Würth Elektronik : Programmierbare Lösung zur Stromversorgung

Die CAN Box 8FR6 nutzt einen NXP-32-Bit-Cortex-M4-Mikroprozessor, bietet 128 KB RAM und einen 512-KB-Flash-Speicher sowie ein 2-KB-F-RAM. Die 17 × 14 × 7 cm große Box der Schutzklasse IP64 verfügt über acht Sicherungs- und Relaisausgänge sowie sechs High-Side-Ausgänge und wird für die Stromverteilung auf mehrere Verbraucher eingesetzt. Dazu kommen acht analoge Eingänge, vier Digital- oder Frequenzeingänge mit schaltbarem Pull-up und zwei CAN-Bus-Schnittstellen. Jeder Relaisausgang kann mit bis zu 15 A, jeder High-Side-Ausgang mit bis zu 2 A belastet werden. Die High-Side-Ausgänge sind alle PWM-fähig und können dadurch auch zum Dimmen von Beleuchtungssystemen verwendet werden.

Alle Ein- und Ausgänge, einschließlich der acht Relaisausgänge, sind mit einer Strommessung ausgestattet. Die Relais bieten eine digitale Rückmeldung jedes Ausgangs (NO/NC), wodurch eine Diagnose defekter Sicherungen oder die Überwachung des Relaiszustands möglich ist.

Die Strombelastung der Box ist nicht limitiert und ergibt sich aus der Anzahl der aktivierten Relais und den Werten der eingebauten Sicherungen. Um zu vermeiden, dass die Temperatur innerhalb der Box über 100 °C steigt, empfiehlt Würth Elektronik ICS eine Anwendungsbegrenzung und eine Systemwarnung über CAN-Kommunikation zu programmieren. Zur Temperaturmessung sind zwei Temperatursensoren in der Box eingebaut.

Über ein M6-Powerelement wird der Strom auf die Relais und die elektronischen Ausgänge des Moduls verteilt. Die CPU und die elektronischen Teile der Box werden von einem der Pins des 39-poligen Leavyseal-Steckverbinders versorgt. Die Trennung in der Versorgung ermöglicht auch die getrennte Absicherung der Strom- und Logikleitungen.

Die CAN Box 8FR6 bietet umfangreiche Diagnosemöglichkeiten und kann aktiv Warn- und Wartungsmeldungen versenden. Durch eine entsprechende Programmierung können Aktivierungszyklen und Betriebsstunden im FRAM gespeichert werden und einen umfassenden Überblick über die Fahrzeugnutzung bieten.

Die CAN Box 8FR6 ist außerdem in der Lage, die Steuerung der meisten Verbraucher wie zum Beispiel Beleuchtungssysteme zu übernehmen und so die Ein- und Ausgänge auf den anderen Steuergeräten für die Handhabung der Sensoren oder maschinenspezifische Aufgaben freizugeben.

Durch die Vielzahl an Ein- und Ausgängen können mehrere Boxen in ein dezentrales System integriert werden. Damit können bestehende Systeme einfach nachgerüstet werden.

Durch die CAN Box 8FR6 kann eine Reduzierung des Kabelquerschnitts und somit eine Gewichts- und Kostenersparnis erzielt werden. Bei der Definition der geschützten Stromleitungen werden bei den konventionellen Lösungen in der Regel der Laststrom geprüft und eine Sicherung mit dem Nennwert von mindestens 25 % über dem Laststrom ausgewählt. Unter Berücksichtigung all dieser Parameter berechnet man dann den Kabeldurchmesser. Mit der CAN Box 8FR6 kann das Kabel mit geringerem Puffer ausgelegt werden, da die Box an jedem Ausgang eine Strommessung bietet. Die Strommessung ermöglicht, dass beim über 5 Minuten andauernden Überstrom von 10 % über die Normallast der überlastete Ausgang abgeschaltet wird.

Die CAN Box 8FR6 ist mit dem WEcontrol Designer frei programmierbar. Der Editor im WEcontrol Designer enthält zahlreiche Funktionsbausteinbibliotheken, die die Programmierung erleichtern und beschleunigen können. Mit der IEC-61131-3-konformen Programmierumgebung können standardisierte Protokolle wie J1939 oder ein einfacher Raw-CAN verwendet werden. Durch die Implementierung des UDS-Bootloaders ist eine einfache Integration in die Softwareumgebung der Maschinenhersteller möglich. Zur Unterstützung des UDS-Protokolls bietet Würth Elektronik ICS das WE Flasher Tool an. Dieses kann über CAN mit UDS kommunizieren und das CAN-Netzwerk nach der CAN Box 8FR6 durchsuchen, um dann Applikationen oder Firmware-Updates aufzuspielen. Durch die freie Programmierung lässt sich die CAN Box 8FR6 einfach an verschiedene Verbrauchertypen oder Funktionen anpassen.

Die 8FR6 Box ist ein Standardprodukt. Die Relais und Sicherungen können entsprechend der Kundenanwendung gewählt werden, empfehlenswert wäre jedoch der Einsatz von 10/15-Ampere-Relais. Bei der optimalen Auslegung der Box bietet Würth Elektronik ICS zudem Unterstützung an. Und auch bei der Programmierung der Box oder bei der Softwareschulung stehen die FAEs von Würth Elektronik ICS zur Verfügung.