CANopen · CiA 419 · Carrier 30XA · Ixxat · Modbus TCP · PCAN-View · HVAC · 11 Min. Lesezeit

CANopen HVAC-Kälteanlagenintegration: Carrier, York, Daikin über Ixxat-Gateway

Kommerzielle Kältemaschinen von Carrier, York und Daikin geben ihre Betriebsparameter über CANopen mit dem CiA 419 HVAC-Profil frei – und liefern Vor- und Rücklauftemperaturen, Kompressorstatus, Energiemesswerte und Alarmcodes über ein einziges abgeschirmtes CAN-Kabel. Ein Ixxat CANopen-Gateway übersetzt diese Objekte in Modbus TCP und macht Kältemaschinendaten für jedes BMS, SCADA oder KNX-Gebäudeautomationspanel verfügbar.

Kältemaschinenmodelle mit nativem CANopen

Nicht alle Kältemaschinenmodelle enthalten CANopen serienmäßig – einige erfordern eine werksseitig eingebaute Kommunikationsoptionskarte, andere verwenden CANopen nur intern zwischen den Verdichterregelplatinen und stellen Modbus oder BACnet für die GLT bereit. Prüfen Sie vor der Auswahl eines CANopen-Gateways immer das Datenblatt der Kältemaschine im Abschnitt „Kommunikationsoptionen“.

Hersteller / ModellCANopen-VerfügbarkeitProfilBitrate
Carrier 30XA (luftgekühlter Schraubenverdichter)Optionskarte PRO-BUS – separat bestellenCiA 419 + Herstellerobjekte250 kbit/s
Carrier 30XW (wassergekühlt)Integriert in i-Vu ControllerCiA 419 + Carrier Erweiterung250 kbit/s
York Magnitude (Zentrifugal)YORK YorkTalk 2 OptionsmodulCiA 419 Teilmenge125 kbit/s
Daikin Skyair FBQ-B SerieCANopen über EKRSC-OptionsplatineNur herstellerspezifisch250 kbit/s
Daikin Altherma 3 H HTInterner CAN zwischen Platinen – nicht zugänglichN/A – Modbus oder BACnet verwenden
Trane CenTraVac CVHETechView-Gateway-ErweiterungBACnet MS/TP wird CANopen vorgezogen

CiA 419 Objektzuordnung für Kältemaschinendaten

The CiA 419 HVAC profile defines standard object indices for chiller process values. Temperature values are encoded as INT16 in units of 0.01°C — divide the raw value by 100 to get degrees Celsius. A raw value of 0x0BB8 = 3000 decimal = 30.00°C. Negative temperatures use two's complement: 0xFF9C = -100 = -1.00°C.

Datenpunkt KältemaschineCiA 419 IndexTyp / EinheitR/W
Kaltwasservorlauftemperatur0x6010:01INT16, 0,01 °CR
Kaltwasserrücklauftemperatur0x6010:02INT16, 0,01 °CR
Kondensatorkühlwassereintrittstemperatur0x6010:03INT16, 0,01 °CR
Kondensator-Wasseraustrittstemperatur0x6010:04INT16, 0,01 °CR
Kaltwassersollwert0x6011:01INT16, 0,01 °CR/W
Kompressor 1 Betriebszustand0x6020:01UINT8: 0=aus, 1=Betrieb, 2=FehlerR
Kompressor 2 Betriebszustand0x6020:02UINT8: 0=aus, 1=Betrieb, 2=FehlerR
Betriebsart Kältemaschine0x6040:01UINT8: 0=aus, 1=kühlen, 2=Wärmepumpe, 3=autoR/W
Aktiver Alarmcode0x6050:01UINT32 BitfeldR
Gesamte Wirkleistung (W)0x6060:01UINT32, 1W AuflösungR
Energiezähler (Wh)0x6060:03UINT32, 1Wh AuflösungR
COP (Leistungszahl)0x6070:01UINT16, 0.01 AuflösungR

Carrier 30XA verwendet einen hybriden Ansatz: CiA 419-Standardobjekte für Temperaturen und Betriebsart sowie herstellerspezifische Objekte bei 0x2000–0x2FFF für Kompressordrücke, Expansionsventilpositionen und detaillierte Alarmcodes. Fordern Sie vor der Konfiguration des Gateways stets die Carrier CANopen EDS-Datei vom Carrier-Techniksupport an (Dateinummer variiert je nach Firmware-Version).

