Open-Source-Schnittstelle

Motoren mit BiSS

Die offengelegte BiSS-Schnittstelle (Bidirektional/Seriell/Synchron) basiert auf einem Protokoll zur Realisierung einer Echtzeit-Schnittstelle für eine rein digitale, serielle und gesicherte Kommunikation zwischen einem Controller und Sensoren bzw. Aktoren. Die Vorteile sind groß und verteilen sich auf sämtliche Bereiche wie Technologie, Qualität, Kosten oder Logistik. Kein Wunder, dass immer mehr Hersteller die Schnittstelle nutzen.

Viele namhafte Anbieter der Aufzugsbranche implementieren die Open-Source-Schnittstelle BiSS.

Nach aktuellem Stand nutzen innerhalb der Antriebstechnik derzeit 312 bedeutende Komponenten-Hersteller die IPs, den Service und die praktischen Tools der Open Source Schnittstelle BiSS. Alle Extras sind frei zugänglich und jederzeit über die Webseite abrufbar. Das busfähige Interface ist nun zwölf Jahre am Markt und hat sich zum Echtzeit-Standard der Branche gemausert. Das offene Protokoll spielt seine Vorzüge immer dann aus, wenn hohe Übertragungsgeschwindigkeiten und Flexibilität gefordert sind. BiSS, das Kürzel steht für Bidirektional-Seriell-Synchron, ermöglicht die Kommunikation zwischen Controller, Sensoren und Aktoren mit geradezu minimalistischem Realisierungsaufwand. Die offene Schnittstelle ist kompatibel zur bestehenden Standard-Steuerungshardware; der BiSS Master lässt sich schnell und einfach, und vor allem ohne Lizenzkosten, implementieren. Die beeindruckende Performance der Schnittstelle und die optimale Ausrichtung auf Kunden- und Branchenanwendungen nährt die Prognose, dass das Interface nicht nur auf absehbare Zeit Primus in Branchen wie der Aufzugstechnik bleibt, sondern seine Erfolgsgeschichte hier wie in sämtlichen Bereichen des absoluten Motorfeedbacks fortschreiben kann. Die einfache und schnelle Implementierung ist für jeden Anlagenentwickler oberste Maxime - ein Ziel, das sich dank des BiSS-Standard Encoder Profils gut erreichen lässt. Dank der freien Verfügbarkeit aller IPs und Original Sourcecodes ist der

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Einsatz auf den unterschiedlichsten Plattformen möglich

Kübler hat die Bedeutung der Schnittstelle erkannt. Vorreiter für absolutes Motorfeedback zu sein, bedeutet für den Sensorik-Hersteller, frühzeitig die Weichen so zu stellen, dass für jede Implementierung oder bei akuten Problemen mit der Schnittstelle schnell Support zur Verfügung steht. Eine Bearbeitung des Problems ist innerhalb von 24 Stunden garantiert. Der neue, strukturierte und erweiterte Service umfasst unter dem Stichwort „Kübler Plus“ die Einführung elektronischer Datenblätter. Zeitraubende Downloads waren gestern: Alle technischen Daten für den BiSS-Geber Sendix 5873 lassen sich bereits heute – sei es unterwegs auf hoher See oder vor Ort am Aufzugsschacht – bequem abrufen und direkt nutzen.

Aufzüge sind für uns heute alltäglich. Wenn in China jährlich mehrere Milliarden Quadratmeter Wohnfläche neu bebaut werden, dann ist der Aufzug nicht mehr wegzudenken. Urbanisierung schafft riesige Märkte für die Aufzugsbranche. Und der Trend, vertikal zu wachsen, ist ungebrochen. Doch wenn ein Markt so enorm wächst, wächst der Kuchen nicht für alle Marktteilnehmer im gleichen Maße. Konzentration ist die Folge; die Erschließung interner Skaleneffekte kann zum entscheidenden Vorteil avancieren.

In einem wachsenden Markt sind es vor allem zwei Hebel, die helfen, die Wettbewerbsfähigkeit zu sichern: Innovation und Kostensenkung. Übertragen auf den Aufzugsmarkt heißt dies, dass die Branche vermehrt auf innovative Technologien setzt, um dringenden Forderungen nach Energieeinsparung und Umweltschutz entgegenzukommen. Neue, getriebelose Antriebssysteme, Energierückführung, Laufruhe durch die Reduzierung von Schwingungen sowie moderne Magnetwerkstoffe für eine bessere elektromagnetische Verträglichkeit sind nur einige der Entwicklungsschwerpunkte.

