CAN Bus Datenlogger

Was ist ein CAN Bus Datenlogger?

CAN Bus Datenlogger werden vorrangig in der Industrie eingesetzt. Der Controller Area Network (CAN)-Bus ist ein serielles Feldbus-System, das den herstellerunabhängigen (non-proprietär) Datenaustausch zwischen Geräten ermöglicht. CAN Bus Datenlogger zeichnen sich durch ein einfaches Setup, umfangreiche Konfigurationsmöglichkeiten und einen autarken Betrieb aus. Erfahren Sie in diesem Beitrag, was CAN Bus Datenlogger leisten und welche Vorteile sich durch den Einsatz von CAN Bus Datenlogger ergeben.

CAN Bus – Was bedeutet das genau?

Damit unterschiedliche Komponenten eines technischen Systems miteinander kommunizieren können, werden Schnittstellen benötigt. Über diese Schnittstellen werden Informationen übertragen. Bis in die 1980er Jahre hinein wurden diese Schnittstellen mit immer umfangreicheren Kabelbäumen unter- und miteinander vernetzt. In einem damals gängigen Auto konnten diese Kabelbäume problemlos eine Gesamtlänge von bis zu 2 Kilometern erreichen. Im Jahre 1983 entwickelte das Unternehmen Bosch in Zusammenarbeit mit Intel ein neues System, um Kabelbäume zu reduzieren - und somit Gewicht und Kosten zu sparen. Dieses System wurde Controller Area Network getauft: das serielle Bussystem CAN trat seinen Siegeszug an.

 

Bei Bussystemen werden Informationen über eine gemeinsame Datenleitung, von der einzelne, kurze Stichleitungen zu den einzelnen Komponenten abgehen, übertragen. Dieser Aufbau reduziert einerseits die Verkabelung, andererseits können weitere Komponenten ohne Schwierigkeiten nachträglich angeschlossen werden. Da der Datenfluss über eine gemeinsame Hauptleitung stattfindet, muss ein sogenanntes Protokoll in das Bussystem integriert werden. Diese Protokolle steuern den Datenfluss und leiten die Datenpakete zielgenau zu den jeweiligen angeschlossenen Komponenten. Bei CAN-Bus Systemen werden die Komponenten durch einen 2-Draht-Bus sowie einer zusätzlichen Masseleitung miteinander verbunden.

Physikalische Grundlagen von CAN Bus

Für CAN Bus Systeme werden zumeist zweiadrige Kupferkabel für die Datenübertragen verwendet. Alternativ kommen auch zwei zusätzliche Adern für die Spannungsversorgung und Masse zum Einsatz. Die Datenübertragungs-Raten richten sich dabei nach der Leitungslänge. Dabei gilt: Je höher die benötigte Datenrate, desto kürzer müssen die Leitungen ausgelegt sein. Den Anfang und das Ende jeder Bus Leitung bilden Abschlusswiderstände mit 120 Ohm. Für die Verbindung der einzelnen Komponenten innerhalb eines CAN Bus Systems finden vorrangig Sub-D-Stecker, aber auch Schraubverbindungen Verwendung. CAN ist seit 2003 gemäß der ISO 11898 genormt.

Die Vorteile des CAN Bus Systems

Neben deutlich geringeren Kosten bieten CAN Bus Systeme zusätzlich eine hohe Störsicherheit und die Möglichkeit, Daten in Echtzeit zu übertragen. Die elektrische Störsicherheit des CAN Bus wird durch ein sogenanntes „differentielles Signal“ erreicht. Hierfür wird ein Bit auf zwei Leitungen parallel mit einer gegensinnigen Potentialänderung abgebildet. Treten nun Störungen auf, wirken diese Störungen auf beide Leitungen in der gleichen Richtung. Da jedoch die beiden Leitungen gegensinnige Pegel haben, bleibt der Unterschied beider Pegel auch bei Störungen nahezu gleich. Diese „Common Mode Rejection Ratio“ (CMRR), deutsch „Gleichtaktunterdrückung“, macht CAN Bus Systeme überaus unempfindlich gegen elektrische Störungen.

Weitere Vorteile des CAN Bus:

  • Geschwindigkeit: CAN Bus Systeme ermöglichen die Übertragung von Daten in hoher Geschwindigkeit. Dadurch werden Echtzeit-Anwendungen, beispielsweise das Live-Monitoring von Maschinen oder Prüfständen, ermöglicht.
  • Einfache Installation: CAN Systeme kommen mit deutlich weniger Kabeln aus und lassen sich einfach und schnell über Stecker miteinander verbinden.
  • Zuverlässig: Je weniger Stecker und Kabel im Einsatz sind, desto geringer sind mögliche Fehlerquellen zu befürchten.
  • Kosteneffizient: CAN Systeme stellen minimale Anforderungen an die Hardware und die Signalverarbeitung, entsprechend gering sind die Kosten für Anschaffung und Betrieb.

Was versteht man unter einem CAN Logger?

