Auf die Schnelle

Das Wesentliche in 20 Sek.

  • Maschinenbau-Trends forcieren Bedarf an Profinet/CAN­open-Kopplung
  • maxon motor empfiehlt die Helmholz-Gateways und Dienstleistungen
  • mehrere Varianten decken breites Anforderungs-­Spektrum ab
  • Gateway-Konfiguration mit bestehenden Steuerungstools
Über GSD/GSDML-Dateien werden die Gateways in die Standard-Tools der Steuerungsanbieter eingebunden und konfiguriert.

Über GSD/GSDML-Dateien werden die Gateways in die Standard-Tools der Steuerungsanbieter eingebunden und konfiguriert. Helmholz

Einen eleganten Ausweg bieten hier Feldbus-Koppler wie das PN/CAN-Gateway von Helmholz. Die Maxon Motor ag, Hersteller hochpräziser Antriebssysteme, ist überzeugt gemeinsam mit Helmholzein optimales Paket für Systemlösungen zu bieten. Einen Kompetenzschwerpunkt von Maxon bilden bürstenlose Gleichstrommotoren. Sie sind nicht nur hochdynamisch, sondern vor allem auch kompakt: Die kleinsten Motoren haben einen Durchmesser von gerademal 4 mm. Das prädestiniert das maxon-Portfolio für den Einsatz in Kleingeräten mit hohen Ansprüchen an die Antriebstechnik.

Zwei Trends machen die Antriebe des Schweizer Unternehmens zunehmend auch für den klassischen Maschinenbau interessant: die Marktforderung nach immer kleineren Komponenten sowie  die Notwendigkeit von stärkerer Dynamik und besserer Energieeffizienz. Die Zielsetzung der Maschinenbauer: höhere Maschinendurchsätze bei möglichst niedrigem Energieverbrauch realisieren. Daraus resultieren wiederum ganz spezifische Aufgabenstellungen, die sich bis dato mit den üblichen Antrieben nicht mehr umsetzen lassen.

Profinet/CANopen-Kopplung benötigt

Geeignete, kompakte Antriebslösungen haben aber einen – aus Sicht der Maschinenbauer – entscheidenden Nachteil: Sie arbeiten in der Regel mit CANopen, genauer: mit dem Antriebs- und Bewegungssteuerungsprofil CiA 402 series. Technisch ausgereift, überzeugen Protokoll und Busphysik nicht zuletzt auch preislich. Maschinenbauer setzen allerdings je nach Anwendungstyp oder eingesetztem Steuerungslieferant andere Bussysteme voraus, immer öfters Profinet. „CANopen und Profinet, das sind zwei Welten, die nicht so recht miteinander sprechen können“, bringt Jürgen Wagenbach, Head of Customer Support Motion Control bei maxon, die Situation auf den Punkt.

"Bei Helmholz wissen wir, dass sie einen hervorragenden Support leisten und wir uns wirklich darauf verlassen können, dass die Kollegen ein Problem auf jeden Fall lösen." Jürgen Wagenbach, Head of Customer Support Motion Control bei maxon

„Bei Helmholz wissen wir, dass sie einen hervorragenden Support leisten und wir uns wirklich darauf verlassen können, dass die Kollegen ein Problem auf jeden Fall lösen.“ Jürgen Wagenbach, Head of Customer Support Motion Control bei maxon maxon

Vor diesem Hintergrund zeigt sich ein steigender Bedarf, die Industrial-Ethernet-basierten Automatisierungsnetzwerke mit den Feldbussystemen zu verbinden. Die technische Antwort auf diese Aufgabenstellung sind Gateways, auch Koppler genannt. Sie konvertieren die Daten so, dass diese technisch einwandfrei von einem industriellen Netz in ein anderes übertragen werden können.

Wer bei seinem Maschinendesign nicht auf die Performance der maxon-Antriebslösungen verzichten will und Profinet nutzt, kommt an einem PN/CANopen-Gateway nicht vorbei.

