Raspberry Pi in der Industrie Raspberry Pi auf der SPS 2025

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Sie konnten die SPS nicht besuchen, um Industrieprodukte mit Raspberry Pi aufzustöbern? Kein Problem, die ELEKTRONIKPRAXIS war auf der Messe und stellt in diesem Artikel einige Lösungen mit Raspberry Pi vor.

Raspberry Pi ist der mit Abstand beliebteste Singleboard-Computer weltweit – nicht nur bei Studenten und Makern. Auch in der Industrie werden die Pis immer beliebter, etwa dank FCC-Zertifizierung. Die leistungsstärksten Modelle sind der Raspberry Pi 5 und die Industrievariante, das Compute Module 5.

Während die Standard-Raspberry-Pi-Boards leistungsfähige Singleboard-Computer sind mit HDMI-, USB-, Display-, GPIO und weiteren Peripheriegeräte-Anschlüssen, handelt es sich bei den Compute-Modulen um funktionsreduzierte System-on-Module des jeweiligen Raspberry-Pi-PC-Boards mit den Kernkomponenten wie dem Broadcom-SoC. Die Compute Modules dienen dem industriellen Einsatz und werden in Embedded-Systemen und kundenspezifischen Hardwareprojekten eingesetzt.

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Kunbus: Revolution Pi Connect 5 mit Compute Module 5

Der Revolution Pi von Kunbus ist ein offener, modularer und kostengünstiger Industrie-PC auf Basis der Raspberry Pi. Die aktuelle Variante RevPi Connect 5 basiert auf der neuesten Industrievariante von Raspberry Pi, dem Compute Module 5. Der RevPi Connect 5 nutzt eine Kombination aus dem ARM-Cortex-A76-Prozessor sowie Broadcoms vielseitigem System-on-Chip (SoC) BCM2712. Diese Architektur gewährleistet sowohl stromsparende Datenverarbeitung als auch eine breite Palette an Anschlussmöglichkeiten für Peripheriegeräte. Mit dem Quad-Core-Prozessor des CM5 erreicht das System Taktfrequenzen von bis zu 2,4 GHz und übertrifft damit die Leistungsfähigkeit des vorherigen Compute Module 4 erheblich.

Für umfassende Vernetzungsmöglichkeiten lässt sich der RevPi Connect 5 mit unterschiedlichen Kommunikationsprotokollen konfigurieren: Das Spektrum reicht von drahtloser WLAN-Verbindung über robuste RS485-Schnittstellen bis zum hochperformanten CAN FD Bus.

Dank seines modularen Konzepts bietet der RevPi Connect 5 flexible Ausbaumöglichkeiten durch RevPi I/O-Module für zusätzliche Eingänge und Ausgänge sowie RevPi Gateway-Komponenten zur Integration weiterer Feldbussysteme. Das System unterstützt die Anbindung von bis zu zehn Erweiterungsmodulen, wobei maximal zwei Gateway-Module gleichzeitig verwendet werden können.

Kendrion: Schaltschrankmodul FIO Controller 328 CAN WV mit CM4

Der FIO Controller 328 mit passiver Kühlung ist mit einem leistungsfähigen Raspberry Pi Compute Module 4 (Quadcore ARM Cortex A72 mit 1,5 GHz Takt) ausgestattet. Die großzügige Speicherausstattung von 2 GB DDR4L, 128 kB remanentem Speicher, eMMC-Speicher bis 8 GB und µSD(HC)-Card Slot bis 32 GByte ist bestens geeignet für Codesys-SPS-Anwendungen. Der Datenaustausch mit anderen Systemen kann über die integrierten Industrial Ethernet-Schnittstellen wie EtherCAT, Modbus und seriell über CAN und RS 485 erfolgen. Alternativ steht auch OPC UA als IOT-Protokoll zur Verfügung. Über den seitlichen E-Bus-Anschluss lässt sich die Steuerung flexibel mit EtherCAT-I/O-Modulen der Kuhnke FIO-Serie erweitern. Weitere dezentrale EtherCAT-Geräte werden direkt über den Anschluss EtherCAT OUT am Controller 328 angeschlossen.

