Aus dem Facharchiv: Elektropraxis
Raspberry Pi – industrietauglich gestaltet
Die Fortschritte bei der Elektronik sowie in der Computer- und Netzwerktechnik bestimmen in den letzten Jahrzehnten die Entwicklungen im Bereich der Automatisierungstechnik. Auf der Basis des Einplatinencomputers Raspberry Pi ist eine nahezu unübersehbare Fülle innovativer Lösungen entstanden. Damit wurde die Geräteentwicklung nachhaltig beeinflusst.
Gerätetechnik
Mit dem Smartmanager 4.0 wurde ein industrietauglicher Kleincomputer entwickelt, der eine Vielfalt von Einsatzmöglichkeiten bietet. Die Gerätefamilie basiert auf dem speziell für den industriellen Einsatz geschaffenen und seit dem Jahr 2019 in mehreren Varianten verfügbaren Raspberry Pi Compute Module 3+.
Grundausstattung. Die verschiedenen Smartmanager-Varianten sind mit einem speziell angepassten Debian-Linux ausgestattet und werden daher auch als Linux-Controller bezeichnet. Die Geräte werden in einem für die Montage im Schaltschrank geeigneten Hutschienengehäuse (IP20) geliefert. Für die Spannungsversorgung wird eine Gleichspannung von mindestens 12 V bis maximal 30 V benötigt. Eine Echtzeituhr mit einem 24-h-Pufferspeicher sorgt für einen sicheren Weiterbetrieb auch nach kurzzeitigen Unterbrechungen der Spannungsversorgung. An der Vorderseite des Gerätes befinden sich neben der Power-LED zwei frei programmierbare Status-LEDs sowie zwei ebenfalls frei programmierbare Tasten.
Varianten und Schnittstellen. Die angebotenen Gerätevarianten des Smartmanagers resultieren im Wesentlichen aus den verfügbaren Compute-Modulen (siehe Kasten). Neben einem Modell mit einem Micro-SD-Kartenslot gibt es drei Modelle mit Flash-Speichern von jeweils 8, 16 und 32 GByte. Auf die Ausstattung mit Schnittstellen hat das aber lediglich an einer Stelle Einfluss. Während die Gerätevariante mit Micro-SD-Kartenslot über 2 x RS485 verfügt, bieten die Varianten mit Flash-Speicher jeweils 1 x RS485 und 1 x RS232. Die vorhandenen Schnittstellen erlauben vielfältige Möglichkeiten zur Anbindung von Peripherie. Die seriellen Schnittstellen (insbesondere RS485/Modbus) ermöglichen den Anschluss entsprechender Sensorik und Aktorik. Mit den Ethernet-Anschlüssen kann eine Einbindung in IP-Netze erfolgen und über die HDMI-Schnittstelle kann ein Display angeschlossen werden. Die Nutzungsmöglichkeiten der USB-Anschlüsse reichen vom Programmieren, über das Anbinden von Speichern bis hin zur Integration weiterer Ein-/Ausgänge (I/O). Ähnliches gilt für den Erweiterungsbus. Auch hier können weitere I/Os, aber auch Übergänge zu anderen Netzen (z. B. M-Bus, LON) bereitgestellt werden.