik GmbH(www.weber-lifttechnik.de) stellte die Steuerung WECAN vor, für Aufzüge mit bis zu 60 Haltestellen und Gruppensteuerungsfunktion (entsprechend den Aufzügen). Die Steuerung ist konform mit dem CANopen Applikationsprofil. Die Firma bot auch menügeführte Klartext-Displays an.

Die CANopen Lift Spezifikation (CiA-417) ist bei dem CiA-Büro Deutschland (www.can-cia.org) erhältlich. Die Spezifikation beschreibt die Standardkommunikation eines Kontrollsystems für bis zu acht Aufzügen mit je bis zu 254 Etagen. Die Standardkommunikation kann durch die Konfiguration der Geräte angepasst werden. Die CANopen-Spezifikation standardisiert nicht pysikalische Geräte. Die Spezifikation definiert nur "virtuelle Geräte".

Sie beschreiben, laut Definition, die kleinste mögliche "Körnigkeit" der Funktionen, die in das gleiche physikalische Gerät eingebracht wird. Ein virtuelles Gerät darf nicht in mehreren physikalische Geräte aufgeteilt werden. Jedoch ist es möglich, mehrere virtuelle Geräte in einem physikalischen Gerät zu kombinieren. Das Konzept unterstützt die Beschreibung der transparenten Gateways. Das bedeutet, dass die Topologie des Netzwerkes nicht vorbestimmt ist. Der Konstrukteur des Aufzugssystems ist nicht eingeschränkt durch die Spezifikation bezüglich des Layouts der Netzwerke.

Gerät

Paneele, Displays und Wertgeber

Ein Aufzugsteuersystem besteht aus sehr unterschiedlichen Teilen, einschließlich Geräten zum Messen, Steuern und in Gang zu bringen. Die Kommunikation zwischen den elektronischen Steuereinheiten ist für den Fahrgast unhörbar und unsichtbar. Er sieht nur die Anzeige im Display die zeigt, wo sich Kabine in diesem Moment befindet, oder er drückt Taster, um den Aufzug anzufordern. Das CANopen lift profile definiert sowohl Steuerungen (für Rufe, Kabinentür, Antrieb usw.) als auch virtuelle Geräte, so wie Eingabe- und Ausgabepaneele, Kabinentüren, Positionsanzeigen, Kabinenantrieb, Lastmessung usw.

WS Schaefer (www.ws-schaefer.de) hat ein breites Programm an CAN-con-nectable Tableaus entwickelt. Per CiA -417-konformem Gateway können die Tableausysteme leicht in ein CANopen-basierendes Steuersystem integriert werden. Kronenberg (www.kronenberg-gmbh.de) hat Aufzugsteuerpaneele für Etagen und Kabinen eingeführt. Sie sind konform mit CiA-417.

Die ersten CANopen lift profile-konformen Positionsgeber für die Kabine, basierend auf Standard-Wertgebern, wurden von Fraba (www.posital.com) und Baumer IVO (www.baumerivo.com). Schmersal (www.schmersal.com) hat eine andere Technologie gewählt. Das USP Aufzugpositionssystem ist ein kontaktloser Sensor zur Positionsmessungen für bis zu 130 m. Der DSP-basierende Sensor unterstützt das CANopen Lift Profil.

Auf der Messe Interlift haben verschiedene Firmen Frquenz-Umrichter vorgestellt, die konform sind mit CiA-417. Die Frequenz-Umrichter sind funktionell kompatibel mit dem Standard der CANopen-Antriebe, optional könnten sie zusätzlich Funktionen unterstützen wie eine Ruckkontrolle. Der Micovert 2000 Frequenz-Umrichter von Micotrol (www.micotrol.com) unterstützt open- und closed-loop Steuerungsfunktionen und auch sechs Fahrgeschwindigkeiten. Der 5-Star (DSV 5445 Lift) Frequenz-Umrichter von emotron (Dietz) (www.emotron.de) hat ein Maximum von 132 kW Hubkraft. Der Kabinenantrieb liefert Geschwindigkeit, Position und Drehmomentsteuerung in allen Quadranten.

Siemens (www.siemens.de/edm) hat ein CANopen CiA-417 Gateway für ihre Kabinentüreinheit entwickelt. Die AT-Serie fährt Türen bis zu 400 kg. Die AT 25 Kabinentür und das entsprechende CANopen Gateway kann leicht an jede CANopen CiA-417 Türsteuerung angeschlossen werden. Diese Module wurden in der CiA Prototypanwendung benutzt.

Der Aufzugbauer profitiert von standardisierten Geräteschnittstellen. Systemgestaltung erfordert erheblich weniger Aufwand, wenn das standardisierte Kommunikationsnetzwerk benutzt wird. Zusätzlich kann der Aufzugbauer viel leichter Komponenten von Dritten integrieren. Ein weiterer Vorteil ist die Verfügbarkeit von serienmäßiger Konfiguration und Wartungstools. Komponentenhersteller profitieren von der Minderung der Varianten, über die sie verfügen müssen, um die verschiedenen Aufzugbauer zu beliefern.

Die Kabine verlangsamt unmerklich. Die sanfte Stimme sagt: "Die Türen öffnen". Um interessierte Aufzughersteller sowie Komponentenhersteller zu weiterzubilden, wird CiA ein Seminar über das CANopen Lift Applikationsprofil im Frühjahr 2004 organisieren. Um die Arbeit der Entwickler so leicht wie möglich zu machen, hat Böhnke + Partner ein Starter-kit für Entwickler von CANopen Lift-Komponenten vorgestellt.