CAN/CANopen-Netzwerke

Sie etablieren sich in immer mehr Märkten

10.01.2008 | Redakteur: Ines Stotz

Ziel von CAN in Automation seit seiner Gründung ist es, den aus dem Automobilbau entwickelten CAN-Controller auch für die Fertigungsautomatisierung nutzbar zu machen.
Ziel von CAN in Automation seit seiner Gründung ist es, den aus dem Automobilbau entwickelten CAN-Controller auch für die Fertigungsautomatisierung nutzbar zu machen.

Der Anstieg der CiA-Mitgliedszahlen in den letzten beiden Jahren verdeutlicht die zunehmende Marktakzeptanz von CAN-Netzwerken. So wird CANopen im Maschinenbau und in der Medizintechnik auch zukünftig eine bedeutende Rolle spielen. Aber auch viele neue Märkte hat die Anwender- und Herstellervereinigung im Visier.

„Die Jahre der scheinbaren Stagnation sind vorbei“, erklärt Holger Zeltwanger, Managing Director der Nutzerorganisation CAN in Automation (CiA). „Wir haben zwar die ganze Zeit neue Mitglieder gewinnen können, aber gleichzeitig hatten sich Mitgliedsfirmen zusammengeschlossen oder wurden aufgekauft.“ Nachdem dieser Konzentrationsprozess nachgelassen hat, sind in den letzten beiden Jahren die Mitgliedszahlen von 417 auf 517 angestiegen. Das zeige die zunehmende Bedeutung von CAN-Netzwerken in verschiedenen Anwendungsgebieten. Auch tauchen Mitgliedsfirmen aus neuen Branchen auf, etwa aus der Photovoltaik. „Wir erwarten, dass in den nächsten Jahren deshalb die Mitgliederzahl noch weiter steigen wird“, prognostiziert Holger Zeltwanger.

Mitglieder-Entwicklung und Anzahl der verkauften CAN-Controller-Chips.
Mitglieder-Entwicklung und Anzahl der verkauften CAN-Controller-Chips.

In allen Fahrzeugklassen der Bus

Zu den „alten“ CAN-Märkten zählt zuerst die Automobilindustrie. Im vergangenen Jahr wurden ungefähr 600 Mio. CAN-Controller in eingebettete Fahrzeug-Netzwerke installiert. „Damit ist CAN eines der erfolgreichsten seriellen Bussysteme“, so Zeltwanger. Auch in Zukunft werde CAN in allen Arten von Fahrzeugen eine dominierende Rolle spielen. Zudem wird CAN auch in motorisierten Rikschas, Motorrollern, und sogar in Fahrrädern mit Hilfsmotor eingesetzt. Das CANopen-Profil für Leichtfahrzeuge wird in Zusammenarbeit mit dem eingetragenen Verein EnergyBus entwickelt. In Personenkraftwagen übernimmt CAN zusätzliche Aufgaben, beispielsweise die Vernetzung von Steuergeräten und Sensoren in Fahrerassistenz-Systemen und in Fußgängerschutz-Systemen. In Sonderfahrzeugen wie Taxen, Polizeiwagen und PKWs für behinderte Fahrer wird CANopen zur Vernetzung der Sondergeräte verwendet. Dazu steht das Profil CiA 447 zur Verfügung, das bereits in Prototyp-Anwendungen implementiert ist.

Mit CANopen bewegt sich was

Bei den Maschinensteuerungen hat CANopen vor allem in eingebetteten Netzwerken einen hohen Marktanteil und ist in vielen Steuerungen im Einsatz, in denen etwas bewegt werden muss. Vor allem das CANopen-Geräteprofil für elektrische Antriebe (CiA 402), das demnächst international genormt ist (IEC 61700-8-201/301), wird von den vielen Antriebsherstellern unterstützt. CANopen eignet sich aber auch für die in Zukunft zunehmend geforderten verteilten Steuerungen und die von Drittanbietern entwickelten Maschinenmodule (z.B. Sägen und Kalibriertische für Extruder sowie Trockner und Pudereinheiten für Druckmaschinen. Dort ist es erforderlich, dass auch Statusmaschinen in den Profilen spezifiziert und standardisiert werden.

Für exakte Daten in der Medizintechnik

Weltweit ist CANopen inzwischen auch in der Medizintechnik als das eingebettete Netzwerk etabliert sowohl in großen Geräten (z.B. Computertomograph) als auch in kleinen (z.B. Endoskop-Steuerungen). CiA-Mitglieder arbeiten derzeit an standardisierten Profilen für Geräte der Intensivmedizin (einschließlich Patientenbetten) sowie für Geräte der Laborautomation. „Dabei nutzen die Hersteller teilweise ursprünglich für andere Anwendungen entwickelte CANopen-Geräte,“ berichtet der Managing Director. „Dies betrifft insbesondere elektrische Antriebe und Sensoren, aber auch speicherprogrammierbare Steuerungen.“

CANopen wird bereits für die Vernetzung verschiedener medizinischer Geräte eingesetzt und zählt als Kandidat für die zukünftige Netzwerktechnologie in Operationssälen.
CANopen wird bereits für die Vernetzung verschiedener medizinischer Geräte eingesetzt und zählt als Kandidat für die zukünftige Netzwerktechnologie in Operationssälen.

