Mit Erweiterungen wie PiXtend Raspberry Pi zieht in den Schaltschrank ein

Der Raspberry Pi entfaltet nach der Beseitigung einiger Stolpersteine auch in der industriellen Computertechnik sein volles Potenzial.

Mit über 17 Millionen verkauften Geräten weltweit kann man beim Raspberry Pi vom beliebtesten Einplatinencomputer aller Zeiten sprechen.
Für welche industriellen Anwendungen eignet sich der Mini-Rechner und wie sieht seine Zukunft aus? Sven Pannewitz, Produktmanager Aktive/Passive Komponenten (Programmieren/Developer) bei reichelt elektronik, gibt Einblicke in die Möglichkeiten des professionellen Einsatzes des Raspberry Pi:

Besonders in der Mess-, Steuer- und Regelungstechnik (MSR) sprengt der Mini-Computer veraltete Strukturen und schafft Raum für Innovation.

Dank Open-Source-Prinzip und einer Vielzahl an frei verfügbaren Softwarebibliotheken, Programmiersprachen und Anleitungen bietet der Raspberry Pi Flexibilität wie kaum ein anderes System. Auch seine Hardware kann durch aufsteckbare Zusatzmodule wie die PI HATS beliebig angepasst und erweitert werden, um beispielsweise zusätzliche Schnittstellen zu schaffen. So lassen sich eine Vielzahl neuer Ideen und Prototypen direkt in der Produktionsumgebung umsetzen, ohne dabei lange Entwicklungszyklen in Kauf nehmen zu müssen.       

Für eine solche maßgeschneiderte Lösung auf Raspberry-Pi-Basis fallen zudem, im Vergleich zu traditionellen Industrieprodukten, relativ geringe Kosten an.

Grenzen des Raspberry Pi

Beim Einsatz in rauen Industrieumgebungen stößt der Original Raspberry Pi zunächst an seine Grenzen. Bereits leicht erhöhte Umgebungstemperaturen lassen, bedingt durch die kompakte Größe des Rechners, die Kerntemperatur stark ansteigen – die kompensierende CPU-Drosselung führt zu massiven Leistungseinbußen.

Die als Festspeicher eingesetzten microSD-Karten ermöglichen nur eine sehr begrenzte Anzahl an Schreibzyklen und eignen sich nicht als remanente Speicher, weshalb sie den industriellen Anforderungen nicht gerecht werden können.

Als neuestes Modell der Produktfamilie ist der Raspberry Pi 3B+ zwar bereits Gbit-Ethernet- sowie WLAN-fähig und erfüllt somit eine essentielle Voraussetzung für Industrie-4.0-Anwendungen. Dennoch fehlen hier industrielle Schnittstellen wie RS485 oder CAN.

Beispielhafte Industrielösungen

Einige Weiterentwicklungen des Raspberry Pis können aber diese Hürden beseitigen. Der PiXtend als professionelle Erweiterungsplatine für den Raspberry Pi kann beispielsweise sowohl für Steuer- und Regelungsaufgaben als auch als Lernumgebung für Steuerungs-, Schaltungs- und Softwaretechnik verwendet werden. An industrietauglichen Features bringt er serielle Schnittstellen (RS232, RS485 und CAN Bus), einen Remanenz-Speicher und die Möglichkeit zur Echtzeitüberwachung mit. Zudem widersteht er Umgebungstemperaturen von bis zu 50 Grad und lässt sich dank Hutschienengehäuse direkt in einen Schaltschrank verbauen. 

Das Andino X1 Kit vereint den Raspberry Pi und Arduino und schafft so eine Industrielösung made in Germany. Dank eigenem Mikrocontroller ist eine präzise Signalvorverarbeitung und Adaptierung von Signalgebern und Aktoren möglich. Zusätzlich schützt der Andino X1 alle essentiellen Schnittstellen des Raspberry Pi gemäß den geltenden Industrie-Normen. Die unterstützten digitalen Ein- und Ausgänge sind galvanisch getrennt und verhindern eine Überspannung des Pis.