Typische Lastbank-Kommunikationsprotokolle

Die Anwendung von Netzwerk-Kommunikationsprotokollen hängt von zahlreichen Variablen ab, wie z.B. der Art des Lasttests, den Lastkapazitäten, der Anzahl der Lastbänke und dem Abstand zwischen den Lastbänken. Die Lastbänke von Avtron bieten eine Vielzahl von Netzwerk-Kommunikationsprotokollen, die für die beste Lasttest-Anwendung geeignet sind.

CAN-Bus

Ein Controller Area Network (CAN-Bus) ermöglicht es Maschinen und Geräten, miteinander zu kommunizieren, ohne dass ein Host-Computer erforderlich ist. CAN-Bus ist ein nachrichtenbasiertes Protokoll, das häufig in der Militär- und Automobilindustrie verwendet wird.

Bei Lastbänken wird der CAN-Bus häufig für nicht permanente Modelle mit geringerer Kapazität verwendet. CAN-Bus bietet eine schnelle Reaktionszeit von etwa 250 Kilobit pro Sekunde (kbps), was von Vorteil ist, wenn viele kleinere tragbare Einheiten über Entfernungen von weniger als 250 Metern miteinander vernetzt werden. Lastsprünge werden sofort im gesamten Netzwerk angewandt, um die reale Belastung der verschiedenen Geräte zu simulieren. Die Multi-Drop-Architektur des CAN-Busses ermöglicht es allen Lastbänken im Netzwerk, gleichzeitig Nachrichten zu empfangen. Durch die Multi-Drop-Kommunikation des CAN-Busses entfällt die Notwendigkeit der Wiederholung von Einheit zu Einheit, was die Reaktionszeit verlangsamt. CAN bietet ein zuverlässiges Netzwerk mit geringem Overhead für eine schnelle Kommunikation.

RS485

RS485 ist ein Multidrop-Differentialpaar-Kommunikationsnetz. Die Multi-Drop-Architektur ermöglicht die Übermittlung von Nachrichten im Netzwerk, ohne dass die Lastbänke mit Strom versorgt werden. RS485-Netzwerke arbeiten mit einer niedrigeren Geschwindigkeit (ca. 19,2 kbit/s) als CAN-Busse, können aber über Entfernungen von mehr als 1000 Metern kommunizieren. RS485 wird häufig bei fest installierten Geräten mit höherer Kapazität verwendet, bei denen weniger Lastbänke gleichzeitig gesteuert werden müssen. Das Differenzialpaar sorgt außerdem für ein starkes Signal mit geringem Rauschen. Die Einrichtung von RS485-Netzwerken ist schnell und zuverlässig und erfordert keine Vorkonfiguration von IP-Adressen.

Ethernet

Ethernet ist eines der am weitesten verbreiteten Kommunikationssysteme zur Vernetzung elektrischer Geräte mit verschiedenen Kommunikationsprotokollen wie TCP/IP. TCP/IP bietet separate IP-Adressen und die Möglichkeit der Vernetzung von Fernsteuerung und -überwachung über große Entfernungen durch Standardhardware wie Router oder Switches. Ethernet ist auf 100 m pro Strecke begrenzt, und zur Verlängerung der Strecke ist ein Repeater erforderlich. Die meisten Industrieanlagen nutzen Ethernet als Kommunikationsmittel mit dem integrierten Gebäudemanagementsystem (BMS). Lastbänke werden in der Regel entweder manuell oder autonom von einem Kontrollraum der Anlage aus eingerichtet und gesteuert. Die BMS-Kommunikation erfolgt in der Regel über Modbus, das im Folgenden beschrieben wird.

IP-Adressen werden einzelnen Lastbänken zugewiesen oder mit Gateway-Hardware verbunden, so dass ein Lastbank-Netzwerk viel größer sein kann als ein typisches CAN-Bus- oder 485-Netzwerk. Das Ethernet-Netzwerk muss im Voraus vorkonfiguriert werden, was zu einer zusätzlichen Einrichtungszeit führen kann. Nachrichten haben einen viel größeren Overhead, daher ist die Kommunikation in Echtzeit schwieriger. Da Ethernet in den Gigabit-Bereich pro Sekunde wächst, wird Real Time Ethernet immer häufiger eingesetzt.

Modbus

Modbus ist ein Industriestandard-Kommunikationsprotokoll, das 1979 von Modicon (jetzt Schneider Electric) entwickelt wurde. Modbus hat eine Vielzahl von Protokollversionen, die auf verschiedenen Hardware-Kommunikationssystemen wie RS485 oder Ethernet verwendet werden können. Modbus ist nützlich bei der Überwachung oder Steuerung vieler Geräte. Der Hauptkontrollpunkt liest/schreibt Register oder Adressbereiche, was Modbus zu einem flexiblen und einfach zu implementierenden Protokoll macht.

Die Steuerung von Lastkollektoren über Modbus ermöglicht dem Benutzer eine bessere Einbindung in sein Gebäudemanagementsystem und die Implementierung eines Lastkollektors in sein Programm.