Aus dem Facharchiv: Elektropraxis
Raspberry Pi – industrietauglich gestaltet: Signalvorverarbeitung und Steuerung mit Andino
Der Einplatinen-Mikrocontroller Arduino und der Einplatinen-Computer Raspberry Pi haben weit über die ursprünglich angedachte Anwendung in der Bastlerszene und im Bildungsbereich Verbreitung erlangt. Insbesondere die Entwicklung im Bereich der Steuerungs- und Automatisierungstechnik wird durch diese Angebote nachhaltig beeinflusst und führt zu immer neuen und kreativen Produkten.
Die im Großraum Nürnberg beheimatete Clear Systems GmbH beschäftigt sich vor allem mit der Maschinen- und Betriebsdatenerfassung sowie der Kennzahlenermittlung von Produktionsanlagen. Dabei setzt das Unternehmen konsequent auf Eigenentwicklungen sowohl bei der Software als auch bei der Hardware, wobei vorzugsweise Standardtechnologien und Open-Source-Angebote genutzt werden. Daher ist der Einsatz des Einplatinen-Computers Raspberry Pi [1] und des Einplatinen-Mikrocontrollers Arduino [2] sowie die Nutzung von Linux als Betriebssystem im Rahmen ihrer Projekte geradezu folgerichtig. Mit dem offerierten Andino wird vor allem eine prozessnahe Signalvorverarbeitung ermöglicht. Von ähnlich gelagerten Angeboten unterscheidet sich dieses schon auf den ersten Blick durch die Tatsache, dass sowohl ein Raspberry Pi als auch ein Arduino in einem Gerät zum Einsatz kommen.
Gerätetechnik
Das aktuell verfügbare Angebot besteht aus den als Andino X1 und X2 bezeichneten Geräten sowie einigen Erweiterungsplatinen zur Ankoppelung an verschiedene, in der Industrie gebräuchliche Schnittstellen und Bussysteme. Die Baugruppen werden in einem zur Montage im Schaltschrank geeigneten Gehäuse geliefert. Die für den praktischen Betrieb wichtigen Anschlüsse sind herausgeführt.
Andino X1 und X2
Die als Andino X1 und X2 bezeichneten Geräte unterscheiden sich lediglich bezüglich der Integration des Netzteiles, der Anzahl der verfügbaren digitalen Ein-/Ausgänge und der vorhandenen Ethernet-Schnittstellen. In beiden Geräten sind als zentrale Komponenten jeweils eine Arduino- und eine Raspberry-Pi-Platine1) verbaut. Dabei ist der Arduino vor allem Schnittstelle zum technologischen Prozess. Über die digitalen Eingänge können binäre Signale unmittelbar aus dem technologischen Prozessen heraus erfasst werden, wobei bereits hier prozessbedingte Besonderheiten wie etwa das Prellen von Kontakten Berücksichtigung finden können. Über die Relaisausgänge kann unmittelbar auf den technologischen Prozess zugegriffen werden. Mit diesen Ausgängen kann aber auch eine Signalisierung von Prozesszuständen erfolgen. Der Raspberry Pi wiederum bietet alle Werkzeuge und Schnittstellen eines Computers. Hier kann eine Erfassung von Betriebszuständen in Datenbanken und deren Auswertung bis hin zur Erstellung von Grafiken erfolgen. Über die Ethernet-Schnittstelle/n kann eine unmittelbare Einbindung in IT-Netzwerke erfolgen. Beide Platinen sind mit einem Steckplatz für Erweiterungsplatinen verbunden.