Die technischen Daten im Detail:

• Konfiguration: CODESYS PLC

• Funktion: Modulare SPS

• Bauart: Schaltschrankmodul

• Prozessor: Quadcore ARM Cortex A72 (1,5 GHz)

• Betriebssystem: RT Linux

• Software: CODESYS V3

• Software-Erweiterungen: WebVisu, Motion

• Hauptspeicher / Arbeitsspeicher: 2GB DDR4L

• Remanenter Speicher: 128 kByte

• Interner Speicher / Laufwerk: eMMC-Speicher 8 GByte

• Massenspeicher / Wechseldatenträger: µSD(HC)-Card Slot bis 32 GByte

• Schnittstellen: 2 x Ethernet, 2 x USB 3.0, 1 x USB 2.0, EtherCAT out, EtherCAT-E-Bus, CAN, RS-485

• Feldbus-Schnittstellen: EtherCAT, Modbus RTU/TCP, CANopen

• Modulare Erweiterung: Erweiterbar mit FIO I/O Modulen

• Gehäusewerkstoff: Edelstahl, Kühlkörper aus Aluminium

• Betriebstemperatur: 0 °C bis 55 °C ohne Leistungsreduzierung, mit Lüfter bis 60 °C

• Abmessungen: (B x H x T) 51 x 125 x 90 mm, mit Lüfter ca. 51 x 145 x 100 mm

• Schutzklasse: IP20 nach IEC 60529

• Versorgungsspannung: 24 V_DC (-15% ... +20%), 1 s mini UPS

• Zertifizierungen / Normen: CE / IEC 61131-2, IEC 61000-6-4, IEC 61000-6-2

Berghof Automation: DC-Pi Prime – Raspberry-Pi-Panel der Zukunft

Die Kombination aus CODESYS-Steuerung auf Basis des Raspberry Pi mit kapazitivem Display und KI-Beschleunigungskarte ermöglicht Lösungen für die Automatisierungsanforderungen der Zukunft. Denn sie erlaubt eine Integration der KI in die CODESYS SPS. Damit verbindet sich die Welt der klassischen SPS-Steuerung mit fortschrittlichen Methoden der Zukunft. Die integrierbare KI bietet so neue Möglichkeiten und Methoden, die nun auch in der Automatisierungstechnik von Maschinen und Anlagen komfortabel eingesetzt werden.

Damit können Prozesse vereinfacht und Schulungs-, Einarbeitungs- und Rüstzeiten minimiert werden. Über Predictive Maintenance und Condition Monitoring lassen sich Ausfallzeiten reduzieren und typische Probleme werden frühzeitig erkannt.

Die Bildverarbeitungsmöglichkeiten in Kombination mit einfachen Kameras ermöglichen die Überwachung und Optimierung von Produktionsprozessen sowie eine Früherkennung von Prozessfehlern.

Onlogic: Factor 202 mit CM4 bringt die Pi-Performance in Steuerungen

Die kompakte Industriesteuerung Factor 202 wird vom Raspberry Pi Compute Module 4 (CM4) betrieben. Im Gegensatz zum standardmäßigen Raspberry Pi 4 nutzt das CM4 industrielle, vollständig standardisierte Komponenten. Diese bieten einen längeren Lebenszyklus und ein besseres Wärmemanagement. Durch die Integration des CM4 bringt der Factor 202 die Flexibilität, das einfache Prototyping und die handtellergroße Leistung des Raspberry-Pi-ARM-Computing ins Industrie-Edge.

Das Herzstück des Factor 202 ist ein Quad-Core-Cortex-A72-SoC (ARM v8) mit 64 Bit. Das System lässt sich mit bis zu 8 GB RAM, 32 GB bordeigenem eMMC-Speicher und einer M.2-SATA-Festplatte mit bis zu 2 TB konfigurieren, etwa für eine Steuerung für die Industrie- oder Gebäudeautomation. Weitere Highlights des Factor 202 sind Dual LAN, optionales Wi-Fi, 4G LTE und PoE-PD. Das Extended Support Program von OnLogic bietet etwa fünf Jahre Garantie und 24/7-Support.

