CANopen und POWERLINK

Aus zwei mach eins

21. August 2007

Mit wachsenden Netzwerken und steigendem Datenaufkommen unterliegt der Einsatz von CANopen zunehmenden Einschränkungen. Denn das zugrundeliegende Transportprotokoll CAN verfügt über eine Bandbreite von 1 Mbit/s und lässt bei dieser Übertragungsrate lediglich eine Leitungslänge von 25 m zwischen zwei Netzteilnehmern zu. Durch den Einsatz von POWERLINK stehen dem Anwender auch bei weit größerem Datenaufkommen und ausgedehnten Netzwerken die Vorteile von CANopen zur Verfügung: POWERLINK erweitert Standard-Ethernet um Echtzeit-Fähigkeit und definiert gleichzeitig die Anwendungsschicht dieses Protokolls als Träger der CANopen-Mechanismen.

Aus Sicht der Anwendung gibt es keinen Unterschied zwischen CANopen und POWERLINK. Aber die Kommunikationslösung besitzt eine Bandbreite von 100 Mbit/s und erlaubt Leitungslängen von 100 m zwischen zwei Netzknoten. Grundsätzlich gibt es zwei Einsatzszenarien für POWERLINK, mit denen Be-treiber von CAN-Feldbussen gleichermaßen die Vorteile von CANopen und Ethernet nutzen können: Entweder eine Migration von CANopen - zu - POWERLINK oder eine Kombination von CANopen- und POWERLINK-Netzwerksegmenten mittels POWERLINK/CANopen-Gateways. Wo sich eine Migration wirtschaftlich nicht rechnet, bietet sich die Untergliederung des Netzwerks in Haupt- und Subsysteme an. Mit diesem Ansatz sind zwei Architekturen realisierbar. Entweder werden CAN-Subsysteme in ein übergeordnetes POWERLINK-Netzwerk oder POWERLINK-Subsysteme in ein übergeordnetes CAN-Netzwerk eingebunden. Ersteres bietet sich beispielsweise an, wenn lokale Anwendungen über größere Entfernungen angesteuert werden müssen, letzteres, wenn lokale Anwendungen intern eine hohe Bandbreite benötigen, wie bestimmte Messeinrichtungen mit größerer Datenverarbeitung.

Im reibungsfreien Zusammenspiel von CANopen und POWERLINK spiegelt sich die Philosophie der Hersteller: Wie CAN in Automation (CiA) vertritt auch die Ethernet POWERLINK Standardization Group (EPSG) eine Politik des offe-nen Standards. Beide Organisationen besitzen demokratische Strukturen, in denen die Mitglieder weitreichenden Zugriff auf die Ressourcen erhalten und ihre Entwicklungen auf der Grundlage breiter Kooperation vorantreiben. An CANopen und POWERLINK wird deutlich, auf welche Weise offene Standards gleichermaßen Herstellern und Anwendern nützen: Die Kooperation unter Herstellern führt zu weitreichender Kompatibilität von Komponenten und zur Steige-rung der technischen Sicherheit; offene Standards garantieren dem Anwender Unabhängigkeit von einzelnen Herstellern und vergrößern die Investitionssi-cherheit.

Mit der konsequenten Integration der CANopen-Mechanismen hat die Ethernet POWERLINK Standardization Group (EPSG) ihre Kommunikationslösung auf dem Fundament eines erprobten und bewährten Systems errichtet, die die Auslegung einer zeitgemäßen Infrastruktur erlaubt. Anwender können weiterhin die Vorteile von CANopen nutzen, ohne auf die Vorzüge von Ethernet verzichten zu müssen. POWERLINK stellt in Bezug auf die Technik, aber auch hinsichtlich des offenen Formats eine Weiterentwicklung, wenn nicht sogar den legitimen Nachfolger von CANopen dar.