(openPR) Individualisierbarer PROFINET-Adapter für CAN-Bus-Systeme
In modernen Industrieanlagen werden zeitgemäße Steuerungsaufgaben häufig von PROFINET-basierten Systemen übernommen. PROFINET ist echtzeitfähig, benutzt IT-Standards wie TCP/IP und ermöglicht die Integration von Feldbus-Systemen. Längst ist PROFINET der führende Ethernet-Standard für die Automatisierung und aktuelle speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) sind mit einer PROFINET Schnittstelle für die Industrieelle Kommunikation ausgestattet. Einsatzgebiete sind Windenergieanlagen, Solarparks, Fertigungsprozesse uvm. Eine neue Hardware-Lösung ermöglicht die Einbindung von einzelnen CAN-Bus-Geräten sowie komplexen CAN-Bus-Systemen in die PROFINET-Welt.
Die Analytica GmbH aus Karlsruhe hat eine Hardware entwickelt, die Feldgeräte mit CAN-Schnittstelle an PROFINET anbindet. Dieser Protokollkonverter eignet sich für alle Feldgeräte, die über eine CAN-Schnittstelle verfügen, jedoch keine integrierte PROFINET-Schnittstelle besitzen. Über den Konverter werden dann die Feldgeräte in das PROFINET-Netzwerk eingebunden. Besonders wirtschaftlich ist der Einsatz des Protokollkonverters, wenn mehrere Feldgeräte über den CAN Bus angesteuert werden können.
Der Konverter arbeitet dabei als PROFINET-IO Device (Slave) im PROFINET-Netzwerk. Er ist ganz bewusst nicht als generischer Protokollumsetzter ausgelegt, sondern wird auf den tatsächlichen Anwendungsfall über eine individuelle Firmware angepasst. Damit ist eine protokollabhängige optimale Umsetzungen auf ein spezifisches Prozessabbild zu erreichen. Notwendige Anpassungen der Firmware erfolgen in enger Zusammenarbeit mit dem Auftraggeber. Die tatsächliche Kommunikation zwischen dem Umsetzter und einzelnen CAN-Geräten muss nicht zum Endanwender offengelegt werden. Die Fertigung, Endmontage und Prüfung der spezifischen Geräte kann durch die Analytica GmbH erfolgen, die Lieferung ist als reine Baugruppe, in einem Standard-Industriegehäuse oder im Individualgehäuse möglich.
Intelliveyor: Lösung im realen Einsatz
Eine erste Umsetzung des Konzeptes ist bereits durchgeführt und wird direkt über die Analytica vertrieben. Das AnaGate PROFINET Z-Card dient als Kommunikationsbrücke zwischen einer übergeordneten Steuerung (SPS) und der lokalen Steuerung einer Rollenförderanlage über Interroll Intelliveyor Steuerplatinen.
Intelliveyor von der Firma Interroll Automation GmbH steht für ein modulares Fördersystem mit integrierter Stauförderlogik Der Stückgütertransport wird durch eine bewährte Steuerplatine ermöglicht, der Z-Card. Die Z-Card übernimmt die autarke dezentrale Steuerung der einzelnen Zonen entlang der kompletten Förderlinie. Für eine Anbindung an eine übergeordnete Steuerung verfügt die Z-Card über eine CAN-Bus-Schnittstelle über die aktuelle Informationen (Motor-Status, Sensor- Status, Fehler, etc.) abgefragt bzw. die Ausgänge (z.B. Motoren) gesetzt werden können.
Das AnaGate PROFINET Z-Card setzt das komplette proprietäre CAN-Bus-Protokoll der Z-Card intern um. Die Zustände aller Sensoren und Aktoren von bis zu 32 Z-Card-Baugruppen werden als lokales Prozessabbild vorgehalten und der SPS über die PROFINET-Schnittstelle zur Verfügung gestellt. Die Kommunikation zu den einzelnen Z-Card-Baugruppen über den CAN-Bus bleibt der übergeordneten Steuerung komplett verborgen, ebenso wie die Überwachung der Z-Cards.
In Zahlen
Das Hutschienengehäuse des AnaGate PROFINET Z-Card misst 62 x 54 x 90 mm (Bild 1) und ist direkt auf Hutschienen montierbar. Die Versorgungsspannung darf im Bereich von 9 bis 28 VDC liegen (bei maximal 1,5W Leistungsaufnahme), die Einsatztemperatur beträgt -20 bis 60 °C. Die Baudrate der integrierten CAN-Schnittstelle ist flexibel (bei Z-Card fix 250 kbit/s) einstellbar und kann optional über einen DIP-Schalter terminiert werden. Über den integrierten 2-Port PROFINET-Switch (100Mbps) kann die eingehende Profinet-Verbindung verlängert werden. Der verwendete Mikrocontroller ist für die meisten Anwendungen ideal geeignet. Er arbeitet mit 66 MHz und besitzt 32kByte RAM sowie 128kByte Flash.