Ixxat CANopen-Gateway zu Modbus TCP — Konfiguration

Das Ixxat CANopen-Gateway (HMS Networks, Teilenummer 1.01.0075.00000) fungiert als CANopen NMT-Master und stellt alle abgebildeten CANopen-Objektwerte als Modbus TCP-Holding-Register auf seinem Ethernet-Port bereit. Die GLT, der KNX-Modbus-Gateway oder die SCADA liest Kältemaschinendaten durch Abfragen von Modbus-Registern über Ethernet — ohne CAN-Kenntnisse auf GLT-Seite.

Ixxat CANopen-Gateway — Web-UI-Konfigurationsschritte

1. Hardware connections
   CAN port: Connect CAN_H, CAN_L, GND to chiller CAN terminals
   ETH port: Connect to building LAN or dedicated HVAC network
   Power: 24V DC supply

2. Web UI access
   Default IP: 192.168.0.100 — change to site VLAN address
   Navigate to: CAN → Bit Rate → Set to 250 kbit/s (match chiller)

3. Import chiller EDS file
   CANopen → Devices → Add Device → Upload EDS file
   Assign Node ID matching chiller panel setting (e.g. Node 3)
   The gateway auto-discovers objects from the EDS

4. PDO configuration
   Select TPDO1 of chiller node
   Verify mapped objects include 0x6010:01 (supply temp) and 0x6010:02 (return temp)
   Set transmission type: 255 (event-driven) with event timer 1000ms
   Set inhibit time: 500ms (no more than 2 frames per second per chiller)

5. Modbus TCP register mapping
   Modbus → Register Map → Auto-generate from CANopen objects
   Or manually: map object 0x6010:01 → Holding register 40001
                map object 0x6010:02 → Holding register 40002
                map object 0x6040:01 → Holding register 40010
                map object 0x6050:01 → Holding registers 40011–40012 (UINT32 = 2 registers)
   Modbus TCP port: 502 (default)
   Unit ID: 1 (default — change if multiple gateways on same IP)

6. NMT: Start Network → all nodes transition to Operational
   Verify green LED on gateway and chiller CANopen board

Verdrahtung: geschirmtes verdrilltes Paar und Abschlusswiderstand

Das CAN-Kabel vom Schaltschrank zur Kältemaschine muss ein geschirmtes verdrilltes Paar mit einer charakteristischen Impedanz von 120 Ω sein. Maschinenräume enthalten Frequenzumrichter, die erhebliche elektromagnetische Störungen erzeugen — ungeschirmtes Kabel verursacht intermittierende CAN-Fehler, die schwer zu diagnostizieren sind.

CAN-Verdrahtung zur Kältemaschine — Schaltschrank zum Maschinenraum

Cable specification:
  Belden 9841 (120Ω, 24AWG, single shielded twisted pair)
  OR Lapp UNITRONIC BUS CAN (120Ω, available in 2×2×0.22 for multi-pair runs)

Connection (linear bus — no stars):
  Ixxat gateway → [Carrier 30XA chiller 1] → [Carrier 30XA chiller 2]

  Gateway CAN port:
    Terminal CAN_H → Cable pair A
    Terminal CAN_L → Cable pair B
    Terminal GND   → Cable drain wire (shield connected at gateway end only)
    120Ω termination resistor: fitted at gateway (it is the first node on bus)

  Chiller 1 CANopen board (middle node — no termination):
    CAN_H → Incoming pair A AND outgoing pair A (daisy-chain through)
    CAN_L → Incoming pair B AND outgoing pair B
    GND   → Drain wire (DO NOT connect shield to chiller chassis here — ground loop risk)

  Chiller 2 (last node — terminate here):
    CAN_H and CAN_L: same daisy-chain as chiller 1
    120Ω termination: connect between CAN_H and CAN_L at this node

Maximum stub length from trunk to chiller terminal: 0.3m
Run cable in separate conduit from 400V power and VFD cables
Minimum 200mm separation from power cables

Inbetriebnahme mit PCAN-View

Überprüfen Sie vor dem Anschluss des Ixxat-Gateways den CAN-Bus mit einem PEAK-System PCAN-USB-Adapter und PCAN-View (kostenlose Software). So stellen Sie sicher, dass der Kühler sendet, die Bitrate korrekt ist und keine Fehlerframes auftreten, bevor das Gateway eingebunden wird.

