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 Encoder

Ein Aufzugssteuersystem besteht aus sehr unterschiedlichen Teilen, einschließlich Geräten zum Messen, Steuern und für die Inbetriebnahme. 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-Profil definiert sowohl Steuerungen (für Rufe, Kabinentür, Antrieb usw.) als auch virtuelle Geräte, so wie Eingabe- und Ausgabepaneele, Kabinentüren, Positionsanzeigen, Kabinenantrieb, Lastmessung usw.

SCHAEFER GmbH (www.ws-schaefer.de) hat ein breites Programm an Tableaus mit CAN-Schnittstellen entwickelt. Über ein CiA -417-konformes Gateway können die Tableau-Systeme leicht in ein CANopen-basierendes Steuersystem integriert werden.

Kronenberg (www.kronenberg-gmbh.de) hat Aufzugstableaus für Etagen und Kabinen eingeführt, die konform mit CiA-417 sind.

Die ersten CANopen-Lift konformen Positionsgeber für die Kabine, basierend auf Standard-Encodern wurden von den Firmen Fraba (www.posital.com) und Baumer IVO (www.baumerivo.com) vorgestellt.

Schmersal (www.schmersal.com) hat eine andere Technologie gewählt. Das USP-Aufzugpositionssystem ist ein kontaktloser Sensor zur Positionsmessungen für Aufzüge mit bis zu 130 m Förderhöhe. Der CiA-417-konforme Sensor unterstützt das CANopen Lift Profil.

Auf der Messe Interlift haben verschiedene Firmen Frquenzumrichter vorgestellt, die konform sind mit CiA-417. Die Frequenzumrichter sind funktionell kompatibel mit dem Standard der CANopen-Antriebe, optional könnten sie zusätzlich Funktionen unterstützen, wie zum Beispiel die Ruckkontrolle.

Der Micovert 2000 Frequenz-Umrichter von Micotrol (www.micotrol.com) unterstützt open- und closed-loop Steuerungsfunktionen und bis zu sechs Fahrgeschwindigkeiten.

Der 5-Star (DSV 5445 Lift) Frequenz-Umrichter von emotron (Dietz) (www.emotron.de) hat eine maximale Nennleistung von 132 kW. 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. Das AT-25 Kabinentürsteuergerät und das entsprechende CANopen Gateway kann leicht an jede CANopen CiA-417 Steuerung angeschlossen werden. Diese Module wurden auf dem CANopen Gemeinschaftsstand vorgestellt.

Der Aufzugbauer profitiert von standardisierten Geräteschnittstellen. Die Systemgestaltung erfordert erheblich weniger Aufwand, wenn ein standardisiertes Kommunikationsnetzwerk benutzt wird. Zusätzlich kann der Aufzugbauer viel leichter Komponenten von Drittherstellern integrieren. Ein weiterer Vorteil ist die Verfügbarkeit von serienmäßigen Konfigurations- und Wartungstools. Die Komponentenhersteller profitieren von einer Veringerung der Variantenvielfallt, die sie anbieten müssen, um die verschiedenen Aufzugbauer beliefern zu können.

Die Kabine verlangsamt unmerklich. Die sanfte Stimme sagt: "Die Türen öffnen". Um interessierte Aufzughersteller sowie Komponentenhersteller zu informieren, wird die CiA ein Seminar über das CANopen Lift Applikationsprofil im Frühjahr 2004 organisieren. Um den Einstieg in CANopen für die Entwickler so leicht wie möglich zu machen, hat Böhnke + Partner ein Starterkit von CANopen Lift-Komponenten bereit gestellt.