СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №8/2016

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 42 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 8 2016 Промышленные корпуса для миниатюрного компьютера Raspberry Pi Рис. 1. Одноплатный компьютер Raspberry Pi – один из самых популярных доступных миникомпьютеров Рис. 2. Промышленное исполнение корпуса для Raspberry Pi Рис. 3. Корпус RPI-BC от Phoenix Contact – решение для промышленной эксплуатации компьютеров Raspberry Pi разных поколений (А+, B+, B2, B3) Одноплатные компьютеры помогают сэкономить ресурсы и сократить сроки разработки оборудования промышленного класса. Но одной только платы компьютера для создания полноценной промышленной системы недостаточно. Нужны специальные модульные корпуса с возможностью установки на DIN-рейку, а также надёжная и быстрая система соединения модулей и подключения внешних сигналов. Ян Максел, Phoenix Contact GmbH & Co. KG, Blomberg Одноплатные компьютеры – изобре- тение прошлого века. Они использова- лись для различных систем автомати- зации ещё в 1970-х гг. Конечно, совре- менные микрокомпьютеры обладают массой новых возможностей и находят порой неожиданные применения. Они стали более производительны, потре- бляют меньше энергии, более надёж- ны и менее дороги. Сегодня на рынке представлено мно- го моделей одноплатных компьюте- ров, а сфера их применения доста- точно широка: от использования в ка- честве встроенных микроконтролле- ров, до персональных рабочих стан- ций и медиацентров. Но по-прежнему самым распространённым и продавае- мым остаётся одноплатный компьютер Raspberry Pi. Это устройство пользуется большой популярностьюкак у разработ- чиков-любителей, так и у профессио- налов, в промышленных применениях. Изначально Raspberry Pi (см. рис. 1) создавался как образовательный про- ект для изучения основ электроники. Неудивительно, что обладая хорошим соотношением цена/производитель- ность/доступность, он получил широ- кое распространение, превзойдя самые смелые ожидания создателей. Сейчас этот миниатюрный компьютер исполь- зуют не только разработчики-люби- тели (например, для автоматизации процессов в доме: управления осве- щением, отоплением и кондициони- рованием), но и солидные компании, которые открывают для себя преиму- щества использования Raspberry Pi как основы построения промышленных компьютеров, систем автоматизации, удалённого мониторинга технологиче- ских параметров. Таким образом, ком- пьютеры Raspberry Pi успешно осваи- вают нишу, которую прежде занимали специализированные промышленные компьютеры и контроллеры. П РОМЫШЛЕННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ R ASPBERRY P I Обычно для разработки оборудова- ния промышленного класса «с нуля» тре- буются значительные ресурсыи время. Решения, выполняющие аналогичные задачи на базе простых одноплатных компьютеров, могут уступать по произ- водительности, диапазону температур эксплуатации, наработке на отказ, но однозначно выигрывают в цене и сро- ках реализации. Создать многофункци- ональное устройство промышленного применения на базе одноплатного ком- пьютера можно за несколько дней или недель, тогда как на разработку про- мышленного компьютера или контрол- лера могут уйти многие месяцы. Такой подход всё чаще применяется при разработке промышленных систем автоматизации, поскольку все компо- ненты уже доступны на рынке, обла- дают хорошей производительностью, имеют всё необходимое в своём составе и могут быть расширены дополнитель- ным навесным модулем или устрой- ством – стандартным от Raspberry или разработанным «с нуля» под конкрет- ную задачу. Тем не менее, в промышленных усло- виях стандартный одноплатный ком- пьютер Raspberry Pi, являясь, по сути, печатной платой с интерфейсными разъёмами, не может автономно функ- ционировать в составе систем автома- тизации. Чтобы превратить его в про- мышленный компьютер, требуется функциональный корпус высокого качества с возможностью монтажа на DIN-рейку, а также соединители соот- ветствующего класса для подключения внешних сигналов. Производители электромеханиче- ской продукции учли эти требования. Однако многие корпусные решения европейских и азиатских произво- дителей могут вместить только плату Raspberry Pi, и используются для реа- лизации портативных, настольных систем или для размещения на стене. Остаётся открытым вопрос крепле- ния такого корпуса в электромонтаж- ном шкафу на DIN-рейку и интегра- ция с другими модулями (соединение с разъёмом GPIO реализовано плоским шлейфом с разъёмом IDC). Вот почему компания Phoenix Contact разработала специальный промыш- ленный корпус серии RPI-BC, который совместим со всеми типами Raspberry Pi версий: A+, B+, B2 и B3 (см. рис. 2 и 3).