PCAN-View Inbetriebnahmeverfahren

1. Connect PCAN-USB to laptop USB
   Connect CAN_H, CAN_L, GND to temporary spur at first chiller
   DO NOT connect termination from PCAN-USB — bus should already be terminated
   (PCAN-USB has no internal termination by default)

2. PCAN-View: Hardware → Connect → Select PCAN-USB
   Bit rate: 250 kbit/s (match chiller setting)
   Click Connect

3. Observe received frames in Trace window:
   Chiller sending heartbeat: COB-ID 0x703 (node ID 3) every ~1000ms
   Data: 05 = Node in Operational state
         7F = Node in Pre-Operational state — gateway must send NMT start

4. Check Error Frame counter (top-right panel)
   Error frames > 0: check termination, bit rate, cable quality
   0 error frames: bus is clean — proceed with gateway connection

5. SDO read test — verify temperature object:
   Transmit tab → New message:
   COB-ID: 0x603  DLC: 8  Data: 40 10 60 01 00 00 00 00
   Click Send
   Response in Receive window at COB-ID 0x583:
   Data: 4B 10 60 01 XX XX 00 00 (bytes 4–5 = supply water temp × 100)

6. Disconnect PCAN-USB, connect Ixxat gateway in its place

Häufige Probleme und Lösungen

SymptomWahrscheinliche UrsacheAbhilfe
PCAN-View zeigt sofort nach Verbindungsaufbau Fehlerframes anFehlender oder falscher AbschlussMessen Sie den Widerstand zwischen CAN_H und CAN_L — sollte 60Ω betragen. Fügen Sie 120Ω-Widerstände an beiden physikalischen Enden des Trunk-Kabels hinzu oder positionieren Sie sie neu.
Keine Frames in PCAN-View empfangenFalsche Bitrate oder CANopen des Kühlers nicht aktiviertÜberprüfen Sie das Frontpanel / Servicemenü des Kühlers auf das CANopen-Aktivierungs-Flag und die Baudrateneinstellung. Versuchen Sie 125 kbit/s, wenn bei 250 kbit/s kein Verkehr angezeigt wird.
Ixxat-Gateway zeigt NMT-Timeout für KühlerknotenNode-ID stimmt nicht überein oder Kühler befindet sich im Pre-Operational-ZustandÜberprüfen Sie die CANopen-Node-ID des Kühlers im Servicemenü. Senden Sie den NMT-Start-Node-Befehl (COB-ID 0x000, Daten 01 + Node-ID) über PCAN-View, um den Operational-Zustand zu erzwingen.
Modbus TCP gibt für alle Register 0x0000 zurückPDOs werden nicht aktiviert — Kältemaschine im Pre-OperationalIm Ixxat-Web-UI: NMT → Start All Nodes. Überprüfen Sie die grüne Operational-LED auf der CANopen-Platine der Kältemaschine
Temperaturanzeige 32767 oder -32768 (0x7FFF / 0x8000)Sensorfehler oder Objekt auf dieser Kältemaschinen-Firmware nicht verfügbarÜberprüfen Sie die Fehlerliste der Kältemaschine. Einige Objekte geben 0x7FFF zurück, wenn der Sensor getrennt ist — als ungültig/Sensorfehler behandeln
Node-ID-Konflikt — zwei Kältemaschinen zeigen gleiche COB-IDsBeide Kältemaschinen wurden mit derselben Standard-Node-ID (oft ID 1) ausgeliefertRufen Sie das Service-Menü jeder Kältemaschine einzeln auf (andere trennen) und vergeben Sie eindeutige Node-IDs: 3 und 4

Carrier 30XA Kältemaschinen, die vor 2019 ausgeliefert wurden, verfügen möglicherweise über eine CANopen-Firmware, die das NMT Heartbeat-Protokoll nicht unterstützt — stattdessen wird das ältere Node Guarding-Protokoll verwendet. Wenn das Ixxat-Gateway einen „Node Guarding-Fehler“ meldet, aktivieren Sie Node Guarding in der Gateway-Konfiguration (Guard Time 1000 ms, Life Time Factor 3) anstelle der Heartbeat-Überwachung.

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