Aus dem Facharchiv: Elektropraxis
Incostartec – Industrie-PC zur Automatisierung
Die vor mehr als 40 Jahren entstandene PC-Technik hat zu einem bedeutenden Entwicklungsschub in der Rechentechnik und Datenverarbeitung geführt. Doch auch im Bereich der Automatisierung hat sie einen Prozess tiefgreifender Veränderungen bewirkt, der nach wie vor anhält. Die allgemeine Akzeptanz von Standardarchitekturen war dabei eine Voraussetzung für das erfolgreiche Agieren vieler Unternehmen in diesem Bereich.
Die in Teltow (südlich von Berlin) beheimatete Incostartec GmbH kann auf eine fast ein Vierteljahrhundert dauernde Geschichte zurückblicken. Hervorgegangen aus dem Ingenieurbüro des Gründers und Firmeninhabers Dipl.-Ing. G. Schink ist das Unternehmen im Markt der Embedded-Computer-Technologie aktiv. Ausgehend von zunächst kundenspezifischen Lösungen sind dabei viele Produkte für die Automatisierungstechnik entstanden (vorzugsweise OEM). Neben diversen Platinen in Form von SBC (Single Board Computern) unter Nutzung von SoM (System on a Module) wird eine breite Palette von Industrie-PC (IPC)1) in Form von Panel-PC als HMI-System sowie Box- und Hutschienen-PC zur Realisierung von Automatisierungslösungen angeboten. Für das Elektrohandwerk dürften dabei sowohl die Hutschienen-PC2) (einschließlich der dazu verfügbaren Peripheriemodule) als auch die auf dem Raspberry Pi Compute Module 4 (CM4) basierenden Industrie-PC von besonderem Interesse sein.
Hutschienen-PC
Mit den Hutschienen-PC und der dazugehörigen Peripherie wird eine Gerätefamilie angeboten, die bezüglich der Bauform und der Schutzart eindeutig für die Montage im Schaltschrank konzipiert ist.
Prozessor-Systeme
Es werden drei Grundvarianten von Prozessor-Systemen angeboten: HS-P-I, HS-P-II und HS-P-14E – und davon abgeleitet eine Fülle von Untervarianten. Der offensichtliche Unterschied zwischen den Systemen HS-P I und HS-P II ist die Ausstattung mit Ethernet-Schnittstellen. Ansonsten überwiegen eher die Gemeinsamkeiten, angefangen bei der Stromversorgung (12/24 V DC) über die Ausstattung mit der CPU, dem Speicher (RAM), dem eingesetzten Betriebssystem (Linux, ggf. auch Windows CE), der Echtzeituhr und der Ausfallerkennung. Die Systeme können wahlweise mit dem CAN-Bus und verschiedenen seriellen Schnittstellen wie etwa RS232 oder RS485 ausgestattet werden. Die Einbindung in ein WLAN (mit AP-Mode) ist ebenso möglich wie die Ausstattung mit LTE/GPRS sowie die Anbindung von Messgeräten über den M-Bus (HS-P als M-Bus-Master) oder die Nutzung des SDI-12-Busses. Das Prozessor-System HS-P-14E verfügt über eine 64-Bit-Cortex-A72-CPU. Rein optisch ist dieses System vor allem durch eine größere Anzahl herausgeführter Allzweck-Ein-/Ausgänge (General Purpose Input Output) erkennbar. Es stehen vier Ein- und vier Ausgänge zur Verfügung. Das System verfügt zudem neben dem 2-GB-Ethernet-Port über eine 4-fach Ethernet-Switch und RS232/485-Schnittstellen. Darüber hinaus gibt es Varianten, die einen Zugang zu LTE- oder GPRS-Netzen ermöglichen.
I/O-Peripherie
Für den Zugriff auf eine größere Anzahl von Ein-/Ausgängen werden I/O-Module bereitgestellt. Die physikalische Verbindung zwischen den Prozessor-Systemen und diesen Modulen erfolgt mittels des in der Tragschiene integrierten In-Rail-Busses. Die Variante 12/10 verfügt über 12 Eingänge (acht digitale und vier analoge Eingänge) und 10 Ausgänge (acht digitale und zwei analoge Ausgänge). Darüber hinaus gibt es eine Variante, bei denen der Anwender die Aufteilung der Ein-/Ausgänge in Grenzen frei wählen kann.
Anwendung
Die Hutschienen-PC (inklusive der Peripherie) sind für ein breites Spektrum von Aufgaben geeignet. Angefangen bei der Haus-/Gebäudeautomation, der Industrieautomation, über den Einsatz als Datenlogger mit Störmelder, bis hin zum Edge-Computing für IoT-/I4.0-Anwendungen. Die Incostartec-Hutschienen-PC und die dazu verfügbare Peripherie entfalten vor allem dort ihre Vorzüge, wo es darum geht, möglichst kostenoptimierte Lösungen für ganz spezielle Anwendungen (wie geringer Platzbedarf) zu finden, die zudem noch in größeren Stückzahlen zum Einsatz kommen.
Industrie-PC mit dem CM4
Eine interessante Produktgruppe stellen die auf dem Compute Module 4 des Raspberry Pis basierenden Industrie-PC dar (Bild). Deren Vorteil besteht in der freien Verfügbarkeit einer Fülle von Tools zu deren Programmierung. Dazu kommt, dass gerade viele jüngere Fachkolleginnen und Kollegen im Laufe ihrer Ausbildung bereits Erfahrungen im Umgang mit dem Raspberry Pi und dessen Programmiertools gesammelt haben. Ein weiteres Argument für diese Technik ist sicherlich auch, dass viele Gerätehersteller auf die Compute Module CM3 und CM4 setzen.
Autor: Dr.-Ing. Horst Möbus
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