Expert Blog
CAN: Wat is het en waarom gebruiken we het?
Een Controller Area Network (CAN-bus) is een standaard voor seriële databussen die ontwikkeld is om microcontrollers en apparaten met elkaar te laten communiceren. Het is een op gegevensoverdracht gebaseerd protocol, oorspronkelijk ontwikkeld om elektronische sturingseenheden in voertuigen betrouwbaar aan elkaar te koppelen resp. de gegevensoverdracht tussen een toenemend aantal actuators en sensoren in auto’s te mogelijk te maken. Oorspronkelijk ontworpen als veldbus met een lijnlengte van enkele meters, wordt de CAN-bus tegenwoordig steeds meer gebruikt als communicatiebus binnen compacte machines en apparaten.
CANopen is een gestandaardiseerd communicatieprotocol en specificatie van apparaatprofielen voor imbedded systemen die voor automatiseringsdoeleinden (b.v. machinebesturingen) worden gebruikt. In een dergelijk netwerk is één CANopen-master aanwezig om alle zogenoemde CANopen-slave-apparaten (bijvoorbeeld sensoren, actuators of motion controllers) te configureren en te besturen. PC's met een insteekbare CAN-kaart of een externe USB/CAN-gateway, een PLC met CAN-interface, of zelfs een eenvoudige microcontroller-chip met een CAN-interface kunnen in een dergelijk netwerk de functie van CANopen-master vervullen. Zo kan de ingenieur de beste master voor zijn toepassing kiezen op basis van selectiecriteria zoals prestatie, favoriete hardware, programmeeromgeving en niet te vergeten zijn eigen ervaring.
De EPOS4 controllers van maxon motor zijn in meer dan 1000.000 installaties wereldwijd in gebruik en fungeren als positie-, snelheids- en stroom-/koppelregeling.
CAN biedt een aantal belangrijke voordelen voor ingenieurs die modellen ontwikkelen voor beperkte ruimtes:
- Compact: Veldbussen zoals CAN-bus maken het mogelijk om met minimale bekabeling grotere aantallen sensoren en actuators te gebruiken.
- Effectieve kosten: CAN staat vanwege de grote beschikbaarheid van microcontrollers en processoren met geïntegreerde CAN-controllers bekend als een goedkope bus. Het gebruik van het gestandaardiseerde CANopen-protocol volgens CiA 301 en apparaatspecifieke profielen zoals CiA 402 vermindert eveneens de ontwikkelingskosten van de besturingssoftware aanzienlijk.
- Gestandaardiseerd & compatibel: CANopen is een beproefde en algemeen aanvaarde industriestandaard. Alle CANopen-apparaten wisselen op identieke wijze gegevens uit en de handling van apparaatspecifieke eigenschappen staat in de normen van het apparaatprofiel vermeld. Daarom is het vrij makkelijk om apparaten in een dergelijk netwerk uit te wisselen of apparaten aan het netwerk toe te voegen. Dit geeft apparaten- en machinebouwers volledige flexibiliteit bij het verbeteren van de machineprestaties of bij het aanbieden van upgrademogelijkheden zonder dat voor dit doel een heel nieuw model hoeft te worden ontwikkeld.
Bijvoorbeeld: Als een stappenmotor met een bepaalde controller wordt vervangen door een gelijkstroommotor met een controller van een andere fabrikant, heeft dit nauwelijks gevolgen voor de besturingssoftware, omdat beide aandrijfsystemen vrijwel hetzelfde in het CANbus-protocol verschijnen als van CANopen-profielen wordt gebruikgemaakt. - Eenvoudige synchronisatie: Zelfs voor kleinere apparaten worden steeds hogere eisen gesteld aan prestaties en functiebereik. Het is ten behoeve van complexere bewegingsprocessen belangrijk geworden om afzonderlijke aandrijvingen met elkaar te synchroniseren.
De EPOS4 controllers van maxon motor zijn CANopen slaves volgens de CiA301- en CiA402-norm. Deze controllers zijn in meer dan 1000.000 installaties wereldwijd in gebruik en fungeren als positie-, snelheids- en stroom-/koppelregeling. Voor maxon is het essentieel dat ontwikkelaars tot de ontwikkeling en integratie van de systemen toegang hebben en biedt daarom programmeerbibliotheken en hoogwaardige ondersteuning voor verschillende soorten besturingssystemen zoals PLC's, pc's en op Linux-gebaseerde controllers.