Die Ansprüche an die Steuerungen für moderne Produktionsanlagen sind in den letzten Jahren immer weiter gestiegen – und dieser Trend hat sich unter anderem durch die Corona-Pandemie und die dadurch stark gestiegene Bedeutung der Themen Remote Control und Remote Service im letzten Jahr nochmals rasant beschleunigt. Zukunftsfähige Steuerungen müssen simultan eine Vielzahl an Aufgaben bewältigen, ohne dass ihr Echtzeitverhalten und ihre Zuverlässigkeit darunter leiden dürfen. Motion, IoT-Aufgaben, Kommunikation, Visualisierung – alles muss eine Steuerung heute gleichzeitig stabil kontrollieren und regeln. Kein Wunder, dass eine Vielzahl an Systemen schon heute ächzend an der Leistungsgrenze läuft und der Bedarf und die Nachfrage der Anwender nach Leistungsreserven immer größer wird.
Gleichzeitig geht die technologische Entwicklung rasant weiter. Wer sich heute für eine neue Steuerung oder einen neuen Industrie-PC entscheidet, muss sich deshalb auch um die Offenheit der gewählten Lösung für zukünftige Konzepte Gedanken machen, wenn er sich nicht unnötig Wege verbauen und sich später über diese technologische Sackgasse ärgern will. Hinzu kommt: Oft sind Steuerungen oder Industrie-PC’s an einem vorgegebenen Platz, also zum Beispiel in einem bestehenden Schaltschrank, zu ersetzen – und der für das neue System zur Verfügung stehende Platz entsprechend begrenzt. Schon länger schielen deshalb auch die Entwickler für Lösungen im harten, industriellen Einsatz auf den ebenso kompakten wie kostengünstigen und leistungsfähigen Mini-Computer „Raspberry Pi“.
Neben des günstigen Preises, den kompakten Abmessungen und den attraktiven Leistungsdaten spricht noch ein ganz anderer Aspekt für dieses kleine Kraftwerk: In der riesigen, weltweiten Nutzer-Gemeinschaft entstehen – wie bei der Software-Plattform Linux – ständig neue, spannende Software-Ideen, die sich auf allen „Raspberry Pi“-Rechnern schnell und einfach nutzen lassen. Deshalb ist er auch als Basis für Industrie-PC’s sehr interessant.
Neue Gerätegeneration ermöglicht Durchbruch
Es gab allerdings bisher auch eine gravierende Schwachstelle: Die ersten drei „Raspberry Pi“-Generationen waren bekanntlich eher als günstige Plattform zum Experimentieren und Forschen für Studierende und junge Entwicklerinnen und Entwickler und weniger für diesen professionellen Einsatzzweck konzipiert – und deshalb ohne eigens dafür entwickelte Extras auch nur eingeschränkt dafür geeignet. So fehlten dem „Raspberry Pi“ bisher von Haus aus Schnittstellen wie echtes Gigabit-Ethernet oder USB 3.0, die für moderne industrielle Anwendungen wichtig sind. Diese Schnittstellen ließen sich zwar nachträglich implementieren, das war aber umständlich – und machte den Preisvorteil zum Teil wieder zunichte. Noch wichtiger: Bisher war es nicht möglich, echtzeitfähiges EtherCAT zu nutzen.
Das hat sich mit der neuesten, vierten „Raspberry Pi“-Generation, dem sogenannten „Compute Module 4 (CM4)“, geändert – und deshalb erwarten viele Experten, dass der millionenfach verkaufte Mini-Computer im Kreditkartenformat jetzt auch im industriellen Einsatz ein Verkaufsschlager wird. Denn das „Compute Module 4 (CM4)“ ist nicht nur richtig schnell dank echtem Gigabit-Ethernet, leistungsstarker 1.500 MHz QuadCore CPU (ARM Cortex-A72) und moderner GPU, die zum Beispiel eine 4K-Auflösung ermöglicht – es bringt eben auch alle für moderne industrielle Anwendungen notwendigen Schnittstellen mit wie USB 3.0 oder Bluetooth 5.0. Zudem stehen als RAM-Größe nicht mehr nur, wie bisher, 1024 MB zur Verfügung, sondern optional – je nach Bedarf – auch deutlich mehr. Hinzu kommt: Durch die skalierbaren und effektiven Kühlkonzepte, die Berghof entwickelt hat, lässt sich die volle Leistung auch in einem industriellen Temperaturbereich zuverlässig nutzen.
Das Warten hat sich gelohnt
Hinter den Kulissen haben die erfahrenen Entwickler bei Berghof Automation and Control Solutions schon seit längerer Zeit mit den Vorgänger-Generationen getüftelt und wichtige Erfahrungen gesammelt. Deshalb kann Berghof bereits in diesem Jahr ein komplettes System an hoch performanten Steuerungen und Industrie-PC’s auf deren Basis liefern. Das gesamte neue Berghof „Raspberry Pi“-Portfolio wird für den weltweiten Einsatz zertifiziert nach CE, UL, EAC, CCC etc. und ist mit dem für Berghof typischen, optimierten Echtzeitverhalten auch für schwierige Anwendungen bestens gerüstet.
Die neuen Berghof „Raspberry Pi“-Codesys-Steuerungen und „Raspberry Pi“-Industrie-PC’s passen – wie von Berghof gewohnt – perfekt in das bestehende, sehr umfangreiche Hard- und Software-Portfolio und lassen sich dank EtherCAT-Standard-Feldbus praktisch beliebig nach dem Plug&Play-Prinzip um I/O-Module erweitern. Hinzu kommt eine große Auswahl passender USB-Peripherie sowie optional, wo durch den Einsatzzweck oder Einbauort notwendig und sinnvoll, eine High-Performance-Kühlung. Durch die bereits im Werk vorkonfigurierten Geräte oder die automatische Konfiguration über USB-Stick gehen die Inbetriebnahme, aber auch spätere Aktualisierungen oder Erweiterungen besonders schnell und einfach über die Bühne – eine Berghof-Spezialität, die sich gerade jetzt in Pandemiezeiten als großer Vorteil erweist.
„Wir haben schon länger das Ziel, den ‚Raspberry Pi‘ auch im industriellen Bereich zu etablieren. Deshalb hat unser hauseigenes Entwickler-Team intern intensiv diskutiert, geforscht, kalkuliert – und abgewartet. Denn erst jetzt mit dem ‚Compute Module 4 (CM4)‘ sind wir in der Lage, mit diesen Geräten genau den ‚sweet spot‘, also die optimale Zone, zwischen Rechenleistung und Kosten zu treffen. Ein echter Meilenstein!“, freut sich Konstantinos Arabatzis, Produktmanager von Berghof Automation and Control Solutions.