Start in die Energieerzeugung

Ein „neuer“ Markt für CAN-Netzwerke ist die Stromerzeugung. Zwar ist das CANopen-Anwendungsprofil für Photovoltaik-Anlagen bereits spezifiziert, aber für Windenergie- und anderen regenerativen Energieerzeugungs-Anlagen beginnt die Standardisierung gerade erst. Darüber hinaus sollen auch CANopen-basierende lokale Energiemanagement-Systeme entwickelt werden. „Um die Energieprobleme der Menschheit zu lösen, benötigt man effizient geregelte und gesteuerte lokale Energieerzeugungs-Systeme sowie verteilte Steuerungen, welche die Teilsysteme und die Verbraucher optimal managen“, meint Holger Zeltwanger.

Immer mehr Branchen

Auch in anderen Anwendungsgebieten erwartet man in der CiA zunehmende Akzeptanz etwa in der Bahntechnik, nachdem CANopen als Wagenbussystem international genormt wird (IEC 61373-3-3). Bei den Aufzugssteuerungen ist das CANopen-Profil CiA 417 nun bei einigen großen Herstellern in der Diskussion. In Sonderfahrzeugen (z.B. Müll- und Feuerwehrwagen), Bau- und Bergbaumaschinen sowie fahrbaren Krananlagen sind CANopen-Netzwerke im Einsatz. „In diesen Off-road- und Off-highway-Fahrzeugen ist ein regelrechter CANopen-Boom zu verzeichnen“, informiert der Experte.

In vielen Märkten nutzen die Anwender Synergieeffekte, d.h. sie kaufen ursprünglich für andere Anwendungen entwickelte Geräte oder adaptieren die bereits bestehenden CANopen-Geräte- und Profile. „In der Pipeline sind Profile für programmierbare Spannungsversorgungen, Vakuum- und Flüssigkeitspumpen, Niederspannungs-Schaltgeräte sowie Untersee-Messsysteme für Bohrinseln, die im Laufe des Jahres fertig gestellt werden. CiA arbeitet dabei teilweise eng mit anderen Organisationen und Vereinen zusammen, beispielsweise mit dem VDMA, der EPSG und der PNO.

Damit ist CAN gut gerüstet für die Zukunft, bleibt noch die Beschränkung der Übertragungsgeschwindigkeit auf 1 MBit/s, was aber laut des CAN-Experten technisch nur selten zu Schwierigkeiten führt: „Das Problem sind vielmehr die ‚Kaninchen’, die vor der 100-MBit/s- bzw. 1-GBit/s-Ethernet-‚Schlange’ erstarren.“ Denn weit über 80 Prozent der Anwendungen nutzen heute die CAN-Busbandbreite nur zu einem Bruchteil aus. Außerdem lassen sich mehrere CAN-Netzwerke parallel oder kaskadiert betreiben, falls ein Netzwerk nicht ausreicht.

Die internationale Anwender- und Herstellervereinigung CAN in Automation (CiA) unterstützt alle Interessenten von CAN (Controller Area Network) bei der Verbreitung und Standardisierung. Darüber hinaus entwickelt und pflegt der 1992 gegründete Verein die CANopen-Spezifikationen, die ursprünglich von Bosch für eingebettete Geräte entwickelt wurde. Diese umfassen die CANopen-Anwendungsprotokolle sowie geräte- bzw. anwendungsspezifische Profile. Inzwischen kommt der CAN-Standard in den unterschiedlichsten Branchen zum Einsatz: z.B. Maschinenbau, Medizin- und Bahntechnik, Bau- und Bergbaumaschinen, fahrbaren Krananlagen, regenerative Energieerzeugung, Gebäudeautomatisierung.

 

Viele Profile

Kommentare werden geladen....

Kommentar zu diesem Artikel abgeben

Der Kommentar wird durch einen Redakteur geprüft und in Kürze freigeschaltet.

Anonym mitdiskutieren oder einloggen Anmelden

Avatar
Zur Wahrung unserer Interessen speichern wir zusätzlich zu den o.g. Informationen die IP-Adresse. Dies dient ausschließlich dem Zweck, dass Sie als Urheber des Kommentars identifiziert werden können. Rechtliche Grundlage ist die Wahrung berechtigter Interessen gem. Art 6 Abs 1 lit. f) DSGVO.
  1. Avatar
    Avatar
    Bearbeitet von am
    Bearbeitet von am
    1. Avatar
      Avatar
      Bearbeitet von am
      Bearbeitet von am

Kommentare werden geladen....

Kommentar melden

Melden Sie diesen Kommentar, wenn dieser nicht den Richtlinien entspricht.

Kommentar Freigeben

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Freigabe entfernen

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 238152 / Feldkommunikation)