Der zweite Hebel, die Senkung der Kosten in einem prosperierenden Markt, ist heikel. Sicherheit und Vertrauen in das Produkt geht vor rigoroses Einsparen. Die Marke darf keinen Schaden nehmen. Interne Skaleneffekte lassen sich jedoch gut erzielen, indem man variantenreiche Produktportfolios auf der Basis einer gemeinsamen Produktplattform entwickelt. Einhergehend mit viel technologischer Erfahrung und Know-how kann Standardisierung die Produktkosten entscheidend beeinflussen. In Aufzügen werden Drehgeber zur Regelung der Drehzahl oder Antriebsposition eingesetzt. Sie sorgen zudem für eine präzise Schachtkopierung und überwachen die Geschwindigkeits-Begrenzer.

Während diese Aufgaben noch vor einer Dekade in aller Regel durch absolute Singleturn Drehgeber basierend auf RS422 bzw. RS485 und inkrementaler Sin-Cos Schnittstelle wahrgenommen wurden, hat sich die Branche inzwischen gewandelt. Viele Varianten machen derzeit einem neuen Kommunikationsstandard Platz: Dem BiSS Protokoll als Open-Source Schnittstelle. Mit seiner Drehgeberfamilie Sendix absolut mit BiSS-Schnittstelle hat der Drehgeberhersteller das passende Produktportfolio für diesen neuen Branchenstandard. Die Drehgeberfamilie mit den Modellen F36, 58xx und Sendix ATEX deckt von 36 Millimeter bis hin zu 70 Millimetern sämtliche Baugrößen ab. Vertreten sind sowohl optische Getriebetechnologien als auch getriebelose Drehgeber. Zertifiziert nach funktionaler Sicherheit oder ausgestattet mit Intelligent Scan Technologie verbindet die Familie ihre Fähigkeit, bi-direktional zwischen Sensor und Aktor zu kommunizieren. Sie bleibt dabei voll SSI kompatibel. Bestehende Standard-Steuerungshardware ist und bleibt damit auch für die User dieser Drehgeber durchgängig nutzbar.

Das Open Source Interface lässt sich als Sensor-Aktor-Schnittstelle problemlos gegenüber Feldbussen abgrenzen. Innerhalb der Positions- und Bewegungssensorik traf die Schnittstelle bei ihrer Markteinführung auf diverse vorhandene bidirektionale Schnittstellen. Die Kommunikation war damals noch vorherrschend analog, und Sensorik-Hersteller verfolgten ihre eigenen Ansätze. Die Sonderlösung war quasi die Regel. So lag es nahe, mit einer Open Source Lösung eine Schnittstelle branchenweit kompatibel zu machen. Und mit BiSS-C verwendet man eine offene Variante im sogenannten Continuous Mode, die genau 14 Jahre nach Einführung industrieweit etabliert ist. Durch den C-Mode kann eine Modus-Umschaltung vermieden werden. Befehle können demnach vom Master an den Slave gesendet werden, ohne den Sensordatenfluss zu unterbrechen. Doch BiSS-C hat weitere Vorteile: Das Interface bietet hohe Geschwindigkeiten mit Datenraten bis 10 MHz sowie inhärente Sicherheit.

BiSS IN DER ANTRIEBSTECHNIK

Und es ist nicht nur für die Aufzugsbranche sondern für alle dynamischen Achsen mit hoher Beschleunigung geeignet. Die Zukunft wird BiSS demnach auch in andere Anwendungen der Antriebstechnik führen. Dafür sprechen eine gleichmäßige Geschwindigkeitsregelung, eine sehr gute - bidirektionale - Wiederholgenauigkeit und große Positionsstabilität. Die Übertragung der Daten läuft mit dem Interface digital über eine zweidrahtige Standardleitung, wobei sich die besondere Geschwindigkeit direkt aus den Übertragungsraten der Treiberelektronik ergibt. Diese ergeben Zykluszeiten von wenigen Mikrosekunden für 32 Bit.

Die Schnittstelle erfüllt alle Leistungsanforderungen der Aufzugsbranche. So lässt sich der Drehgeber Sendix 5873 BiSS einfach an Direktantriebe installieren. Die Konuswelle etwa lässt sich hochgenau und direkt koppeln; eine Nullsetz-Taste erleichtert die Inbetriebnahme. Die inkrementale Sin-Cos-Spur schafft bis zu 2048 Impulse pro Umdrehung. Immer noch mit BiSS ausgestattet biete

t Kübler auch Spezial-Geber für funktionale Sicherheit, die in Aufzügen ein entscheidendes Kriterium zur universellen Einsetzbarkeit ist. Heute lässt sich Antriebstechnik kaum noch ohne integrierte Sicherheitsfunktionen, verkaufen.

Im Aufzugsmarkt hat sich die Schnittstelle ihren festen Platz erobert. Und gleich, welche Vorstellungen wir mit der weithin bemühten Formel einer Industrie 4.0 verbinden, eins ist sicher: Der Kommunikationsplattform wird zukünftig noch größere Bedeutung zukommen. jg

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