Mikrokomputer w zastosowaniach przemysłowych

Raspberry Pi to jeden z najpopularniejszych komputerów jednopłytowych wszechczasów. Jednak nie tylko pasjonaci hobbyści uwielbiają ten wszechstronny mikroformatowy komputerek - od dawna wykorzystywany jest on także w przemyśle, ujawniając tam swój pełny potencjał w przemysłowej technologii komputerowej.
Szczególnie w technice pomiarowej i sterowniczej minikomputer wyłamuje się z przestarzałych ram tworząc przestrzeń dla innowacji.
Dzięki zasadzie open source oraz wielu bibliotekom oprogramowania, językom programowania i instrukcjom, Raspberry Pi oferuje elastyczność, jakiej nie daje żaden inny system. W razie potrzeby można go również dowolnie dostosować i rozbudować za pomocą wtykowych modułów, takich jak na przykład PI HATS, na przykład w celu uzyskania dodatkowych interfejsów. Oznacza to możliwość wdrażania wielu nowych pomysłów i prototypów bezpośrednio w środowisku produkcyjnym bez konieczności długiego cyklu rozwoju.
Również koszty zindywidualizowanego rozwiązania opartego na Raspberry-Pi są stosunkowo niskie w porównaniu z tradycyjnymi produktami przemysłowymi.
Ograniczenia Raspberry Pi
W trudnych warunkach przemysłowych, oryginalny Raspberry Pi początkowo napotyka na ograniczenia. Nawet nieznacznie podwyższona temperatura otoczenia powoduje gwałtowny wzrost temperatury rdzenia ze względu na kompaktowe rozmiary komputera, zaś kompensacja w postaci dławienia procesora prowadzi do ogromnych strat mocy obliczeniowej.
Karty microSD używane jako pamięć stała mają bardzo ograniczoną liczbę cykli zapisu i nie są odpowiednie jako pamięć podręczna, dlatego nie mogą spełniać wymagań przemysłowych. Wprawdzie Raspberry Pi 3B+, najnowszy model w rodzinie produktów, obsługuje już gigabitową sieć Ethernet i WLAN, spełniając w ten sposób podstawowe wymagania stawiane zastosowaniom przemysłowym 4.0, brak mu jednak interfejsów przemysłowych, takich jak RS485 lub CAN.
Przykładowe rozwiązania przemysłowe
Jednakże, dalsze postępy rozwoju Raspberry Pi mogą usunąć i te przeszkody. PiXtend, profesjonalna karta rozszerzeń dla Raspberry Pi, może być używana do sterowania i regulacji oraz jako środowisko dydaktyczne technologii sterowania, elektroniki i oprogramowania. Szeregowe interfejsy (RS232, RS485 i magistrala CAN), stała pamięć i możliwość monitorowania w czasie rzeczywistym to cechy, które czynią go odpowiednim do zastosowań przemysłowych. Ponadto komputer jest odporny na temperatury otoczenia do 50 stopni i może być instalowany bezpośrednio w szafie sterowniczej dzięki szynie DIN.
Zestaw Andino X1 łączy Raspberry Pi i Arduino i tworzy rozwiązanie przemysłowe made in Germany. Dzięki własnemu mikrokontrolerowi możliwa jest precyzyjna obróbka wstępna sygnałów oraz adaptacja czujników i aktuatorów. Ponadto Andino X1 chroni wszystkie istotne interfejsy Raspberry Pi zgodnie z obowiązującymi normami branżowymi. Obsługiwane wejścia i wyjścia cyfrowe są izolowane galwanicznie i zapobiegają przepięciom.
Przyszłość Raspberry Pi
Ponieważ branża automatyki wymaga coraz bardziej kompaktowych, efektywnych i opłacalnych rozwiązań, Raspberry Pi stał się niezastąpionym komponentem przemysłowym. Deweloperzy mogą czerpać ogromne korzyści z istniejącej wiedzy społeczności Raspberry Pi.
Źródło: reichelt elektronik