CAN Logger ist die Kurzform von CAN Bus Datenlogger. Can Logger sind Datenlogger, die sich direkt mit vorhandenen CAN Bus Systemen verbinden lassen. Diese Form der Datenlogger kann unterschiedliche Protokolle verarbeiten und entsprechend flexibel eingesetzt werden.

 

Unter anderem können CAN Logger über folgende Protokolle Messdaten sammeln:

 

  • OBD2 – Autos, LKW etc.
  • J1939 – LKW, Traktoren, Gabelstapler
  • CANopen – Maschinen und Anlagen, Robotik
  • DeviceNet – Automatisierung
  • ISOBUS – Landwirtschaft

Welche Daten kann ein CAN Logger verarbeiten?

CAN Logger können prinzipiell alle Daten, die in einem Controller Area Network versendet werden, aufzeichnen. Gängige Anwendungen sind beispielsweise die Drehzahlüberwachung von Antriebsmotoren, Temperaturen von Kühlschmierstoffen oder Ölen, Füllstände oder Drücke. Bei den Delphin CAN Loggern ist das Can Bus Interface frei programmierbar. So können beliebige Identifier gelesen, skaliert, verarbeitet und gespeichert werden.

Wo werden CAN Bus Datenlogger eingesetzt?

Die hohe Flexibilität der CAN Logger ermöglicht ein überaus breites Einsatzfeld. Ihre Vorteile spielen die CAN Logger vor allem im autarken, mobilen Einsatz aus. Typische Einsatzbereiche für CAN Bus Datenlogger sind :

 

  • Transportsysteme
  • Regalroboter
  • Fahrzeuge und Flugzeuge
  • Anlagen und Maschinen
  • Schwingungsmessungen

Welche Delphin Datenlogger kommunizieren via CAN Bus?

Delphin Technology bietet eine umfangreiche Palette an Datenloggern, die via CAN Bus kommunizieren können. Neben dem Expert verfügen auch die modularen Mess-, Steuer- und Überwachungsgeräte der ProfiMessage-Reihe über Bus-Schnittstellen. Im Bereich der Schwingungsmessung bietet Delphin mit dem Expert Vibro einen CAN Bus-fähigen Datenlogger. Für transiente Aufzeichnungen eignet sich der Expert Transient als autarker Datenrekorder zur synchronen Erfassung von transienten und periodischen Vorgängen.

Vielseitige Feldbusschnittstellen in einem Gerät

Datenlogger, die im Bereich von Mess-, Steuer- und Monitoring-Aufgaben eingesetzt werden, sollten über möglichst universelle Anschlussmöglichkeiten an den ablaufenden Prozess verfügen. Mit ProfiMessage D, einem Kombigerät von Delphin Technology, stehen vielseitigste Feldbusschnittstellen auf kompaktem Raum zur Verfügung. Mit internen Steuer-, Regel- und Überwachungsfunktionen können simultan Messwerte erfasst und überwacht sowie Regelungs- und Steuerungsaufgaben autark verarbeitet werden. Mit frei programmierbarem CAN Bus Interface, zwei getrennt nutzbaren PROFIBUS DP Slave-Schnittstellen, Modbus TCP/RTU sowie RS232/RS485 Konnektivität lassen sich mit dem ProfiMessage Datenlogger industrielle Prozesse und Anlagen umfassend monitoren und überwachen oder Messaufgaben in der Schwingungsanalyse realisieren.

Die Möglichkeiten von CAN Bus Datenloggern mit der passenden Software nochmals deutlich erweitern

Die breite Funktionalität von CAN Bus Datenloggern wird mit der passenden Software nochmals deutlich erweitert! Delphin Technology ermöglicht seinen Kunden mit dem Delphin Data Center ein zentralisiertes DAQ Messdatenmanagement. So lassen sich die durch CAN Logger gewonnenen Daten miteinander vernetzen, analysieren und speichern. Das Delphin Data Center bietet höchste Performance in der Verarbeitung und Bereitstellung von Daten und lässt sich ohne Programmieraufwand flexibel an alle Anforderungen im Bereich des Messdatenmanagements anpassen. Ob im Prüffeld, im Monitoring von Maschinen und Anlagen oder in der Lebensdauerprüfung: Das Delphin Data Center ist die effiziente Lösung für eine moderne, leistungsstarke Messdatenverwaltung. Ein weiterer Vorteil der Delphin Software: Sie kann nicht nur Daten von CAN Bus Loggern erfassen, sondern die Informationen darüber hinaus strukturiert mit anderen Datensätzen speichern, exportieren oder wiedergeben. Ergänzt wird die hohe Flexibilität durch die Möglichkeit, alle im Messnetz vorhandenen CAN Bus Daten – auch von Fremdherstellern oder einer SPS – zu verarbeiten. Natürlich lassen sich auch hier die gesammelten Daten übersichtlich, schnell und per Mausklick exportieren und auf allen gängigen mobilen und stationären Endgeräten ausgeben.

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