CANopen LIFT. Standardized communication network for lift control. Standardisiertes Kommunikationsnetzwerk für Aufzugsysteme

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1 CANopen moves your lift 2009 CANopen Application Profile for Lift-Control Systems Standardized communication network for lift control Standardisiertes Kommunikationsnetzwerk für Aufzugsysteme

2 Entwicklung Gemeinsame Entwicklung Mitglieder der internationalen Anwender- und Herstellervereinigung CAN in Automation (CiA) haben gemeinsam die CANopen-Lift-Spezifikationen erarbeitet. In der Special- Interest-Group CANopen-Lift kann jedes CiA-Mitglied aktiv mitarbeiten und die spezifizierten Funktionen mitbestimmen. Auch Firmen, die sich nicht beteiligt haben, dürfen Geräte entwickeln und produzieren, die dem CANopen-Lift-Profil entsprechen. Vorteile für Betreiber Unabhängigkeit von einem bestimmten Aufzugsbauer - auch bei Funktionserweiterungen Eine Neuverdrahtung ist in der Regel nicht erforderlich. Sinkende Wartungskosten durch weitgehende Unabhängigkeit vom Gerätehersteller, auch bei Austausch oder Ersatz von Geräten. Durch Software-Updates ist die Gerätefunktionalität kostengünstig sichergestellt. Durch integrierte Fehlerauswertung via Ferndiagnose reduzierte Betriebskosten Energiesparfunktionen beim Fahrbetrieb und im Stillstand sowie eine energie-optimierte Notstromfunktion Vorteile für Aufzugsbauer Hersteller-Unabhängigkeit durch kompatible Geräte Leistungsfähige Softwarewerkzeuge von verschiedenen Herstellern unterstützen die Konfiguration und Inbetriebnahme. Kostengünstigere Hängekabel durch reduzierte Anzahl der Kabeladern Funktionserweiterungen ohne nachträgliches Einziehen von Leitungen problemlos möglich Vorteile für Gerätehersteller Reduzierung der angebotenen Geräte- und Subsystemvarianten durch flexible Konfiguration Dies spart Entwicklungs- und Produktionskosten. Die standardisierte CANopen-Schnittstelle lässt sich durch Hard- und Software-Komponenten verschiedener Hersteller aufbauen. Hierdurch werden Entwicklungszeit und -kosten reduziert. Speziallösungen und hersteller-spezifische Erweiterungen lassen sich durch CANopen-Entwicklungswerkzeuge realisieren.

3 Development Joint development The members of the international users and manufacturers group CAN in Automation (CiA) jointly developed the CANopen Lift specification. In the Special Interest Group (SIG) CANopen Lift every CiA member may actively contribute and decide on the specified functions. Also companies, who did not participate, may design and produce devices according to the CANopen Lift profile. Benefits for users Independence on a special lift manufacturer especially when extending the functionality New cabling usually is not necessary. Lower maintenance costs due to the extensive independence from the device manufacturer This also applies for the exchange or the replacement of devices. Software-updates secure device functionality at low costs. Integrated self-diagnostics via data telecommunication reduce operative costs. Energy saving functions during running time and in stand-by as well as energy optimized emergency power system Benefits for lift manufacturers Independence from a single supplier by compatible devices Efficient software tools from different manufacturers support configuration and implementation. Less expensive traveling cables by reduced number of cable leads Adding new functions is possible without any problems and without feeding of additional cables. Benefits for device manufacturers Reduction of the offered device and subsystem versions by flexible configuration. This reduces development and production costs. The standardized CANopen interface can be configured with hard- and software components from various suppliers. This reduces development time and costs. Special solutions and manufacturer specific enhancements can be realized with CANopen design tools.

4 Merkmale Merkmale von CiA 417 (CANopen-Lift) CANopen-Geräte nach CiA 417 haben ein definiertes, voreingestelltes Verhalten. Somit sind die Kommunikationsbeziehungen einschließlich der Nachrichteninhalte spezifiziert. Mehrere CANopen-Netzwerke lassen sich miteinander verbinden. Bis zu acht Aufzugsschächte sind über ein CANopen-Netzwerksystem betreibbar. Die maximale Anzahl der Stockwerke beträgt 254 und ein Aufzugskorb kann bis zu vier Türen haben. Merkmale von CANopen An ein CANopen-Netzwerk sind bis zu 127 Geräte anschließbar. Die Übertragungsgeschwindigkeit und die Kommunikationsfunktionen sind standardisiert. CANopen-Protokolle sind test- und zertifizierbar. Die spezifischen Eigenschaften der CANopen-Geräte stehen als Konfigurationsdatei (EDS) zur Verfügung und können von Softwaretools abgerufen werden. CANopen spezifiziert nicht nur Kommunikationsdienste und -protokolle, sondern auch Netzwerkmanagement, Geräteüberwachung und Verhalten im Fehlerfall. Merkmale von CAN Zuverlässige Fehlererkennung sichert eine stabile Datenübertragung. Preisgünstige Integration des CAN Protokolls in Microcontroller von 8-bit- bis 32-bit-Chips. Micro-controller mit mehreren CAN-Modulen eignen sich insbesondere für Brücken, Router und Gateways. Die maximale Datenrate beträgt 250 kbit/ s bei einer maximalen Netzwerklänge von 250 m. Datenraten (bis 1 Mbit/s bei 25 m) und andere Leitungslängen (bis zu 1 km bei 50 kbit/s) sind realisierbar. Chronik von CANopen-Lift Im Jahre 2002 begann die Special-Interest-Group (SIG) CANopen-Lift die Arbeiten an dem Anwendungsprofil CiA 417. Auf der internationalen Messe Interlift 2003 zeigten einige Hersteller auf einem Gemeinschaftsstand erstmals ein funktionsfähiges Aufzugsmodell mit CANopen-Lift. Inzwischen wurden einige tausend Aufzugsanlagen mit CANopen-Lift-Netzwerken realisiert. Dabei wurden in der Regel Geräte von verschiedenen Herstellern eingesetzt. Weitere Zulieferer implementieren derzeit CANopen-Lift-Schnittstellen für ihre Produkte.

