Wählen Sie einen SBC für Ihre Smart Factory?

Einplatinencomputer (SBCs) halten selbst in den modernsten Smart Factories Einzug – und sie könnten Ihnen dabei eine Menge Geld sparen.

Ein Single-Board-Computer (SBC), auch Mini-PC genannt, ist genau das, wonach er klingt: Er vereint die Kernelemente eines Desktop-PCs oder eines industriellen gateway (Ein-/Ausgabe, Mikroprozessor, Speicher) auf einer einzigen, in sich geschlossenen Platine. Als kostengünstige und benutzerfreundliche Ergänzung zu industriellen gatewayermöglichen SBCs IT- und Steuerungstechnik-Teams die Entwicklung kundenspezifischer Lösungen.

Diese kompakten Computer haben jedoch ihre Grenzen und eignen sich nicht für jede Produktionsumgebung. Unsere Ingenieure haben einen Leitfaden zusammengestellt, der Ihnen hilft, herauszufinden, ob ein Single-Board-Computer (SBC) für Ihre Produktionsumgebung, die zu messenden Variablen und Ihre Konnektivitätsanforderungen geeignet ist.

Argumente für SBCs: Beweglichkeit

Einplatinencomputer (SBCs) bieten zwar nicht die Rechenleistung von Mehrplatinencomputern, gleichen dies aber durch ihre Flexibilität aus. Von handlich bis hin zu kompakt – sie sind klein und agil genug, um sich problemlos in Geräte und Produktionsprozesse zu integrieren. Zudem sind sie kostengünstiger, was zu echten Kosteneinsparungen führt und ihnen einen entscheidenden Vorteil gegenüber ihren größeren und teureren Mehrplatinen-Pendants verschafft.

Das Beste daran? SBCs sind Self-Service-Lösungen, ganz in der Tradition von Bastlern und DIY-Projekten. Da Sie kaum oder gar keine externe Unterstützung benötigen, können Ihre internen IT- und Entwicklungsressourcen die Einrichtung, Programmierung, Bereitstellung und den laufenden Support Ihres SBCs übernehmen – insbesondere in Kombination mit einer benutzerfreundlichen IoT Plattform wie Ubidots .

SBCs in der Fabrikhalle (und darüber hinaus)

Wir machen kein Geheimnis daraus: Wir sind Fans von Single-Block-Chassis (SBCs). Aber Vorsicht: Sie eignen sich nicht für jede Fabrik und jede Gegebenheit in der Fertigung. Wir helfen Ihnen herauszufinden, ob ein SBC für Sie infrage kommt – und wenn ja, wie Sie das richtige auswählen.

Ob und welches Modell Sie für einen Single-Board-Computer (SBC) benötigen, hängt von verschiedenen Faktoren ab: Lokales Ethernet oder Weitverkehrsnetze, raue oder sichere Umgebungsbedingungen, geschützte Gehäuse oder exponierte Bereiche. Um Ihnen die Entscheidung zu erleichtern, haben wir einen Entscheidungsbaum erstellt, der wichtige Aspekte für den Einsatz von SBCs in Ihrem Werk veranschaulicht.

Ist ein SBC das Richtige für Ihr Werk?

Sind die von Ihnen erfassten Maschinendaten über ein Industrieprotokoll wie Modbus, OPC oder Ähnliches zugänglich? Falls ja, optimal. Ohne diese Verbindung kommen Sie nicht weit. Falls nein, fragen Sie Ihren Maschinenlieferanten nach der Dokumentation zur Drittanbieterintegration (oder versuchen Sie, die Daten zu ermitteln!).

Ist diese Platine Teil eines kritischen Produktionsprozesses? Entwickeln Sie eine Smart-Factory-Anwendung zur Überwachung der Temperatur und anderer Arbeitsbedingungen in der Fabrik? Oder messen Sie kontinuierlich die Gesamtanlageneffektivität (OEE), um wichtige Entscheidungen zu treffen (z. B. die Eröffnung einer neuen Produktionslinie)? Bei kritischen Prozessen empfehlen unsere Ingenieure ein robusteres Industriegateway. Sie brauchen nicht weiterzulesen gateway

Wäre diese Platine rauen Bedingungen ausgesetzt? Oder kann sie im Kontrollraum verbleiben und die Messdaten aus der Fertigung über ein lokales Netzwerk (z. B. Ethernet oder RS485) abgerufen werden? Davon hängen das Gehäuse und die erforderlichen Zertifizierungen ab. Falls Ihre Platine elektromagnetischen Störungen oder Temperaturen oberhalb der empfohlenen Grenzwerte ausgesetzt wäre, benötigen Sie ein gateway .

