Raspberry Pi wird zur SPS

Die Hausautomation entwickelt sich stetig weiter – auch die Thematik des Raspberry Pi. Einige von euch kennen bestimmt noch die Anfangszeiten aus 2012 – so lange gibt es diesen nämlich schon. Damals noch mit bedeutend weniger Leistung und Anschlussmöglichkeiten, hat sich der Raspberry Pi bis zur aktuellen 3. Generation vielfältig weiterentwickelt.

Allheillösung Raspberry Pi?

Die Möglichkeiten eines Raspberry Pi sind vielfältig und wurden hier im Blog auch schon durch Volker aufgezeigt. Im Grunde ist der Raspberry Pi ein kleiner hochkomplexer Computer welcher Linux Grundverständnis voraussetzt. Es ist kein klassisches vorgefertigtes System, dass man nur noch anschließen muss. In der Regel wir immer ein initialer Aufwand nötig sein, um diesen in Betrieb zu nehmen.

Die Raspberry-Starterkits verfügen teilweise über vorinstallierten Systeme. Hilfreiche Anleitungen gibt es viele im Internet. Wie schon oft geschrieben, ist das Thema Heimvernetzung immer mit Eigendynamik verbunden. Ein Interesse muss dafür vorhanden sein sonst wird man keinen Erfolg haben.

Hat man das System und den Raspberry Pi verstanden, sind aus aktueller Sicht die Möglichkeiten bedeutend vielfältiger, als von den heiß umworbenen SmartHome Starterpaketen aus den Elektronikfachmärkten. Ausnahmen gibt es natürlich, wie beispielsweise die Bussysteme von Loxone oder KNX, die ähnliches leisten.

Der Raspberry Pi als kostengünstige SPS?

Wem der Begriff SPS (speicherprogrammierbare Steuerung) etwas sagt, der denkt sofort an (orange) Roboter aus der Automobilindustrie. Genau dort kommt eine SPS zur Steuerung, Überwachung und Sicherstellung des Produktionsablaufs zum Einsatz. SPS-Systeme sind in der Anschaffung sehr teuer und für den privaten Hausgebrauch eher ungeeignet. Der Hauptgrund ist der Preis, denn für eine CPU muss man bereit sein mehrere hundert Euro (>300€) auszugeben. Dazu kommen dann noch diverse I/O Baugruppen, die ebenfalls „Industrie-Preise“ haben. Ein Raspberry Pi Starterpaket mit Gehäuse bekommt man für ca. 120€ und das erforderliche PIXtend Interface ab ca. 160€.

Bringt PiXtend die SPS ins Eigenheim?

PiXtend, ein industrietaugliches Interface, vervielfacht die Anschluss- und Einsatzmöglichkeiten des Raspberry Pi und ist die Basis für anspruchsvolle Steuerungsprojekte. Neben zahlreichen digitalen und analogen Ein- und Ausgängen bringt PiXtend auch serielle Schnittstellen wie RS232, RS485 und CAN mit. Die Schnittstellen & I/Os sind robust ausgeführt und entsprechen der Norm für speicherprogrammierbare Steuerungen – SPS (IEC 61131-2). Der PiXtend-µController (Atmel AVR) ist frei programmierbar und bietet unzählige Features sowie direkte Unterstützung für Standard-Peripherie wie Temperatursensoren und Luftfeuchtesensoren, 433-MHz-Transmitter oder Servoantriebe.

Programmiert wird der Raspberry Pi mit CODESYS

Durch das PIXtend-Interface bietet die Firma Qube Solutions die Möglichkeit, preiswert anspruchsvolle Programmierinhalte der industriellen Automation zu vermitteln. Die Programmierung geschieht mit der Programmierumgebung CODESYS, welche in der Industrie sehr verbreitet ist und ermöglicht das Programmieren in allen gängigen Sprachen für speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS). Durch diese Lösung wird die Lücke geschlossen, erfahrenen Smart Home-Anwendern eine leistungsstarke SPS-Lösung für das Eigenheim bereitzustellen. Der Raspberry Pi verwandelt sich mittels CODESYS zu einer Standard-SPS die vergleichbar mit Steuerungen industrieller Anbieter ist.

Ist PIXtend jetzt wirklich so neu?

Nein, bereits Anfang letzten Jahres schrieben diverse Fachportale über die Lösung, welche sich bisher scheinbar noch nicht durchgesetzt hat. Mit der 3. Generation des Raspberry Pi und den neu hinzugekommenen festverbauten Hardwareschnittstellen, könnte sie vermutlich jetzt an Zuspruch gewinnen.

Die 3. Generation des Raspberry Pi

Die Mini-PC-Platine verfügt über einen 64-Bit-Prozessor, den Quad-Core-Arm-Cortez-A53, mit einer auf 1,2 GHz erhöhten Taktfrequenz und wird samt WiFi und Bluetooth Smart 4.0 angeboten. Der Preis liegt auf dem Level der früheren Raspberry-Boards.

Was ist mit dem Raspberry Pi und PIXtend möglich?

Die Kombination aus Raspberry Pi und dem PIXtend Interface ermöglicht Steuerungs- und Regelaufgaben für die Hausautomation. Neben der Einbindung von Temperatursensoren und anderen Sensoren sowie Aktoren entsteht eine eigene Schaltzentrale.

Die Kombination aus Raspberry und PIXtend kann auch als Lern- und Lehrplattform für Steuerungstechnik, Schaltungstechnik und Softwaretechniken eingesetzt werden. Als vollwertige Maschinensteuerung im industriellen Umfeld ist die PIXtend-Lösung aber nicht ausgelegt. Ebenso ist der Raspberry Pi nicht für den Industrieeinsatz gedacht.

Fazit

Für eine vielfältige Smart Home Lösung steht dem Raspberry Pi und PIXtend nichts im Weg. Da mangelt es auch nicht an zu wenigen Funktechnologien, den das komplexe Board bieten durch seine USB-Schnittstellen und das offene Linux-Betriebssystem die Möglichkeit, Technologien wie W-LAN, Z-Wave, Bluetooth und ZigBee nachzurüsten und mit Herstellertreibern zu verwenden. Der 433-MHz-Transmitter kann zur Fernsteuerung von Standard-Funksteckdosen ebenfalls genutzt werden.

Seit Dezember 2017 gibt mittlerweile das PiXtend V2.

Bildquelle: Teaserbild und DemoScreen – PIXtend