Spis treści:
Fuzja Raspberry Pi i Kunbus dla przemysłu i biznesu to niezwykle interesująca propozycja dla przedsiębiorstw, które myślą o wdrożeniu rozwiązań Przemysłowego Internetu Rzeczy IIoT (z ang. Industrial Internet of Things).
Szybki skok w Przemysł 4.0 i IIoT? Cóż, to oczywiście możliwe, ale raczej niezalecane. Mała rewolucja przemysłowa w przedsiębiorstwie wymaga wzięcia pod uwagę wielu czynników. A nieprzemyślana rewolucja często zjada przecież własny ogon.
Szybki start - Revolution Pi
RevPi jest rodziną modułów PLC opartych na Raspberry Pi Compute Module. Najnowszym z nich jest otwarty źrodłowo komputer przemysłowy RevPi Compact.
- procesor Broadcom BCM2837B0 ARM Cortex-A53 Quad-Core 1,2 GHz,
- 1 GB RAM,
- 8 GB pamięci eMMC,
Otwarta platforma to dostęp do poziomu root, co zapewnia użytkownikowi wolność w tworzeniu własnych projektów.
Programowanie i obsługa
Zamknięty w obudowie montowanej na szynie DIN Revolution Pi RevPi Compact wyposażony został w:
- 8 wejść cyfrowych i analogowych,
- 8 wyjść cyfrowych,
- dwa wyjścia analogowe,
- 2 interfejsy Ethernet,
- 4-polowe złącze śrubowe dla interfejsu RS485.
Mnogość złącz to szersze możliwości podłączania urządzeń peryferyjnych.
Moduł programowany jest w środowisku NodeRED w Python lub C. Może być kontrolowany w profesjonalnym oprogramowaniu PLC (programowalne sterowniki logiczne) oraz programie SCADA. Kodowanie w Pythonie pozwoli nam pisać własne programy, za pomocą PiCtory stworzymy plik konfiguracyjny dla modułów RevPi, a logiCAD3 zapewni handlery.
Node-RED
Narzędzie programowania wizualnego opracowane pierwotnie przez IBM. Powstało w celu połączenia urządzeń sprzętowych, interfejsów API i usług online w ramach IoT / IIoT. Edytor Node-RED może być używany do tworzenia funkcji JavaScript. Runtime jest zbudowany w oparciu o Node.js, a przepływy utworzone w Node-RED są przechowywane przy użyciu JSON.
RevPi Compact, czyli wersja all in z interfejsami IO, w odróżnieniu od innych modułów RevPi nie jest modularny. Wszystkie interfejsy zostały wbudowane w płytkę, dzięki czemu nie ma potrzeby łączenia dodatkowych modułów. Wyposażony został w wiele analogowych oraz cyfrowych wejść i wyjść do podłączenia czujników lub innych urządzeń wykonawczych. Posiada 8 wejść analogowych (od 0 V do 10 V) oraz 2 wyjścia analogowe (od 0 V do 10 V), a także 8 wejść i wyjść cyfrowych. Urządzenie wyposażone zostało także w interfejs RS485. Wejścia i wyjścia zostały wyprowadzone na złącza śrubowe znajdujące się na górze oraz spodzie urządzenia.
Wyposażenie RevPi Compact w dwa interfejsy Ethernet niesie ze sobą możliwość pracy w dwóch sieciach jednocześnie. Dane z czujników z sieci OT mogą być przesyłane przez interfejs Modbus TCP i wysyłane dalej do chmury lub systemu IT wykorzystując lekki protokół MQTT o skromnej przepustowości lub coraz popularniejszy w Przemyśle 4.0 standard przemysłowy OPC UA.
Przyjrzyjmy się złączom rozszerzenia modułowego wersji RevPi Connect i RevPi Core.
Przód
- Diody LED stanu. Dioda LED Power wskazuje, czy RevPi Core działa prawidłowo (zielona), czy też wystąpił problem (czerwona).
- Interfejs GPIO. Interfejs służący do odczytu i/lub emisji sygnałów. Zajętość pinów GPIO różni się w zależności od modelu, producent Kunbus zapewnia dostęp do szczegółowych informacji.
- Zasilanie. Podłączenie do zasilania następuje po zamontowaniu urządzenia na szynie DIN. Urządzenia RevPi mogą pracować w zakresie napięć 10,7-28,8 V. Producent Kunbus zapewnia informacje o podłączaniu RevPi DIO/DI/DO.
Tył
- Złącza PiBridge. Umożliwiają rozbudowę systemu RevPi. Dzięki nimi łączymy dwa moduły poprzez wpięcie wtyczki Pi Bridge do złączy PiBridge obu modułów.
- Wspornik blokujący (locking bracket). Zabezpiecza moduł na szynie DIN.
Wymagania przemysłowe
RevPi Connect, RevPi Core i RevPi Compact spełniają wymagania przemysłowe. Są zgodne z CE i RoHs. Jednym z głównych celów Revolution Pi było zapewnienie Raspberry Pi możliwości przekształcenia go w prawdziwy, kompaktowy system sterowania. Montowana szyna DIN i przemysłowa konstrukcja zasilana napięciem 24 V czyni komputer zgodnym z normą EN 61131-2 dotyczącą sterowników PLC.
Rzut okiem na powiązane parametry RevPi Compact:
- Zasilanie: 24 V DC (od 10,8 V do 28,8 V)
- Temperatura pracy: od -20°C do 55°C
- Emisja zakłóceń EMC: zgodnie z EN 61000-6-4
- Odporność EMC: zgodnie z EN 61000-6-2
Co różni Raspberry Pi od Revolution Pi?
Bazowe mikrokomputery Raspberry Pi, jakie znamy, to najczęściej niewielkie wymiary i interfejsy, które możemy spotkać w standardowych komputerach PC. Moduły Revolution Pi zostały oparte na płytce Raspberry Pi Compute Module, do których to Kunbus stworzył z kolei płytkę ewaluacyjną, tworząc sterownik o tej samej specyfikacji co klasyczne sterowniki PLC.
W październiku ubiegłego roku w kontekście nowości Fundacji Raspberry Pi pojawiło się nic innego jak Raspberry Pi Compute Module 4, które sygnowano jako optymalne rozwiązanie dla przemysłu – takie jak wielomodułowe klastry z ograniczonym miejscem, gdzie CM4 sprawdza się znakomicie. Revolution Pi również powstało z myślą o zastosowaniach przemysłowych. Jego możliwości można rozszerzać dzięki modułom z interfejsami IO oraz modułom komunikacyjnym.
Moduły, wersje i ich dokładne specyfikacje można odnaleźć na poszczególnych stronach produktów sklepu.