Erfüllen Ethernet und/oder WLAN Ihre Konnektivitätsanforderungen – oder benötigen Sie etwas Leistungsstärkeres? Die meisten Einplatinencomputer (SBCs) unterstützen Ethernet und WLAN, aber Sie können auch nach industriellen gateway , die Mobilfunk, LoRaWAN, SigFox und bald auch weitere Standards wie NB- IoT und Verizons Cat M1 unterstützen. Tipp: Mit diesen Optionen erleichtern Sie Ihrer IT-Abteilung die Arbeit, da Sie nicht mehr auf Ihr lokales Netzwerk angewiesen sind, sondern direkt über ein sicheres, unabhängiges Medium auf das Internet zugreifen können.

Der Siemens SIMATIC IoT 2040 ist ein hervorragendes Beispiel dafür, wie ein führender Industrieanbieter die Vorteile der Selbstbedienung und einfachen Programmierung eines DIY-Ansatzes mit der Robustheit industrieller Anwendungen vereint. Dieser industrielle IoT PC ist Arduino-kompatibel und unterstützt Erweiterungsmodule (Shields) für zusätzliche Konnektivität wie Mobilfunk und LoRaWAN.

Welche Ein-/Ausgangsanschlüsse benötigen Sie? Wenn Sie physikalische Daten mit einem direkt auf der Platine angeschlossenen Sensor messen möchten, müssen Sie den benötigten Spannungsbereich kennen. Einige Geräte, wie der BeagleBone Black, verfügen über analoge Eingänge, andere, wie der Raspberry Pi, nicht. Stellen Sie sicher, dass die Eingangsformate des Einplatinencomputers für Ihre Anwendung geeignet sind.

Es gibt im Handel erhältliche Messwandler, die Ihnen helfen können, Ihre I/O-Anforderungen zu erfüllen, wie z. B. 4-20 mA zu Spannungswandler oder RS485 zu USB Konverter.

Welche Rechenleistung benötigen Sie? Ein einfaches Python-Skript zum Abfragen Ihrer SPSen ist nicht dasselbe wie die Edge -Verarbeitung von Echtzeitdaten. Stellen Sie sicher, dass Sie einen Einplatinencomputer mit ausreichend RAM und CPU-Leistung für Ihre Anwendung wählen.

Raspberry Pi ist nicht die einzige Option für einen Einplatinencomputer. Anbieter wie FriendlyARM oder UDOO bieten eine breite Palette von Einplatinencomputern an; von Single-Core-NanoPCs bis hin zu leistungsstarken Octa-Core-Designs.

Hat Heimwerken einen Platz in der Fabrik?

Wir sind davon überzeugt. SBCs bieten überzeugende Argumente für die Integration von Self-Service-Technologien in die Fertigung, sofern diese durchdacht und auf die richtigen Probleme und Variablen abgestimmt implementiert werden. Die Kombination von DIY-Elementen mit bewährten Industrietechnologien macht beispielsweise Siemens Simantic IOT 2040 so leistungsstark. Es ist eine ideale Verbindung: die Einfachheit eines Arduino- oder Raspberry-Pi-Ökosystems (d. h. leicht zugängliche Programmiersprachen und Shields) vereint mit der Robustheit eines Industrie-PCs.

Die Stärke der DIY-Technologie liegt darin, sie für die richtigen Anwendungsfälle einzusetzen.

Wenn Sie gerade erst anfangen und mehr darüber erfahren möchten, wie Sie Ihren SBC mit Ubidots , sehen Sie sich unsere Liste mit über 50 bereits integrierten Geräten an. Falls dies Ihre erste IoT Anwendung ist, finden Sie hilfreiche Tipps zum Erstellen einer IoT Anwendung in weniger als einem Tag