5 Features Features of CiA 417 (CANopen Lift) The relations of communication including the message contents are specified. CANopen devices according to CiA 417 have a defined and preset behavior. The use of transparent network-bridges allows splitting of lift-functions to several connected CANopen networks. Eight lift shafts in maximum can be operated on one network system. The maximum number of floors is 254 and one lift car may have up-to four doors. Features of CANopen Up to 127 devices can be connected to one CANopen network. The bit rate and communication functions are standardized. The CANopen protocols can be tested and certified. For CANopen devices standardized electronic data sheets (EDS) are implemented, which can be read by the software tools. CANopen specifies not only communication services and protocols, but also network management, device control, and error behavior. Features of CAN Reliable error detection secures steady data transmission. Low costs for integration of the CAN protocol in micro-controllers. This applies to 32-bit-chips as well as to 8-bit-chips. Micro-controllers with several CAN modules are especially suitable for bridges, gateways, and routers. The maximum bit rate is 250 kbit/s at a maximum network length of 250 m. Other bit rates (up to 1 Mbit/s at 25 m) and other lengths (up to 1 km at 50 kbit/s) are possible. History of CANopen Lift In the year 2002 the Special Interest Group (SIG) CANopen Lift started to develop the application profile CiA 417. For the first time several manufacturers showed a functional lift model supporting CANopen Lift on a joint stand at the international exhibition Interlift In the meantime several thousands of lift systems with CANopen lift networks have been realized, in which usually devices from different manufacturers have been included. Further suppliers are about to implement CANopen Lift interfaces for their products.

6 Netzwerk CANopen-Lift : Offenes Netzwerk für Aufzüge Moderne Aufzugsanlagen sind mit elektronisch gesteuerten Geräten und Subsystemen ausgestattet, die untereinander Daten austauschen. Dabei handelt es sich unter anderem um Steuereinheiten, elektrische Antriebe für den Fahrkorb, Türsteuerungen, Bedientableaus, Anzeigen und diverse Sensoren sowie Gateways zu übergeordneten Systemen. Hersteller und Zulieferer haben deshalb gemeinsam ein Kommunikationssystem entwickelt, das auf bereits in anderen Industriezweigen verbreiteten Standards basiert. Die physikalische Übertragung der Signale und die unteren Kommunikationsprotokolle basieren auf dem international genormten Controller Area Network (CAN). Dieses serielle Bussystem bewährt sich täglich millionenfach in Personenkraftwagen und anderen Anwendungen. Für die höheren Protokolle wurde CANopen gewählt, ein in Europa genormtes Kommunikationssystem. Es wird seit Mitte der 90er Jahre in unterschiedlichen Industrien (Maschinenbau, Medizintechnik, Eisenbahn, usw.) erfolgreich eingesetzt. Standardisierte Plattform für Systemintegration Die zu übertragenen Dateninhalte für Aufzugskomponenten sind in dem Anwendungsprofil CiA 417 spezifiziert. In diesem Anwendungsprofil sind nicht nur die zeitkritischen Nachrichten (Prozessdatenobjekte), sondern auch der Zugriff auf die Konfigurationsparameter (Servicedatenobjekte) festgelegt. Auch Meldungen von Notfallnachrichten (Emergency) sind standardisiert. Bei spezifischen Anforderungen ist eine individuelle Konfiguration möglich. Hierfür stehen entsprechende Software-Werkzeuge zur Verfügung.

7 Network CANopen Lift: open network for lift control Up-to-date lift systems are equipped with electronically controlled devices and sub-systems, which exchange data increasingly. Among others these are control units, electrical drives for the car, door controls, panels, displays and several sensors as well as gateways to superior systems. Manufacturers and component suppliers therefore jointly developed a communication system, which widely is based on standards, which are already common in other industries. The physical transmission of the signals and the lower communication protocols are based on the internationally standardized Controller Area Network (CAN). This serial bus system proves itself millionfold in passenger cars and other applications every day. For the higher protocols CANopen was chosen, which is a European standardized communication system. Since middle of the nineties it is used successfully in different industries (machine building, healthcare, rail vehicles, etc.). Standardized platform for system integration The data contents to be transmitted for lift components are specified in the application profile CiA 417. This application profile not only defines the time-critical messages (process data objects), but also the access to the configuration parameters (service data objects). Also the signaling of emergency messages is standardized. Efficient software tools, allow individual configuration for special requirements.

8 CAN in Automation (CiA) e. V. Kontumazgarten 3 DE Nuremberg Phone: Fax: headquarters@can-cia.org CiA February 2009 CAN in Automation e. V., copies: 1 000