Bisher galt der Raspberry Pi in erster Linie als Bastel- und Lernrechner. Der RevPi hebt ihn in die Profiliga.
Ursprünglich konzipierte die britische Foundation den Raspberry Pi als Lerncomputer. Er sollte für einen günstigen Preis jungen Menschen den Einstieg ins Programmieren erleichtern. Allerdings sparte das Unternehmen bei der Betriebssicherheit etwas, wodurch dem RasPi das Image einer Spielzeug-Hardware anhaftet, die sich nicht in ernsthaften Projekten verwenden lässt – doch das ändert sich jetzt.
Dieser Artikel beschreibt einen voll industrietauglichen Raspberry Pi, der allen einschlägigen Normen entspricht und deshalb auch problemlos in anspruchsvollen Projekten eingesetzt werden kann. Als anschauliches Beispiel bauen wir ein einfaches, von echten Industriesensoren gesteuertes Förderband auf.
Kunbus Revolution Pi
Beim Revolution Pi des deutschen Herstellers Kunbus GmbH handelt es sich um einen industrietauglichen Rechner, der als Herzstück ein Raspberry Pi Compute Module verwendet. Auf diese Weise bleibt die Hardware einerseits zu 100 Prozent kompatibel mit dem Raspberry Pi und ist andererseits industrietauglich nach IEC 61131-2.
Den Revolution Pi (RevPi) gibt es in drei Varianten: Core, Connect und Compact. Dabei dient der RevPi Core als Basisgerät, das mit vielen unterschiedlichen Modulen erweitert werden kann. So lässt sich für jede Anwendung die optimale Hardware zusammenstellen. Eine Übersicht der Module findet sich auf der Produkt-Homepage [1].
Die Preise für die einzelnen Module variieren je nach Funktionalität zwischen 120 und 720 Euro. Der RevPi Core kostet rund 250 Euro und steht im Revolution-Pi-Online-Shop [2] zum Kauf bereit. In unserem Projektbeispiel verwenden wir einen RevPi Core 3+. Eine Übersicht über die technischen Daten finden Sie in der Tabelle “RevPi Core 3+: Technische Daten”. Weitergehende Informationen liefert das dazugehörige Datenblatt [3].
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Prozessor |
Broadcom BCM2837B0 |
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Anzahl Kerne |
4 |
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Taktfrequenz |
1,2 GHz |
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Arbeitsspeicher |
1 GByte |
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eMMC-Flash |
8 bis 32 GByte |
Beim RevPi Connect handelt es sich um ein Gerät, das primär dazu dient, Kommunikationsdienste bereitzustellen. Es bringt im Gegensatz zum Core zwei Ethernet- und eine RS485-Schnittstelle mit. Letztere erlaubt die Kommunikation über Modbus zu anderen Geräten. Der RevPi Connect lässt sich ebenso wie der RevPi Core leicht mit zusätzlichen Modulen erweitern. Er kostet etwa 360 Euro. Genaue technische Details finden Sie im Datenblatt [4].
Auf den Einsatz im privaten Bereich zielt der RevPi Compact ab. Er passt in eine handelsübliche Hausverteilung und bringt schon eine Menge an Anschlussmöglichkeiten mit. Das brandneue Gerät bietet der Hersteller für 475 Euro an. Technische Einzelheiten liefert das Datenblatt des Geräts [5].
Als Betriebssystem verwenden alle RevPi-Varianten ein optimiertes Raspbian. Das Image steht im Kunbus-Online-Shop [6] zum Herunterladen bereit, wofür Sie allerdings ein Kundenkonto benötigen. Das bietet aber den Vorteil, dass das Projekt Sie über Aktualisierungen der Software auf dem Laufenden hält. Die Geräte der Revolution-Pi-Familie lassen sich frei programmieren. Der Hersteller stellt entsprechende Anleitungen zum Erstellen von Programmen in C und Python bereit.
Zusätzlich darf man auch die Steuerungs-Software von Codesys oder logi.CAD einsetzen. Die Basisinstallation enthält bereits das grafische Entwicklungswerkzeug Node-RED, das zum Einsatz kommt, um den RevPi zu programmieren. Die API gestaltet Kunbus so offen, dass sich prinzipiell jede Programmiersprache und jedes Tool an das System ankoppeln lässt.
Die Revolution-Pi-Geräte konzipiert der Hersteller als Open-Source-Hardware, deshalb stellt er auch die Schaltpläne zum Herunterladen bereit [7]. Daneben finden Sie dort viele andere nützliche Dokumente wie etwa Beispielprogramme aus den Tutorials. Die Hardware selbst baut das Unternehmen so robust auf, dass sie den rauen Umgebungen im industriellen Einsatz problemlos trotzt. Alle RevPi-Modelle arbeiten mit einer Betriebsspannung von 24 Volt, für deren Bereitstellung ein einfaches Steckernetzteil genügt [8].
Ein besonderes Feature der RevPi-Komponenten besteht in der farblichen Anpassung. Das erlaubt es, auch ausgefallene Designwünsche zu realisieren. Diesen Luxus lässt sich das Unternehmen allerdings gut entlohnen.
Testaufbau
Um ein paar einfache Experimente mit dem RevPi zu starten, bauen wir eine Testumgebung mit einem RevPi Core 3+ und einem RevPi-DIO-Modul auf (Abbildung 1). An den Ausgängen des Letzteren hängen LEDs mit 10-kOhm-Vorwiderständen, die LEDs verwenden eine gemeinsame Masse. Die Eingänge des Moduls lassen sich mit DIP-Schaltern auf 24 Volt auslegen.
