Erweiterungs-board PiXTend

Raspberry Pi zieht in den Schaltschrank ein

17. Oktober 2018, 11:00 Uhr   |  Karin Zühlke

Raspberry Pi zieht in den Schaltschrank ein
© reichelt elektronik

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.

Der Raspberry Pi entfaltet inzwischen auch im industriellen Einsatz sein volles Potenzial. Mit Erweiterungs-Boards wie dem PiXtend, erhältlich bei reichelt, lassen sich zudem interessante neue Anwendungsmöglichkeiten erschließen.

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 laut Pannewitz relativ geringe Kosten an.

Beim Einsatz in rauen Industrieumgebungen stößt der normale 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 Gigabit-Ethernet- sowie WLAN-fähig und erfüllt somit eine essenzielle Voraussetzung für Industrie-4.0-Anwendungen. Dennoch fehlen hier industrielle Schnittstellen wie RS-485 oder CAN.

Einige Weiterentwicklungen des Raspberry Pi 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 (RS-232, RS-485 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 essenziellen Schnittstellen des Raspberry Pi gemäß den geltenden Industrie-Normen«, fasst Pannewitz zusammen.

Die unterstützten digitalen Ein- und Ausgänge sind galvanisch getrennt und verhindern zudem eine Überspannung des Pi.

Die Zukunft des Raspberry Pi

Da die Automatisierungsbranche nach immer kompakteren, effektiveren und kostengünstigeren Lösungen verlangt, ist der Raspberry Pi aus der Industrie kaum mehr wegzudenken. Entwickler können massiv vom bereits vorhandenen Wissen der Raspberry-Pi-Community profitieren.

Als verantwortliches Gremium für den beliebten Einplatinencomputer widmet sich die Raspberry Pi Foundation zunehmend dem Software-Bereich, um zukünftig beispielsweise 3D-Software, den Einsatz von KI und IoT-Anwendungen unterstützen zu können. Aber auch was die Hardware betrifft, befindet der Markt sich im stetigen Wandel. Trotz Extrembedingungen soll die Performance der Rechner kontinuierlich maximiert werden, während die Außenmaße ein immer kompakteres Format annehmen.

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