EtherCAN

Während in den letzten Jahren der CAN-Feldbus bereits in umfangreichen Maße zur Dezentralisierung von Automatisierungs- bzw. Steuerungssystemen beigetragen hat, sind die weiteren Entwicklungen darauf ausgerichtet Standard-Ethernet einzubeziehen. Die Ursache dafür ist der erheblich ansteigende Datenverkehr bei der Produktions- und Betriebsdaten-Erfassung sowie die Visualisierung und Fernwartung.

Das EtherCAN Gateway verbindet nun die dezentralen CAN und CANopen Netzwerke mit den klassischen Ethernet Netzwerken. Für die Kommunikation über das Ethernet wird dabei das TCP/IP Protokoll verwendet, während auf dem CAN-Bus nach CANopen, DeviceNet oder anderen kundenspezifischen Protokollen kommuniziert wird.

Die Zusammenfassung der Daten aus der Produktionssteuerung und der Datenerfassung von Betriebsdaten ist seit geraumer Zeit zu Standardforderungen der Anwender geworden. Es ist absehbar, dass noch über einen längeren Zeitraum die Echtzeitsteuerung von Maschinen direkt oder mit ereignisgesteuerten echtzeitfähigen Feldbussen realisiert werden wird.

Damit stellt eine Anbindung über ein Gateway an Office- oder Automations-Netzwerke oder gar Internet über TCP/IP eine interessante und kostengünstige Lösung dar. Diese Aufgabe erfüllt das CAN-TCP/IP Gateway EtherCAN. Die Hardware-Basis für das EtherCAN bildet eine leistungsfähige 32-Bit CPU mit integriertem Ethernet Controller und dem CAN-Controller Philips SJA1000.

Das EtherCAN enthält ein Embedded LINUX™ Betriebssystem. Damit stehen automatisch eine Vielzahl von Diensten wie FTP und Telnet oder der integrierte Web-Server, aber auch eine RS 232- Schnittstelle zur Verfügung, um kundenspezifische Applikationen ausführen zu können.

Für eigene Programmentwicklungen steht ein Developer Package zur Verfügung. Es umfasst neben den Tools zur Generierung des FLASH Images auch einen Cross-Compiler und zugehörige Bibliotheken. Weiterhin können Beispiele in C, Java oder Tcl von unserer Web-Site www.port.de geladen werden.

Auch der Einsatz der CANopen Library zur Erstellung von CAN- open Applikationen ist möglich.

Selbstverständlich stehen auch einsatzbereite Programme zur Verfügung.
Für den Einsatz in CANopen basierten Systemen übernimmt der CANopen Server m4d im EtherCAN die vollständige Abwicklung der CANopen Protokolldienste. Er arbeitet als CANopen Netzwerk Management Master, kann LSS Slaves mit den LSS Kommandos konfigurieren und unterstützt folgende Dienste:

• NMT Dienste
• Heartbeat, Node Guarding
• SDO Dienste inklusive Domain Transfers
• PDO Consumer und Producer
• SYNC Producer
• Emergency Consumer

Zyklische Dienste wie SYNC oder Heartbeat werden dabei selbständig abgewickelt.

Die Steuerung des CANopen Servers erfolgt über TCP/IP. Dazu wird das im CiA als DSP309-3 definierte Protokoll benutzt.

Für eine komfortable Bedienung des CANopen Servers existiert die betriebssystem-unabhängige Oberflächenapplikation CAN- open Device Monitor.

Für CAN basierte Systeme ohne High-Layer Protokoll stellt das EtherCAN den CAN Server horch bereit, der alle am CAN empfangenen Daten über einen TCP/IP-Port anderen Applikationen zur Verfügung stellt.

Das Senden von CAN Nachrichten über den CAN Server ist ebenfalls möglich. Im einfachsten Fall wird der Server über das Netzwerk auf einem anderen Rechner als CAN Analyser betrieben. Hierfür kann der CAN-Analyser CAN-REport eingesetzt werden.

Der Hauptvorteil solcher Netzwerkanbindungen ist die Möglichkeit, Fernsteuerung, Beobachtung bzw. Service von Maschinen und Anlagen von beliebigen Orten aus vornehmen zu können.

Weiterhin sind zu nennen:

• Verbindung der Vorteile der CAN/CANopen Feldbustechnologie mit dem Ethernet
• hohe Übertragungskapazität im Ethernetbereich
• hohe Übertragungssicherheit und Zuverlässigkeit
• keine Einschränkung bezüglich der Netztopologien
• TCP/IP ist ein in der Informationstechnologie etablierter Standard
• es ist ein wahlfreier Zugriff über das gesamte Netz möglich
• niedrige Kosten pro Anschaltung und als Gesamtsystem
• Verwendung des TCP/IP Protokolls

Durch die Nutzung des Gateways entfallen außerdem teure Sonderverkabelungen, weil die bestehenden CANopen-Netzwerke bzw. Ethernet-Verbindungen genutzt werden können.

• EtherCAN Gateway
• Handbuch

• 0540/07    EtherCAN-CI-ARM7W (Winbond)
• 0540/08    EtherCANopen-CI-ARM7W (Winbond)
• 0540/21    Developer Package DEV-PACK-ETH

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