Industrietauglicher Raspberry
Die Version 3 des Raspberry Pi kommt mit einem BCM2837-SoC von Broadcom, der sich aus einem 1,2-GHz-Quadcore-ARM-Prozessor samt großzügig ausgelegter Visual Processing Unit (400 MHz) zusammensetzt. Die vier Arm Cortex-A53 Cores sind dabei für die hohe Rechenleistung verantwortlich, damit die Plattform selbst sehr komplexe Aufgaben im IoT-/Edge-Bereich in verschiedensten vertikalen Märkten übernehmen kann. Die Armv8-A -Architektur beeindruckt dabei durch bis zu 60% mehr Leistung als ihr Cortex-A7 Vorgänger. Zudem bietet sie auch ein verbessertes Power-Management für eine minimale Wärmeentwicklung, sodass der Smart Manager 4.0 selbst bei extremen Temperaturen von -40 °C bis +55 °C im Schaltschrank innen wie außen ohne aktive Lüftung oder gar Schaltschrankklimatisierung auskommt, was hilft signifikant Betriebskosten zu sparen. Zum Arbeitsspeicher von 1 GB LPDDR2 SDRAM kann der STV Smart Manager 4.0 wahlweise mit 8, 16 oder 32 GB On-Board-eMMC-Flash geordert werden und bietet so für jede Anwendung ausreichend Speicherplatz. Alternativ steht der Smart Manager 4.0 auch als Variante mit SD-Slot zur Verfügung. Dabei stellt STV unter Beweis, dass sein Open-Source-basierter Raspberry-PC voll industrietauglich ist. Denn im Smart Manager 4.0 kommen speziell für den Einsatz im industriellen Sektor entworfene SODIMM Prozessor-Module zum Einsatz, für die alleine schon über die Raspberry Foundation eine Langzeitverfügbarkeit bis mindestens 2026 garantiert ist. Der modulare Aufbau bietet neben der entsprechenden Planungssicherheit zusätzliche Flexibilität und Skalierbarkeit, da der Industrie-PC damit auch hardwareseitig durch performantere CPU-Module erweitert werden kann. Deshalb setzt STV die Langzeitverfügbarkeit für seinen Industrie-PC auch auf 10 Jahre an, was eine weitere wichtige Voraussetzung für elektronische Komponenten im industriellen Einsatz ist.
Dank seiner geringen Einbautiefe von 62,2 mm, kompakten Breite von 6TE (108 mm) und den oben zur Feldebene und unten liegenden PCSchnittstellen findet der Raspberry Pi Rechner Smart Manager 4.0 in jedem Schaltschrank Platz. (Bilder: STV Electronic GmbH)
Schnittstellenvielfalt und flexibler Einbau
An Kommunikationsschnittstellen bietet der Smart Manager 4.0 bis zu 2x Fast Ethernet, 6 x USB 2.0 sowie zwei galvanisch getrennte, terminierbare serielle RS485-Schnittstellen, von denen eine softwareseitig auch als RS232 auslegbar ist. Zusätzliche Funktionalität wie WLAN, Feldbus- und weiter I/O-Anbindungen lassen sich über diese Schnittstellen sowie einen Erweiterungsbus für weitere Zusatzmodule bei Bedarf leicht ergänzen. So kann der Mini-PC beispielsweise die Aufgaben eines M-Bus-Masters übernehmen, indem er an einen entsprechenden Pegelwandler im Schaltschrank gekoppelt wird. Hier findet der Smart Manager 4.0 durch sein mit nur 62,2 mm sehr flach ausgelegtes Hutschienengehäuse selbst in den Unterputz-Kleinverteilerkästen nach DIN 43880 Platz, die Einbautiefen von maximal 70 mm erlauben. Über seinen von 12 Volt bis 30 Volt sehr breit gefassten Spannungsversorgungsbereich kann der Smart Manager 4.0 zudem sehr flexibel an eine beliebige, bereits vorhandene Stromquelle im Schaltschrank angeschlossen werden.
Freie Programmwahl
Maximale Flexibilität bietet der Smart Manager 4.0 auch bei der Wahl der gewünschten Programmierungs-, Steuerungs- oder Automatisierungsplattformen. Dazu bietet STV seinen Hutschienen-PC applikationsfertig mit passgenau zerschnittenem Linux OS, einem umfassenden Software- und Integrationssupport sowie laufend aktuellen Sicherheits-Patches an. Auf dem System kann mit CoDeSys, NodeRed, Node.js, C, C++ sowie zahlreichen weiteren Umgebungen programmiert und entwickelt werden. Oder man installiert sich eine Gebäudeautomationsplattform wie FHEM und openHAB zur Steuerung der Peripherie. Oder verwandelt den Mini-PC mit Mosquitto in einen MQTT-Broker. Systemintegratoren profitieren dabei von der riesigen Community der Raspberry-PI-Nutzer mit unzähligen detaillierten Projekten, Hilfestellungen und Problemlösungen. So können sie auf Basis industriegerechter Open Source Lösungen für viele Aufgabenstellungen in der Gebäudeautomatisierung und industriellen Steuerungstechnik Lösungen in industrieller Qualität, applikationsfertig bereitstellen und ihren Kunden eine hohe Langzeitverfügbarkeit gewährleisten. Optional hilft aber auch STV bei der applikationsspezifischen Auslegung des Systems, denn der international agierende mittelständischer Hersteller bietet neben der Hardware auch umfassende Softwaredienstleistungen rund um den neuen Hutschienen-PC an, sodass Kunden eine applikationsfertige Lösung erhalten. Erste Komplettlösungen finden sich bereits im Energiemanagement, für die das Unternehmen auch eine breite Palette von M-Bus Pegelwandlern anbietet. Weitere Einsatzbereiche finden sich im Umfeld zahlreicher weiterer I/O- und Feldbus-basierter Lösungen in industriellen Schaltschränken, die eine Industrie 4.0 und IIoT-Konnektivität inklusive passender Edge-Logik benötigen.
