Um die CAN-Bus-Kommunikation in übergeordneteSysteme einzubinden, braucht es skalierbare Gateways.

Netzwerkverbindung Maschinen und Anlagen mit Gateways einfach migrieren

05.11.2019

Der große Daten- und Informationsbedarf, wie ihn neue Funktionen, aber auch die Industrie 4.0 fordern, bedürfen schneller Kommunikationsprotokolle, zum Teil mit Echtzeiteigenschaften.

Diese Kommunikationsprotokolle werden häufig mit Hilfe von Industrial-Ethernet-Systemen umgesetzt. In vielen Maschinen und Anlagen sind aber noch klassische Feldbusprotokolle wie CAN 2.0, CANopen und DeviceNet sowie Profibus-DP im Einsatz. Um diese in ein übergeordnetes Netzwerk einzubinden, bietet zum Beispiel ESD Electronics eine Reihe von Gateways und Bridges von CAN zu Industrial Ethernet sowie zu anderen Feldbussen an.

Obwohl über Industrial-Ethernet viel geschrieben und gesprochen wird, erfolgt die industrielle Kommunikation über klassische Feldbussysteme und über Industrial-Ethernet zu ähnlichen Anteilen. So wird beispielsweise der CAN-Bus aufgrund seiner hohen Datensicherheit und seinen kostengünstigen Komponenten sowohl in der industriellen Automatisierung, als auch in sicherheitsrelevanten Bereichen eingesetzt.

Viele ältere Maschinen und Anlagen nutzen den CAN-Bus um Ein- und Ausgabesignale dezentral zu verarbeiten. Um nun die CAN-Bus-Kommunikation mit seinen vielfältigen Protokollen in übergeordnete Feldbus- oder Industrial-Ethernet-Systeme einzubinden, sind skalierbare und einfach konfigurierbare Gateways erforderlich.

Mit den Gateways lassen sich Übergänge von CAN und CANopen zum Industrial Ethernet wie Profinet, Ethercat sowie zu Ethernet/IP und Profibus einfach realisieren. Noch einen Schritt weiter gehen CAN-to-Cloud-Lösungen, die Maschinen- und Prozessdaten über das Internet mittels Download bereitstellen können, ohne Eingriff in die Maschinenprogrammierung. Bridges ergänzen das Angebot, um Daten mit unabhängigen CAN-, Ethercat- und Wireless-Netzwerken auszutauschen.

Gateways zu Profibus beziehungsweise Profinet ist gemeinsam, dass die Baugruppen selbst nicht vom Anwender extern konfiguriert werden müssen. Die gesamte Konfiguration und Parame­trierung wird vom Anwenderprogramm der SPS durchgeführt. Dadurch wird der Austausch einer Baugruppe deutlich erleichtert. Zusätzliche und oft kostspielige externe Tools oder Hilfsmittel zur Konfiguration und Parametrierung der verschiedenen Gateways werden somit im Feld nicht benötigt.

CAN richtig koppeln

Um CAN-Daten einem Industrial-Ethernet zu übergeben, stehen etwa bei Esd Electronics vier Gateways zur Verfügung. Die Geräte CAN-PN und CANopen-PN verbinden CAN beziehungsweise CANopen mit Profinet-IO. Das CAN-PN-Gateway mit Pufferspeicher ist mit einem CAN-Interface gemäß ISO 11898-2 und einem Profinet-Interface (IEEE802.3) ausgestattet. Es ist besonders zum Anschluss des CAN-Busses an SPSen wie Simatic-S7-300, S7-400, S7-1200 oder S7-1500 geeignet.

Zum zuverlässigen Koppeln von CAN-Modulen mit Profibus-DP ist das CAN-DP/2-Gateway mit Layer-2-Implementation geeignet. Es unterstützt das Protokoll CAN 2.0. Auch das CANopen-DP/2-Gateway, das neben CAN 2.0 auch CANopen verwendet, ist dafür nutzbar. Die DN-CBM-DP- und DN-DP-Gateways übertragen auch DeviceNet. Beide Gateways lassen sich über die SPS konfigurieren und fungieren als Profibus-DP-Slaves. Typischerweise verbindet das CAN-CBM-DP-Gateway eine SPS mit dem CAN-Layer 2 oder DeviceNet.

Wenn unabhängige Netze gekoppelt werden sollen, sind Bridges gefragt. Die ECX-EC Ethercat Bridge verbindet zwei Ethercat-Slave-Segmente miteinander. Dadurch lassen sich Prozessdaten zwischen zwei unabhängigen Ethercat-Netzwerken austauschen. Die Intelligente CAN-Bridge CAN-CBM-Bridge/2 mit Datenpufferung verbindet zwei CAN-Netze. Sie ist in der Lage, CAN-Netze mit verschiedenen Datenraten zu betreiben.

Bildergalerie

  • Der klassische Feldbus ist in vielen Maschinen und Anlagen eta­bliert. Gateways verbinden sie zum Beispiel von DeviceNet oder CAN zu Profibus-DP mit übergeordneten Systemen.

Firmen zu diesem Artikel
Verwandte Artikel