Hutschienenmodul Kleinsteuerung mit Raspberry Pi

Mit dem Raspberry Pi Compute Module alleine ist wenig anzufangen. Wenn allerdings die passende Hard- und Software vorhanden ist, kann daraus ­eine vollwertige Open-­Source-Steuerung mit veritablen IoT-Fähigkeiten werden.

Klein, preiswert, industrietauglich: Diese Anforderungen bestehen schon lange an Kleinsteuerungen. Mit dem IoT ergeben sich darüber hinaus aber auch ganz neue Anforderungen an die Steuerungstechnik. Im klassischen Industriebereich werden mehr und mehr Funktionen in übergeordnete Netze ausgelagert und als Dienste auf Servern in der Cloud betrieben. Dadurch wächst der Bedarf nach kleinen, dezentralen Einheiten vor Ort, die sich aber auch mit möglichst vielen industriellen Netzwerken verbinden lassen. In anderen Branchen ergeben sich neue Einsatzbereiche, weil Gebäudetechnik, Haus- und Veranstaltungstechnik sowie private Steuerungsaufgaben immer mehr zusammenwachsen. Auch hier sind kleine, preiswerte Steuerungseinheiten gefragt. Allen Bereichen gemeinsam ist der Wunsch nach Open Source, um die Systeme leicht modifizieren und eigene Software einbinden zu können.

RevPi Core: revolutionärer Low-Cost-Kern

Als Antwort auf diese sich ändernden Rahmenbedingungen hat Kunbus unter dem Namen Revolution Pi ein neues Steuerungs-Ökosystem geschaffen, dessen Kern ein Raspberry Pi Compute Module bildet (Bild 1). Dieses Compute Module hat Kunbus mit Basis-Board und 24-Volt-Hardware als „RevPi Core“ in ein Hutschienengehäuse integriert, das die Anforderungen nach EN 61131-2 erfüllt (Bild 2). Das bedeutet u.a., dass das System sicher ist hinsichtlich elektromagnetischer Störungen und Überspannungen, es verkraftet Spannungseinbrüche bis 25 ms und arbeitet bei einer Umgebungstemperatur von –40 bis +55 °C. Auch an Autobatterien und Solaranlagen kann es betrieben werden, da der Eingangspannungsbereich sich von 10,7 bis 28,8 V erstreckt.

Das Compute Module ist Software-kompatibel mit dem Raspberry Pi Modell B+ und enthält den gleichen Broadcom-Prozessor BCM2835 mit seinem mit 700 MHz getakteten ARM11-Kern. Allerdings hat das Compute Module zwar die Raspberry-Pi-typischen I/O-Signale, aber keine eigenen I/O-Schnittstellen. Diese befinden sich auf dem Basis-Board des RevPi Core und sind als USB, Ethernet und HDMI an der Front herausgeführt. Nicht an der Vorderseite des Hutschinenmoduls sichtbar ist eine seitliche Steckleiste (PiBridge) zum Austausch von Daten mit benachbarten Modulen.