Theorie - bussystemen

Een bus is een kabel met aan beide einden een interface. Een bussysteem is een verzamelnaam voor alle bussen. In  aandrijftechniek zijn dit de meest gebruikte systemen:
- CANopen
- EtherCat

CANopen
Een bussysteem in de machinebouw wordt toegepast bij systemen waar meerdere motoren en sensoren aan elkaar gekoppeld moeten worden. Door een bussysteem worden de bedrading, de montage, de uitbreidingsmogelijkheden en de besturing sterk vereenvoudigd. CANopen is een veelgebruikt bussysteem.

Het Controller Area Network (CAN) is een serieel communicatieprotocol. CAN is marktleider op het gebied van embedded machine besturingen. Maar CAN is ook te vinden in gebouwenautomatisering, procesautomatisering en productiebesturing. CAN is vooral bekend vanwege zijn hoge betrouwbaarheid en prioriteit georiënteerde communicatie, wat onder andere belangrijk is bij noodstopprocedures.
Het CANopen protocol beschrijft hoe de communicatie tussen de diverse CANopen componenten (nodes) gevoerd wordt. Voor vele soorten nodes zijn er daar naast nog profielen die specificeren welke parameters op welke plaats staan. Door deze definities zijn diverse nodes van diverse merken eenvoudig te combineren, zonder de applicatie software aan te hoeven passen.

Met een CANopen systeem wordt een decentrale besturing gecreëerd. De opdrachten worden door de nodes (slaves) zelfstandig uitgevoerd. Ook is de kans op storingen hierdoor sterk verminderd. Regellussen worden door de controllers van de nodes zelf uitgevoerd. Hierdoor wordt de CANopen-Master (bijvoorbeeld PC of PLC) niet belast met regeltechnische zaken zoals positie en stroom regelingen. Een CANopen-Master bestuurt de nodes via de CAN bus. CAN is een multi master protocol, hierdoor kunnen de slaves ook onderling met elkaar communiceren en kunnen de nodes meldingen (zoals errors) geven aan de CANopen-Master, zonder dat de CANopen-Master hierom heeft gevraagd.

Voordelen van CAN open zijn:
1. Bijna halvering van installatietijd en implementatietijd.
2. Kostenbesparing op bekabeling.
3. Ruimtebesparing in besturingskasten.
4. Goedkoop industrieel bussysteem.
5. Eenvoudig storingsanalyse door intelligente CANopen componenten.
6. Veilig. Bij communicaties verlies zijn gedefinieerde motor commando's definieerbaar zoals "stop motor".
7. Uitgebreid assortiment aan CANopen perifere verkrijgbaar zoals: MMI (Mens Machine Interfaces), sensoren, actuatoren, I/O-terminals, PLCs, enz.

Meer informatie is terug te vinden op de CAN-CiA website: www.CAN-CiA.org

EtherCat
EtherCat is een open, high performance, op Ethernet gebaseerd veldbussysteem. EtherCat is op het Ethernet platform ontwikkeld ten behoeve van communicatie in de automatiseringswereld. Het uitgangspunt bij de ontwikkeling was om met lage hardwarekosten korte berichten (datagrammen) met een hoge update frequentie te versturen met een minimum aan jitter. Het voorkomen is jitter is belangrijk bij het synchroon laten lopen van applicaties. Het EtherCAT-protocol is geoptimaliseerd voor proces data en wordt verzonden in een standaard IEEE 802.3 Ethernet frame met behulp van Ethertype 0x88a4. Het datagram kan bestaan uit diverse onderdelen (subdatagrams), die elk een eigen stuk informatie vervoeren ten behoeve van specifieke applicaties in het automatiseringsproces en kan wel tot 4G bytes groot zijn. De reeks verstuurde gegevens is onafhankelijk van de fysieke volgorde van de knooppunten in het netwerk en de informatiedelen kunnen in elke willekeurige volgorde gebruikt worden. Zenders en ontvangers kunnen in alle gewenste samenstellingen communiceren. Dus ook meerdere zenders en communicatie tussen masters onderling en slaves onderling is mogelijk. Als verzending via internet protocol (IP) gewenst is, dan kan het EtherCat protocol ingevoegd worden in UDP/IP of TCP/IP datagrammen. 


Alle theoriepagina's zijn gebundeld in een ‘Theorieboek'. Op verzoek kunnen wij u dit toesturen.
Klik hier om het theorieboek aan te vragen.