Kommunikation im Antrieb – die richtigen Protokolle im Überblick

Die Integration kleiner Elektromotoren in vernetzte Systeme erfordert geeignete Kommunikationsschnittstellen. Je nach Anwendung und Systemarchitektur kommen dabei unterschiedliche Protokolle zum Einsatz, die eine zuverlässige, schnelle und standardisierte Datenübertragung ermöglichen.

 

Gängige Protokolle im Überblick

CAN (Controller Area Network)

Ursprünglich aus der Automobilindustrie stammend, überzeugt der CAN-Bus durch hohe Störfestigkeit, Priorisierung von Nachrichten und Echtzeitfähigkeit. Heute wird er auch in der Industrieautomation, der Medizintechnik und in Robotikanwendungen eingesetzt.

Modbus

Ein etabliertes, offenes Protokoll mit einfacher Struktur, ideal für serielle Schnittstellen (RS-485). Es findet breite Anwendung in der Gebäudeautomation, in HLK-Systemen und bei einfachen industriellen Steuerungen.

EtherCAT

Als echtzeitfähiges Ethernet-Protokoll ermöglicht EtherCAT extrem kurze Zykluszeiten bei hoher Datenrate – ideal für hochdynamische Servoanwendungen und komplexe Achssysteme.

 

Praxisbeispiel: SmartStep – Kompakte Steuerungen mit offener Kommunikation

Ein Beispiel für moderne, flexibel integrierbare Antriebslösungen sind die SmartStep-Schrittmotorsteuerungen. Die kompakten Einachs-Controller der Serie SmartStep 1KBP (BackPack) und 1KLP/HP kombinieren Steuer- und Leistungselektronik auf einer Platine und bieten eine besonders breite Auswahl industrietauglicher Schnittstellen:

  • RS-232/RS-485 – für klassische Punkt-zu-Punkt- oder Busverbindungen

  • CAN (inkl. CANopen-kompatibler Modus) – für robuste Echtzeit-Kommunikation in Maschinen und Fahrzeugen

  • USB – für Parametrierung, Diagnose oder einfache PC-Anbindung

  • Optional: digitale I/Os + Analogsignale – zur lokalen Steuerung ohne SPS

Dank dieser Vielfalt lassen sich SmartStep-Steuerungen nahtlos in bestehende Feldbussysteme einbinden – ob in Fördertechnik (Modbus/RS-485), Medizintechnik (CAN) oder kompakten Sondermaschinen (RS-232). Die integrierte Logik erlaubt es, Abläufe autark auszuführen, bei Bedarf aber gleichzeitig Status- oder Diagnosedaten an übergeordnete Systeme zu senden – etwa Motorlast, Temperatur, Störungscodes oder Zykluszähler.

Ein Alleinstellungsmerkmal ist die intuitive grafische Parametrierung via PSC-Software (Personal Stepper Controller). Diese ermöglicht nicht nur die Einrichtung von Bewegungsprofilen und Rampen, sondern auch die Definition externer Trigger-Logiken oder das gezielte Abfragen von Prozessdaten über das Kommunikationsprotokoll.

 

Kriterien für die Auswahl

Die Entscheidung für ein bestimmtes Protokoll hängt unter anderem ab von:

  • Systemanforderungen (Reaktionszeit, Taktung, Diagnostik),
  • Topologie (Linie, Ring, Stern),
  • Skalierbarkeit und
  • Kosten für Hardware und Implementierung.

Vor allem bei BLDC- oder Schrittmotoranwendungen wird zunehmend auf Kommunikationslösungen gesetzt, die eine feingranulare Steuerung und Überwachung ermöglichen – etwa Drehzahlvorgabe, Temperaturauswertung oder Störungserkennung über dieselbe Leitung.

 

Einsatzfelder kleiner Elektromotoren

In modernen Produkten kommen die Protokolle wie folgt zum Einsatz:

Anwendung Bevorzugtes Protokoll
Automatisierte Roboterarme EtherCAT, CANopen
HVAC-Anlagen Modbus RTU / TCP
Medizintechnik CAN, CANopen
Fördertechnik CAN, Modbus, IO-Link