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Aus dem Facharchiv: Elektropraxis
Controllino – SPS mal anders

Das weltweite Angebot an Kleinst- und Kleinsteuerungen ist nahezu unüberschaubar. Das gilt – mit Einschränkungen – selbst dann, wenn man sich auf Produkte aus dem deutschsprachigen Raum beschränkt. Die Mehrzahl der Anbieter entwickelt die eigene Produktpalette weiter und völlig neue drängen mit innovativen Fabrikaten auf den Markt.

Industrietaugliche Kleinsteuerung zur Verfügung, die zur Montage im Schaltschrank geeignet ist.

Controllino-Gerät - Mega (Bild: Fa. Controllino)

Die im österreichischen Innsbruck beheimatete Technologiefirma Controllino [1] hat mit ihrem Sortiment an Kleinsteuerungen in Fachkreisen Aufmerksamkeit erlangt. Hierfür gibt es gleich mehrere Ursachen. Das Angebot ist bezüglich des Preis-Leistungsverhältnisses durchaus beachtenswert. Entscheidender dürfte aber die Tatsache sein, dass die Steuerungen auf Hardware der Einplatinen-Mikrocontrollerplattform Arduino/Genuino [2] basieren. Und ganz sicher trägt auch der Umstand dazu bei, dass mit logi.CAD 3 [3] ein IEC 61131-3 kompatibles Programmiersystem zur Erstellung von Anwendungen für die Controllino-Steuerungen genutzt werden kann.

Gerätetechnik

Mit der vorgestellten Gerätefamilie steht eine industrietaugliche Kleinsteuerung zur Verfügung, die zur Montage im Schaltschrank geeignet ist. Das Konzept umfasst nicht nur die Integration der Platine in ein Hutschienengehäuse, sondern auch den Einsatz professioneller Anschlusstechnik. Die Geräte können unter Umgebungstemperaturen von 0 °C bis 55 °C eingesetzt und bei Temperaturen von –20 °C bis +70 °C gelagert und transportiert werden. Alle Aus- und Eingänge verfügen über einen 4 000-V-ESD-Schutz. Der Betriebszustand der Steuerung und der einzelnen Ein- und Ausgänge wird über LEDs angezeigt. Die Steuerungen können wahlweise mit 12 V/DC oder 24 V/DC versorgt werden. Die verschiedenen Varianten unterscheiden sich insbesondere bezüglich der Anzahl der verfügbaren Ein- und Ausgänge (Bild 1).

Mini: Die mit einem Atmel-Prozessor Atmega328 ausgerüstete Steuerung basiert ganz offensichtlich auf dem bekannten Arduino Uno bzw. der entsprechenden Genuino-Variante. Die Anzahl der Ein- und Ausgänge der Mini und deren mögliche Konfiguration ist mit vielen am Markt verfügbaren Kleinsteuerungen vergleichbar. Es stehen 8 analoge und digitale Eingänge zur Verfügung. Von den 8 Transistorausgängen können 3 als PWM-Ausgänge (z. B. zur Ansteuerung von Motoren) genutzt werden. Die Relais-Ausgänge können Lasten mit bis zu 6 A/230 V schalten. Als Schnittstellen stehen neben SPI und I²C eine USB-B 2.0 und eine serielle Schnittstelle (UART) zur Verfügung.

Maxi und Mega: Die Varianten Maxi und Mega sind mit dem Atmel-Prozessor Atmega2560 ausgerüstet und basieren auf dem Arduino Mega2560. Beide Geräte unterscheiden sich hinsichtlich der Anzahl der verfügbaren Ein- und Ausgänge. Zusätzlich zu den auch bei der Mini vorhandenen Schnittstellen (SPI, I²C, UART und USB-B 2.0) verfügen diese Geräte über eine RS-484-Schnittstelle und einen Ethernet-Anschluss (RJ-45). Bei Mega steht die serielle Schnittstelle zweimal zur Verfügung. Die Anzahl der Ein- und Ausgänge sowie deren Konfigurationsvarianten und die Fülle der Schnittstellen sind ein deutlicher Beleg für die Leistungsfähigkeit der Gerätetechnik.

Erweiterungen: Aktuell findet man auf Homepage des Herstellers [1] keine konkreten Hinweise auf bald verfügbare Erweiterungsmodule. Aber unter Berücksichtigung der Tatsache, dass für die Arduino-/Genuino-Plattform bereits eine Vielzahl entsprechender Lösungen existiert, kann man davon ausgehen, dass entsprechende Angebote demnächst verfügbar sind. Einen deutlichen Hinweis auf derartige Aktivitäten findet man zumindest in einem YouTube-Video von Conrad Electronic. Die in [4] vorgestellten I²C-Erweiterungen können sicher auch an den Controllino-Steuerungen angeschlossen werden.

Programmierung

Die Steuerungen können direkt vom Hersteller oder von verschiedenen Elektronik-Versendern bezogen werden. Vor der Bestellung sollte allerdings klar sein, wie die Programmierung erfolgen soll. Grundsätzlich gibt es zwei Möglichkeiten:

  1. Programmierung in C/C++ unter Nutzung der frei verfügbaren Arduino-IDE.
  2. Grafische Programmierung unter Nutzung des Tools logi.CAD in Form von Funktions-Block-Diagrammen.

Wer über ausreichende Kenntnisse in der Handhabung der Programmiersprache C/C++ verfügt, kann sich für die 1. Variante entscheiden. In allen anderen Fällen ist die Programmierung mittels FBD sicher die bessere Wahl. Einen ersten Eindruck vom Umgang mit den Steuerungen vermittelt das Controllino-Webinar von Conrad Electronic. Dort, und auch anderswo im Netz, findet man eine Fülle von Projektideen und Hilfen bei auftretenden Problemen.

Fazit: Mit den auf der Arduino-Plattform basierenden und für den industriellen Einsatz konzipierten Controllino-Steuerungen erfährt der SPS-Markt insbesondere in den Bereichen der Klein- und Kompaktsteuerungen eine überaus interessante Bereicherung. Die bei der Produktentwicklung und Vermarktung praktizierte Vorgehensweise ist durch konsequente Nutzung der durch den Open-Source-Gedanken und dem Internet (z. B. YouTube-Video) gegebenen Möglichkeiten gekennzeichnet. Eine tolle Idee – routiniert umgesetzt. Diese Steuerungen sind sicher im Bereich der Ausbildung, aber auch weit darüber hinaus, sinnvoll einsetzbar.

Literatur: [1] Produktinfos und Datenblätter auf der Controllino-Homepage www.controllino.biz.
[2] Möbus, H.: Arduino, Genuino und mehr. Elektropraktiker Berlin 70(2016)4, LERNEN&KÖNNEN S. 10–11.
[3] Informationen zum Programmiersystem LogiCAD auf der Logicals-Homepage www.logicals.com.
[4] Möbus, H.: Raspberry-Pi als SPS mit I²C-Erweiterungen. Elektropraktiker Berlin 70(2016)2, LERNEN&KÖNNEN S. 10–11.

Autor: H. Möbus

Der Artikel ist in unserem Facharchiv nachzulesen.

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