Entwicklung und Aufbau eines CAN-Feldbussystems für die Steuerungstechnik mit Schnittstelle zum Internet

Diplomarbeit aus dem Jahr 2000 im Fachbereich Elektrotechnik, Note: sehr gut, Technische Universität Dortmund (Lehrstuhl für Hochspannungstechnik und elektrische Anlagen), Sprache: Deutsch, Abstract: In der vorliegenden Arbeit wird der Aufbau und die Programmierung eines Feldbussystems für die Steuerungstechnik beschrieben. Die entwickelten Feldbus-Knoten zeichnen sich durch eine modulare und kompakte Bauweise aus. Als Feldbus wird das Controller Area Network (CAN) eingesetzt, das sich durch eine weite Verbreitung in der Automatisierungstechnik und eine Vielzahl preiswerter Controller auszeichnet.

Es sind zwei Modulvarianten entwickelt worden: SLIO-Knoten (Serial Linked I/O) und Master-Knoten. Beide Varianten verfügen über sieben digitale und drei analoge Ein- und Ausgänge. Die SLIO-Knoten basieren auf einem Philips-CAN-Baustein mit wenig Eigenintelligenz, während die Master-Knoten einen DOS-kompatiblen Einchip-PC und einen hochintegrierten CAN-Protokoll-Controller beinhalten und damit genügend Rechenkapazität für anspruchsvolle Automatisierungsaufgaben besitzen. Die Master-Module sind über eine Ethernet-Schnittstelle mit anderen Automatisierungs-Rechnern vernetzbar. Insbesondere ist über einen eingebauten Webserver eine Visualisierung, Bedienung und Fernwartung des gesamten Feldbussystems über herkömmliche Internetbrowser möglich.

Die Arbeit umfaßt zusätzlich eine Marktübersicht über CAN-Controller, Mikrocontroller mit CAN-Schnittstellen und CAN-Transceiver. Es werden Maßnahmen zur Sicherstellung der elektromagnetischen Verträglichkeit geschildert, die zu einer unerläßlichen Aufgabe bei der Planung und beim Aufbau von elektronischen Systemen geworden sind. Eigene Störfestigkeits-Prüfungen und Störemissions-Messungen belegen die Wirksamkeit der vorgenommenen Maßnahmen.