µCAN-BOX Familie –
Zuverlässigkeit in rauer Umgebung

I/O-Varianten und Signaltypen

Die µCAN-BOX-Familie umfasst eine breite Palette von I/O-Varianten, um unterschiedliche Signalarten abzudecken:

• Kanäle: Module mit 4 oder 8 Kanälen für Ein- und Ausgänge (je nach Typ).

• Analoge Eingänge: Varianten für Spannung (±10 V) und Strom (0/4–20 mA) ermöglichen die präzise Messung analoger Sensorsignale.

• Analoge Ausgänge: Module mit ±10 V Spannungsausgängen oder 0–20 mA Stromausgängen zur Ansteuerung analoger Aktoren (z. B. Ventile).

• DMS-Eingänge: Spezielle Module für Dehnungsmessstreifen (DMS/Kraftsensoren) erlauben z. B. Kraft- und Gewichtsmessungen.

• Temperaturmessung: Module zur Erfassung von Thermoelementen (Typ J, K, etc.) sowie Pt100/Pt1000-Widerstandsthermometern (auch Pt200, Pt500).

• Digitale I/Os: 8-Kanal-Module für digitale Signale, bei denen jeder Kanal als Eingang oder Ausgang konfiguriert werden kann, um Schaltzustände zu erfassen oder Aktoren zu schalten.

• Zähleingänge: Hochgeschwindigkeits-Zählermodule (bis zu 500 kHz) zum Erfassen von Frequenzen, Impulsen oder Drehzahlen.

• PWM-Ausgänge: Module mit PWM (Pulsweitenmodulation)-Funktion (bis 1 A Ausgangsstrom pro Kanal), geeignet zur Ansteuerung von z. B. Proportionalventilen oder Motoren.

Feldbus

• Feldbus CAN / CAN FD
• Protokoll CANopen / CANopen FD / J1939 / Raw-CAN
• Einstellung Bitrate über Schiebeschalter
• Einstellung Moduladresse über Schiebeschalter / LSS
• Terminierung zuschaltbar über Schiebeschalter

Die µCAN-BOX Familie

CAN-Schnittstelle und Protokolle

Jedes µCAN-BOX-Modul besitzt eine galvanisch isolierte CAN-Bus-Schnittstelle (High-Speed CAN nach ISO 11898-2). Die Hardware unterstützt CAN 2.0A und 2.0B (11- und 29-Bit Identifier) und ist optional auch für CAN FD vorbereitet. Auf dieser einheitlichen Feldbus-Schnittstelle können die Module mit verschiedenen Protokollen betrieben werden, ohne Hardwareänderung. Insbesondere werden CANopen (CiA-301 Standard, optional auch CANopen FD nach CiA 1301), SAE J1939 sowie herstellerspezifische Raw-CAN-Kommunikation unterstützt. Typische Bitraten von 50 kbit/s bis 1 Mbit/s werden ab Werk unterstützt. Die flexible Protokoll- und Schnittstellen-Auslegung gewährleistet die Kompatibilität der µCAN-BOX-Module mit einer Vielzahl von CAN-Systemen in Fahrzeugen und Industrieanlagen.

Konfiguration und Diagnose

Die Inbetriebnahme und Überwachung der µCAN-BOX-Module gestaltet sich benutzerfreundlich:

• DIP-Schalter Konfiguration: An jedem Modul befinden sich leicht zugängliche DIP-Schalter, über die sich zentrale Einstellungen vornehmen lassen. Damit werden CAN-Bitrate, Moduladresse (Node-ID) und die Bus-Abschlusswiderstände (Terminierung) direkt am Gerät eingestellt. Dies ermöglicht eine schnelle Basis-Konfiguration ohne spezielle Tools. Alternativ ist auch eine Konfiguration über das CAN-Netz (z. B. via Layer Setting Services bei CANopen) möglich, falls eine ferngesteuerte Einstellung bevorzugt wird.

• Heartbeat-Funktion: Im CANopen-Betrieb unterstützen die Module die Heartbeat-Funktion zur automatischen Überwachung der Verbindung. Das Modul sendet in konfigurierbaren Intervallen Lebenssignale auf den Bus, sodass ein Ausfall vom übergeordneten System sofort erkannt werden kann.

• LED-Statusanzeigen: Jedes µCAN-BOX-Modul verfügt über zwei Status-LEDs, die den aktuellen Betriebszustand des CAN-Bus anzeigen (z. B. aktive Buskommunikation, Fehlerzustand). Damit lässt sich der Netzwerkstatus vor Ort schnell diagnostizieren. Im Fehlerfall (z. B. Bus-Ausfall oder Fehlerframes) bieten die LEDs eine einfache visuelle Fehlerdiagnose direkt am Gerät.

Robustes Design für extreme Einsatzbedingungen

Die µCAN-BOX-Serie wurde speziell für den rauen Feldeinsatz entwickelt und hält anspruchsvollen Bedingungen dauerhaft stand:

• Weiter Temperaturbereich: Ausgelegt für Umgebungstemperaturen von -40 °C bis +85 °C, wodurch sowohl Einsätze bei extremer Kälte als auch Hitze abgedeckt sind (z. B. Wintereinsatz, Motorraum).

