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SPS in der Fahrzeugtechnik

Automation trifft Automotive

12. Juli 2010, 12:20 Uhr | Von Prof. Dr.-Ing. Jörg F. Wollert und Rafael Leidinger

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Fortsetzung des Artikels von Teil 3

Konfigurierbare CAN-Master-Klemme

Am Lehr- und Forschungsgebiet Softwaretechnik und Rechnernetze der Hochschule Bochum kam der Wunsch nach einem konfigurierbaren CAN-Master auf, der in der SPS ein genau differenziertes Prozessabbild zur Verfügung stellt, welches die Funktionsparameter für das mechatronische System beschreibt. Ohne eine weitere Programmierung sollte zudem die CAN-Schnittstelle auf die Systemschnittstellen der jeweiligen Fahrzeuge der OEMs anpassbar sein (Bild 4).

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Die Wahl viel auf die Automatisierungskomponenten eines renommierten Herstellers, mit dem schon seit Jahren erfolgreich zusammengearbeitet wurde und der eine breite Palette von unterschiedlichsten I/O-Modulen im Portfolio hat. Durch andere Projekte stand darüber hinaus hinreichendes Know-how zur Verfügung, um einen eigenen CAN-Master zu entwickeln (Bild 5), der den spezifischen Anforderungen in der Automobiltechnik gerecht wird. Da der Komponentenbus, der die I/O-Module untereinander verbindet, nur eine geringe Datenrate aufweist, war es offensichtlich, dass die gesamte Datenvorverarbeitung im CAN-Master erfolgen muss. Nur so lassen sich die Echtzeit-Anforderungen beim High-Speed-CAN mit bis zu 1 Mbit/s erfüllen. Die Wahl viel auf einen AT91SAM7X-Mikrocontroller der Firma Atmel, der hinreichend Rechenleistung zur Verfügung stellt und darüber hinaus mit dem Echtzeit-Betriebssystem eCOS zusammenarbeitet. Eine Erweiterung um ein EEPROM er möglicht die remanente Abspeicherung der CAN-Filter-Konfiguration im Master, so dass sich das I/O-Modul auch nach Power-Off wie gewünscht verhält. Über eine serielle Schnittstelle kann ein Konfigurationsprogramm die gewünschte CAN-Matrix im Dialog parametrieren.