Warum sich Onlogic für Raspberry Pi entschied? Der Raspberry Pi war lange Zeit eine beliebte Wahl für das Prototyping industrieller Projekte. Sobald diese Lösungen jedoch in die Massenproduktion gingen, war es üblicherweise notwendig, auf eine Plattform umzusteigen, die speziell für den industriellen Gebrauch entwickelt wurde. Der Factor 202 überwindet diesen Bedarf. Dazu bietet er eine Raspberry-Pi-Lösung auf Industrie-Niveau, die für anspruchsvolle industrielle Anwendungen entwickelt wurde. Die lüfterlose Solid-State-Konstruktion, der Betriebstemperaturbereich von -20° bis 60°C, der breite Eingangsspannungsbereich und die industriellen Komponenten mit langen Lebenszyklen machen den Factor 202 zu einer Plattform für den industriellen Einsatz. Um die Installation noch einfacher zu gestalten, bietet das System eine Power-over-Ethernet (PoE)-Stromversorgung. Das bedeutet, dass das System über ein einziges Kabel mit Strom und einem Netzwerk verbunden werden kann.

Fischertechnik: Lernfabrik 4.0 24V

Der digital getriebene Wandel in der industriellen Produktion verlangt auf allen Ebenen nach stärkerer Vernetzung und intelligenten Informationen. Mit der Fischertechnik Lernfabrik 4.0 24V können diese Digitalisierungsaktivitäten und Industrie-4.0-Anwendungen im Kleinen simuliert, gelernt und angewendet werden, bevor sie im Großen zur Umsetzung kommen.

Die Fabrikumgebung bildet sowohl physisch wie digital in der Cloud die vollständigen Prozessabläufe einer realen Produktion ab: Anlieferung samt Wareneingangskontrolle mit Ein- und Auslagerung; Bestellprozess; Lagerhaltung und Produktionsprozesse; Transporte innerhalb der Produktion; Sortieranlage; Endkontrolle mit Übergabe an die Logistik.

Sie besteht aus Ein- und Auslagerungsstation, Vakuum-Sauggreifer, Hochregallager, Multi-Bearbeitungsstation mit Brennofen, einer Sortierstrecke mit Farberkennung, einem Multisensor, einer schwenkbaren Kamera und kann mit der eigenen Cloud verbunden und eigene Dashboards erstellt werden.

Die Lernfabrik 4.0 24V wird durch eine SPS gesteuert und hat ein fertig geschriebenes SPS-Programm (als Strukturierter Text, ST) inklusive. Das Programm ist auf Basis einer Siemens S7-1500 erstellt. Die in der Lernfabrik 4.0 enthaltenen Dashboards ermöglichen die Darstellung von Plattformen aus drei unterschiedlichen Perspektiven: Kunden-, Lieferanten- und Produktionssicht.

Über den mitgelieferten und in die Lernfabrik integrierten WLAN-Router wird die Verbindung zur Fischertechnik Cloud aufgebaut. Die Server der Cloud befinden sich in Deutschland und gewährleisten, dass für die Speicherung der Daten die strengen europäischen Anforderungen gelten. Persönliche Daten werden in einem Account mit Passwortzugang geschützt, der den sehr sicheren „OAuth2“ Industriestandard verwendet. Alle gesendeten Daten zur Cloud werden mit Zertifikaten verschlüsselt übertragen (https-Standard).

Das Fischertechnik-Dashboard in der Cloud kann über mobile Endgeräte wie Tablet und Smartphone sowie am Laptop und PC aufgerufen und bedient werden. Zusätzlich ist ein lokales Dashboard, erstellt mit Node-RED, auf dem Raspberry Pi (IOT-Gateway) implementiert, und es können via Node-RED auch eigene Dashboards erstellt werden. (mk)

Raspberry Pi in der Industrie

So gelingt der Umstieg vom Raspberry Pi CM4 auf den CM5

Rund um Raspberry Pi

Produktneuheiten aus der Industrie mit Raspberry Pi

Singleboard-Computer

Raspberry Pi Compute Modules im Industrieeinsatz

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