Die CiA (CAN in Automation) –
Akribische Suche nach den besten Standards
Die Anfänge des CAN-Bus-Protokolls (Controller Area Network) liegen weit zurück – noch bevor von Automatisierung und Digitalisierung die Rede war. Bereits 1986 entwickelte Bosch die Grundlagen für das Bussystem, um die elektronische Kommunikation im Automobil mit den damals aufkommenden Steuergeräten, Sensoren und Aktoren zu ermöglichen. Denn die Hersteller begannen in dieser Zeit, aktive Federungen, Getriebe- und Lichtsteuerung, Zentralverriegelung und ABS einzubauen. Damit die Elektronik zusammen funktionierte, Daten genutzt und Aufgaben korrekt ablaufen konnten, brauchte es ein neues, unkompliziertes Bussystem. Das war die Geburtsstunde des CAN, der von Anfang überzeugte als einfache, sichere und preiswerte Lösung.
Gefordert: Einfach, zuverlässig, datensicher
Die Anforderungen waren klar: Das Bussystem musste in Fahrzeugen unter allen erdenklichen Bedingungen zuverlässig funktionieren. Als waren simple Verkabelung, hohe Sicherheit in der Datenübertragung und Robustheit im Aufbau und Übersichtlichkeit die relevanten Merkmale – Features, die mittlerweile auch in vielen anderen Anwendungen zählen: Das CAN-Protokoll macht eine einfache Verkabelung möglich, da die elektronischen Geräte über eine einzige Multiplexleitung miteinander kommunizieren können, die jeden Knoten im Netzwerk verbindet. Die Multiplex-Architektur ermöglicht die Kombination und Übertragung von Signalen über das gesamte Netzwerk über nur eine Leitung, sodass jedes elektronische Modul rechtzeitig Daten von Sensoren und Aktoren empfängt.
Standardisierung als Motor
Das CAN-Protokoll wurde 1993 von der International Standards Organisation (ISO) standardisiert. Ein Jahr zuvor hatten sich Experten in der CiA-Nutzerorganisation zusammengeschlossen, um den CAN-Bus zu standardisieren und so die Implementierung in unterschiedlichen Anwendungen zu vereinfachen. „Um den CAN-Bus nutzbar zu machen für andere Applikationen in der Industrie, war eine Standardisierung notwendig“, erklärt Uwe Koppe, MicroControl-Geschäftsführer und technischer Direktor bei der CiA. „Denn identische Protokolle vereinfachen den Umgang mit jedem System.“ In den 30 Jahren hat die CiA gut 20.000 Seiten an Spezifikationen erarbeitet.
Das CAN-Protokoll wurde 1993 von der International Standards Organisation (ISO) standardisiert. Ein Jahr zuvor hatten sich Experten in der CiA-Nutzerorganisation zusammengeschlossen, um den CAN-Bus zu standardisieren und so die Implementierung in unterschiedlichen Anwendungen zu vereinfachen. „Um den CAN-Bus nutzbar zu machen für andere Applikationen in der Industrie, war eine Standardisierung notwendig“, erklärt Uwe Koppe, MicroControl-Geschäftsführer und technischer Direktor bei der CiA. „Denn identische Protokolle vereinfachen den Umgang mit jedem System.“ In den 30 Jahren hat die CiA gut 20.000 Seiten an Spezifikationen erarbeitet.
Die Zukunft hat schon begonnen
Dem CAN-Bus gehört auch die Zukunft: Mit CANopen FD wurde schon 2012 der nächste Entwicklungsschritt eingeläutet: FD steht für Flexible Data-Rate und bezeichnet die Weiterentwicklung des Datenprotokolls für höhere Datenraten. Um den Umstieg auf FD einfach zu ermöglichen, haben die MicroControl-Systeme eine Umschaltmöglichkeit von CANopen auf CANopen FD fest integriert. „Als Technologieführer und CiA-Mitglied haben wir das Ohr am Puls der Zeit“, sagt MicroControl-Vertriebschef Frank Wielpütz. „Unsere Module verfügen schon längst über die Umschaltmöglichkeit von CANopen auf CANopen FD. Damit bieten wir heute schon unseren Kunden die Umschaltmöglichkeit für zukünftige Projekte.“
Neu ist der CAN XL, der sich derzeit in der Zulassung befindet. Er schließt mit seinen hohen Übertragungsraten die Lücke zwischen CAN und Ethernet, wird aber weiterhin mit kleinen und preiswerten Modulen überzeugen – und mit einer hohen Fehlersicherheit. CAN-Netzwerke in IoT-Geräten, in der Automatisierung, in Satelliten und Raumfahrzeugen auf dem Weg zum Mars – in der CAN-Zukunft ist vieles möglich.