Wer bei seinem Maschinendesign nicht auf die Performance der maxon-Antriebslösungen verzichten will und Profinet nutzt, kommt an einem PN/CANopen-Gateway nicht vorbei. maxon

Ein starkes Committment

Der Automatisierungstechnikspezialist Helmholz reagiert auf den Markttrend mit einem strategischen Portfolio an Gateways, das von derzeit fünf Varianten sukzessive weiter ausgebaut wird. Das Lösungsangebot umfasst dabei auch die Applikationsunterstützung und weitere Dienstleistungen rund um den Einsatz der Geräte. Nicht zuletzt diese Unterstützung hat maxon überzeugt: Der Hersteller empfiehlt seinen Kunden bei entsprechenden Anforderungen Helmholz als Partner. „Normalerweise vermeiden wir solche Empfehlungen, weil wir damit gegenüber unseren Kunden eine Verantwortung eingehen, ja sogar ein Versprechen für eine gute Lösung geben – basierend auf Drittprodukten“, so Wagenbach. Einen weiteren Vorteil sieht Jürgen Wagenbach darin, dass Helmholz an der Schnittstelle zwischen Feldbus und Profinet beide Seiten gleichermaßen kompetent im Blick hat.

In aller Regel kommt es aber gar nicht erst zu einem Problem, da Helmholz im Rahmen einer umfangreichen Applikationsunterstützung für zahlreiche Anwendungen bereits Beispielprogramme bereithält oder diese nach entsprechenden individuellen Vorgaben erstellt. So ist zum Beispiel der synchrone Anlauf mehrerer Antriebe absolut präzise konfigurierbar. Damit lässt sich die Applikation vorab schon testen und eine kundenspezifische Lösung entwickeln, die sofort einsatz­bereit ist.

Welches Profil darf’s denn sein?

Die konkrete technische Lösung zur Anbindung von CAN-Geräten an Profinet ist das PN/CAN-Gateway. Insgesamt gibt es für die verschiedenen CAN-Protokolle mehrere Varianten, darunter auch eine Version speziell für das Profil CiA 402 series. Am Profinet-Netzwerk verhält sich das PN/CAN-Gateway wie ein Profinet I/O-Device und unterstützt Übertragungsraten bis 100 Mbit Vollduplex; auf der CAN-Seite Datenraten bis zu 1 Mbit/s. Die I/O-Daten der CAN-Teilnehmer werden transparent und frei konfigurierbar in das Profinet-Netzwerk eingeblendet und können so in der SPS direkt verarbeitet werden. Spezielle Features wie die Medienredundanz (MRP) sowie umfangreiche Diagnosefunktionen und eine Schnittstelle zur Online-Diagnose sind weitere Eigenschaften des PN/CAN-Gateways, die dessen Einbinung in das bestehende Steuerungskonzept unterstützen.

Der Trend zu immer kompakteren und leistungsfähigeren Maschinen forciert den Einsatz spezieller Antriebe, die oft mit CANopen arbeiten.

Der Trend zu immer kompakteren und leistungsfähigeren Maschinen forciert den Einsatz spezieller Antriebe, die oft mit CANopen arbeiten. maxon

Als vollwertiger CANopen-Master unterstützt das Gateway Netzmanagement, SYNC-Telegramme, Nodeguarding/Heartbeat zur Überwachung der Teilnehmer und LSS-Dienste. Für jeden CAN­open-Slave sind bis zu 16 PDOs konfigurierbar. Ebenso unterstützt das Gateway die Parametrierung der CANopen-Teilnehmer über SDO-Telegramme und die Verwaltung von Emergency-Nachrichten.

Das PN/CAN-Gateway ist Teil einer Baureihe, in deren Zentrum Profinet steht.

Über GSD/GSDML-Dateien werden die Gateways in die Standard-Tools der Steuerungsanbieter eingebunden und konfiguriert.

Über GSD/GSDML-Dateien werden die Gateways in die Standard-Tools der Steuerungsanbieter eingebunden und konfiguriert. Helmholz

Projektierung mit den gewohnten Tools

Allen Gateways ist gemeinsam, dass sie ohne zusätzliche, komplizierte Softwaretools funktionieren. Für Parametrierung, Konfiguration und Betrieb reicht das Profinet-Tool, das Anwender ohnehin schon nutzen. Mithilfe einer GSDML-Datei in den Hardwarekonfigurator eingebunden, können die Gateways dort vollständig konfiguriert werden. Weitere Software-Tools zur Parametrierung oder Hantierungsbausteine zur Programmierung sind nicht notwendig. Entsprechend einfach gestaltet sich der Einsatz der Gateways – ein für viele Helmholz-Kunden wichtiges Argument.

Alternativ bieten die Gateways einen Überblick über den Status und die Konfiguration des Gerätes sowie die Möglichkeit, ein Firmwareupdate durchzuführen.