CANopen · CiA 419 · Carrier 30XA · Ixxat · Modbus TCP · PCAN-View · HVAC · 11 min di lettura

Integrazione di Chiller HVAC CANopen: Carrier, York, Daikin tramite Gateway Ixxat

I chiller commerciali di Carrier, York e Daikin espongono i loro parametri operativi tramite CANopen utilizzando il profilo HVAC CiA 419 – fornendo temperature dell'acqua di mandata e ritorno, stato del compressore, letture dei contatori energetici e codici di allarme su un singolo cavo CAN schermato. Un gateway Ixxat CANopen Gateway traduce questi oggetti in Modbus TCP, rendendo i dati del chiller disponibili a qualsiasi BMS, SCADA o pannello di automazione degli edifici KNX.

Modelli di chiller con CANopen nativo

Non tutti i modelli di chiller includono CANopen come standard – alcuni richiedono una scheda opzioni di comunicazione montata in fabbrica, altri utilizzano CANopen solo internamente tra le schede di controllo del compressore esponendo Modbus o BACnet al BMS. Controllare sempre la sezione “opzioni di comunicazione” del datasheet del chiller prima di specificare un gateway CANopen.

Produttore / ModelloDisponibilità CANopenProfiloVelocità di trasmissione
Carrier 30XA (a vite raffreddato ad aria)Scheda opzionale PRO-BUS – da ordinare separatamenteCiA 419 + oggetti produttore250 kbit/s
Carrier 30XW (raffreddato ad acqua)Integrato nel controller i-VuCiA 419 + estensione Carrier250 kbit/s
York Magnitude (centrifugo)Modulo opzionale YORK YorkTalk 2Sottoinsieme CiA 419125 kbit/s
Serie Daikin Skyair FBQ-BCANopen tramite scheda opzionale EKRSCSolo specifico del produttore250 kbit/s
Daikin Altherma 3 H HTCAN interno tra schede – non espostoN/D – utilizzare Modbus o BACnet
Trane CenTraVac CVHEAggiunta gateway TechViewBACnet MS/TP preferito a CANopen

Mappatura oggetti CiA 419 per dati del chiller

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.

Punto dati chillerIndice CiA 419Tipo / unitàR/W
Temperatura di mandata acqua refrigerata0x6010:01INT16, 0,01 °CR
Temperatura di ritorno acqua refrigerata0x6010:02INT16, 0,01 °CR
Temperatura ingresso acqua condensatore0x6010:03INT16, 0,01 °CR
Temperatura di uscita acqua condensatore0x6010:04INT16, 0,01 °CR
Setpoint acqua refrigerata0x6011:01INT16, 0,01 °CR/W
Stato di funzionamento compressore 10x6020:01UINT8: 0=spento, 1=in funzione, 2=guastoR
Stato di funzionamento compressore 20x6020:02UINT8: 0=spento, 1=in funzione, 2=guastoR
Modalità operativa del chiller0x6040:01UINT8: 0=spento, 1=raffreddamento, 2=pompa di calore, 3=autoR/W
Codice allarme attivo0x6050:01Campo di bit UINT32R
Potenza attiva totale (W)0x6060:01UINT32, risoluzione 1WR
Contatore energia (Wh)0x6060:03UINT32, risoluzione 1WhR
COP (coefficiente di prestazione)0x6070:01UINT16, risoluzione 0.01R

Carrier 30XA utilizza un approccio ibrido: oggetti standard CiA 419 per temperature e modalità operativa, più oggetti specifici del produttore a 0x2000–0x2FFF per pressioni del compressore, posizioni delle valvole di espansione e codici di allarme dettagliati. Richiedere sempre il file EDS CANopen Carrier al supporto tecnico Carrier (il numero del file varia in base alla versione del firmware) prima di configurare il gateway.

Gateway Ixxat CANopen a Modbus TCP — configurazione

Il gateway Ixxat CANopen (HMS Networks, codice articolo 1.01.0075.00000) funge da master NMT CANopen e presenta tutti i valori degli oggetti CANopen mappati come registri di holding Modbus TCP sulla sua porta Ethernet. Il BMS, il gateway KNX Modbus o lo SCADA legge i dati del chiller interrogando i registri Modbus via Ethernet — nessuna conoscenza CAN richiesta dal lato BMS.

Gateway Ixxat CANopen — passaggi di configurazione tramite interfaccia Web

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

Cablaggio: doppino intrecciato schermato e terminazione

Il cavo CAN dal quadro al chiller deve essere un doppino intrecciato schermato con impedenza caratteristica di 120 Ω. I locali tecnici contengono inverter per azionamenti a velocità variabile che generano significative interferenze elettromagnetiche — un cavo non schermato causerà errori CAN intermittenti difficili da diagnosticare.

Cablaggio CAN al chiller — quadro a locale tecnico

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

Messa in servizio con PCAN-View

Prima di collegare il gateway Ixxat, verificare il bus CAN con un adattatore PEAK-System PCAN-USB e PCAN-View (software gratuito). Ciò conferma che il chiller sta trasmettendo, il bit rate è corretto e non ci sono frame di errore prima che il gateway venga coinvolto.

Procedura di messa in servizio PCAN-View

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

Problemi comuni e soluzioni

SintomoCausa probabileRimedio
PCAN-View mostra frame di errore immediatamente alla connessioneTerminazione mancante o errataMisurare la resistenza tra CAN_H e CAN_L — dovrebbe essere 60Ω. Aggiungere o riposizionare resistori da 120Ω a entrambe le estremità fisiche del cavo trunk.
Nessun frame ricevuto in PCAN-ViewBit rate errato o CANopen del chiller non abilitatoControllare il pannello frontale / menu di servizio del chiller per il flag di abilitazione CANopen e l'impostazione del baud rate. Provare 125 kbit/s se 250 kbit/s non mostra traffico.
Il gateway Ixxat mostra timeout NMT per il nodo chillerID nodo non corrispondente o chiller in stato Pre-OperationalControllare l'ID nodo CANopen del chiller nel menu di servizio. Inviare il comando NMT Start Node (COB-ID 0x000, dati 01 + ID nodo) tramite PCAN-View per forzare lo stato Operational.
Modbus TCP restituisce 0x0000 per tutti i registriPDO non attivati — chiller in Pre-OperationalNell'interfaccia web Ixxat: NMT → Start All Nodes. Verificare il LED verde Operational sulla scheda CANopen del chiller
Lettura temperatura 32767 o -32768 (0x7FFF / 0x8000)Guasto sensore o oggetto non disponibile su questo firmware del chillerControllare l'elenco guasti del chiller. Alcuni oggetti restituiscono 0x7FFF quando il sensore è scollegato — trattare come non valido/guasto sensore
Conflitto Node ID — due chiller mostrano gli stessi COB-IDEntrambi i chiller sono stati spediti con lo stesso Node ID predefinito (spesso ID 1)Accedere al menu di servizio di ciascun chiller individualmente (scollegare gli altri) e impostare Node ID univoci: 3 e 4

I chiller Carrier 30XA spediti prima del 2019 potrebbero avere un firmware CANopen che non supporta il protocollo NMT Heartbeat — utilizzano invece il più vecchio protocollo Node Guarding. Se il gateway Ixxat segnala un "errore Node Guarding", abilitare Node Guarding nella configurazione del gateway (guard time 1000 ms, life time factor 3) invece del monitoraggio Heartbeat.

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