• Schutzart IP66: Das dicht verschraubte Aluminiumgehäuse erfüllt IP66 (staubdicht und geschützt gegen starkes Strahlwasser). Damit sind die Module wasserfest und unempfindlich gegen Schmutz, Schlamm oder Regen – ideal für Außenmontage an Fahrzeugen oder Anlagen.

• Robuste Mechanik: Das Gehäuse aus Aluminium-Druckguss ist robust und vibrationsbeständig gebaut. Die vergossene Elektronik (als Option) im Inneren ist gegen Erschütterungen und Vibrationen geschützt, wie sie in mobilen Maschinen oder Fahrzeugen auftreten.

• Direkte Feldinstallation: Durch die hohe Schutzart und Bauform können µCAN-BOX-Module direkt an Maschinen und Fahrzeugen vor Ort montiert werden. Eine Installation im Schaltschrank ist nicht nötig, was Verkabelungsaufwand reduziert und verteilte Messstellen ermöglicht. Befestigungsbohrungen im Gehäuse ermöglichen eine einfache Schraubmontage.

• Flexible Anschlusstechnik: Die Module sind standardmäßig mit metrischen Kabelverschraubungen ausgestattet, durch die mehradrige Kabel ins Innere geführt und an federzug- oder schraubklemmbaren Anschlussleisten kontaktiert werden. Alternativ sind Varianten mit M12-Steckverbinder erhältlich, die einen Plug-&-Play-Anschluss von Sensoren/Aktoren via konfektionierter Kabel ermöglichen.

• Weitbereichs-Versorgung: Die Stromversorgung erfolgt mit 9…36 V DC. Damit können die Module direkt an 12 V- und 24 V-Bordnetze von Fahrzeugen angeschlossen werden und tolerieren auch Spannungsschwankungen oder Start-Spitzen. Ein Verpolungsschutz ist integriert.

• Zertifizierungen: Alle Module sind EMV-geprüft und CE-zertifiziert für den industriellen und automotive Einsatz. Dies garantiert die Einhaltung gängiger Sicherheits- und EMV-Normen, sodass die Module problemlos in bestehende Systeme integriert werden können.

Branchen und Einsatzbereiche

Typische Anwendungsfelder für µCAN-BOX-Module finden sich überall dort, wo unter schwierigen Bedingungen Sensoren und Aktoren dezentral angebunden werden müssen. Einige Beispiele:

• Mobile Arbeitsmaschinen: In Bau- und Landmaschinen, Kommunal- und Sonderfahrzeugen (z. B. Bagger, Kräne, Müllfahrzeuge) sorgen µCAN-BOX-Module für die zuverlässige Erfassung und Steuerung vor Ort. Zum Beispiel kann ein Digitalmodul vom Typ µCAN.8.dio-BOX Schaltsignale von Endschaltern und Tastern einlesen, während gleichzeitig Ausgänge Hydraulikventile ansteuern. PWM-Module (µCAN.8.pwm-BOX) ermöglichen die proportionale Ansteuerung von Magnetventilen oder Pumpenmotoren direkt im Fahrzeug.

• Landtechnik: In Traktoren, Mähdreschern und Agrarmaschinen werden viele analoge Sensorsignale (Druck, Füllstand, Temperatur) erfasst und Aktoren gesteuert. Hier kommen z. B. analoge Eingangs-Module wie die µCAN.4.ai-BOX zum Einsatz, um verteilte Sensoren (Hydraulikdruck, Drehmoment, etc.) nahe der Messstelle abzugreifen. Robuste Ausgangsmodule können Ventile, Stellmotoren oder Beleuchtung direkt ansteuern. Die µCAN-BOX-Module halten den harten Einsatz auf dem Feld – von Staub bis Erschütterung – problemlos aus.

• Medizintechnik: Auch in der medizinischen Gerätetechnik und Laborautomation spielen zuverlässige I/O-Systeme eine Rolle. µCAN-BOX-Module können z. B. in medizinischen Analysegeräten oder Imaging-Systemenverwendet werden, um Sensoren präzise auszulesen und Aktoren sicher zu steuern. Ein DMS-Modul wie die µCAN.4.sg-BOX eignet sich etwa zur Kraftmessung in medizinischen Testständen oder Rehabilitationsgeräten. Dank der galvanischen Trennung und EMV-Verträglichkeit erfüllen die Module die hohen Sicherheitsanforderungen in diesem Bereich.

• Verteidigung: Im militärischen Umfeld (Fahrzeuge, Gerätetechnik) werden besonders robuste und ausfallsichere Komponenten benötigt. Die µCAN-BOX-Module bewähren sich z. B. in gepanzerten Fahrzeugenoder überwachungsanlagen, wo sie Sensorik (etwa Temperatursensoren an Aggregaten mittels µCAN.4.ti-BOX) auslesen oder Aktorik ansteuern. Ihre breite Betriebstemperatur und Schockfestigkeit ermöglichen den Einsatz selbst unter extremen Bedingungen. Zudem erleichtert die einfache Diagnose per LED den Wartungstrupp vor Ort die Fehlersuche.