Komputer przemysłowy Revolution Pi, PLC i nadejście IIoT

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Czas czytania: 3 min.

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

  1. Diody LED stanu. Dioda LED Power wskazuje, czy RevPi Core działa prawidłowo (zielona), czy też wystąpił problem (czerwona).
  2. 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.
  3. 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

  1. Złącza PiBridge. Umożliwiają rozbudowę systemu RevPi. Dzięki nimi łączymy dwa moduły poprzez wpięcie wtyczki Pi Bridge do złączy PiBridge obu modułów.
  2. Wspornik blokujący (locking bracket). Zabezpiecza moduł na szynie DIN.
Oprócz tego na witrynie producenta znajdziemy liczne poradniki, które opisują m.in. kwestie administrowania dostępem i hasłami, pracę z Linux, Modbus, PiCtory czy konfigurowanie bramek RevPi dla różnych konfiguracji. 
Przód RevPi DIO.
Tył RevPi DIO.

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. 

Komputer przemysłowy RevPi Compact
Moduły Revolution Pi

Moduły, wersje i ich dokładne specyfikacje można odnaleźć na poszczególnych stronach produktów sklepu.

Podziel się:

Share on facebook
Share on linkedin
Share on twitter
Oskar Pacelt

Oskar Pacelt

Autor i redaktor ponad 200 wpisów na Botland Blog. Wierzy, że udany tekst jest jak list wysłany w przyszłość. W życiu najbardziej interesuje go prawda, pozostałych zainteresowań zliczyć nie sposób. Zajmuje się ciekawostkami ze świata technologii i nauki. Najlepszy pływak w Botland.

Zobacz więcej:

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany.