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 / Modell | CANopen-Verfügbarkeit | Profil | Bitrate |
|---|---|---|---|
| Carrier 30XA (luftgekühlter Schraubenverdichter) | Optionskarte PRO-BUS – separat bestellen | CiA 419 + Herstellerobjekte | 250 kbit/s |
| Carrier 30XW (wassergekühlt) | Integriert in i-Vu Controller | CiA 419 + Carrier Erweiterung | 250 kbit/s |
| York Magnitude (Zentrifugal) | YORK YorkTalk 2 Optionsmodul | CiA 419 Teilmenge | 125 kbit/s |
| Daikin Skyair FBQ-B Serie | CANopen über EKRSC-Optionsplatine | Nur herstellerspezifisch | 250 kbit/s |
| Daikin Altherma 3 H HT | Interner CAN zwischen Platinen – nicht zugänglich | N/A – Modbus oder BACnet verwenden | — |
| Trane CenTraVac CVHE | TechView-Gateway-Erweiterung | BACnet 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 Kältemaschine | CiA 419 Index | Typ / Einheit | R/W |
|---|---|---|---|
| Kaltwasservorlauftemperatur | 0x6010:01 | INT16, 0,01 °C | R |
| Kaltwasserrücklauftemperatur | 0x6010:02 | INT16, 0,01 °C | R |
| Kondensatorkühlwassereintrittstemperatur | 0x6010:03 | INT16, 0,01 °C | R |
| Kondensator-Wasseraustrittstemperatur | 0x6010:04 | INT16, 0,01 °C | R |
| Kaltwassersollwert | 0x6011:01 | INT16, 0,01 °C | R/W |
| Kompressor 1 Betriebszustand | 0x6020:01 | UINT8: 0=aus, 1=Betrieb, 2=Fehler | R |
| Kompressor 2 Betriebszustand | 0x6020:02 | UINT8: 0=aus, 1=Betrieb, 2=Fehler | R |
| Betriebsart Kältemaschine | 0x6040:01 | UINT8: 0=aus, 1=kühlen, 2=Wärmepumpe, 3=auto | R/W |
| Aktiver Alarmcode | 0x6050:01 | UINT32 Bitfeld | R |
| Gesamte Wirkleistung (W) | 0x6060:01 | UINT32, 1W Auflösung | R |
| Energiezähler (Wh) | 0x6060:03 | UINT32, 1Wh Auflösung | R |
| COP (Leistungszahl) | 0x6070:01 | UINT16, 0.01 Auflösung | R |
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 boardVerdrahtung: 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 cablesInbetriebnahme 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 placeHäufige Probleme und Lösungen
| Symptom | Wahrscheinliche Ursache | Abhilfe |
|---|---|---|
| PCAN-View zeigt sofort nach Verbindungsaufbau Fehlerframes an | Fehlender oder falscher Abschluss | Messen 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 empfangen | Falsche Bitrate oder CANopen des Kühlers nicht aktiviert | Überprüfen 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 Kühlerknoten | Node-ID stimmt nicht überein oder Kühler befindet sich im Pre-Operational-Zustand | Überprüfen 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 zurück | PDOs werden nicht aktiviert — Kältemaschine im Pre-Operational | Im 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 verfügbar | Überprüfen 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-IDs | Beide Kältemaschinen wurden mit derselben Standard-Node-ID (oft ID 1) ausgeliefert | Rufen 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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