Das IEC 61131 Starter Kit ermöglicht die Nutzung der Embedded-Hardware Raspberry Pi als SPS.

Das IEC 61131 Starter Kit ermöglicht die Nutzung der Embedded-Hardware Raspberry Pi als SPS.KW-Software

Der Einstieg in die Embedded-Technik muss nicht zwangsläufig teuer und aufwendig sein. Zur SPS IPC Drives hat KW-Software ein IEC-61131-Starter-Kit auf Basis des Raspberry Pi vorgestellt. Der Entwickler benötigt lediglich den Einplatinenrecher in der Revision B mit der Schnittstellen-Karte Piface als Hardware-Plattform und das Betriebssystem Linux Debian Wheezy. Zur Inbetriebnahme sind nur geringe Grundkenntnisse erforderlich.

IEC-Tool für Embedded-Hardware

Das Programmiersystem Multiprog 5.5 erlaubt den Vergleich der Projektstruktur direkt mit dem Projekt auf der Steuerung.

Das Programmiersystem Multiprog 5.5 erlaubt den Vergleich der Projektstruktur direkt mit dem Projekt auf der Steuerung.KW-Software

Das Starter Kit beinhaltet ein komplettes Softwarepaket für die Inbetriebnahme und den Test der Raspberry-Pi-Plattform als ‚Mini-SPS‘. Zur Erstellung des SPS-Programms auf dem PC dient das Programmiersystem Multiprog Express.

Ebenfalls einsetzbar ist das im Januar in der Version 5.5 erschienene Multiprog. Diese Version bietet neue Funktionen und Verbesserungen, die das Arbeiten mit Automatisierungsprogrammen vereinfachen und beschleunigen sollen. Beim Projektvergleich findet neben dem grafischen Abgleich der Bausteine in den IEC-61131-3-Sprachen nun auch ein Vergleich der Projektstruktur direkt mit dem Projekt auf der Steuerung statt.

Das intuitive Management von Kommentaren und Beschreibungen in verschiedenen Landessprachen soll die einfachere Handhabung und die datenbankbasierte Übersetzung mehrsprachiger Projekte ermöglichen. Anwenderbausteine sind im Windows-Hilfe-Format dokumentierbar. So lassen sich auch komplexe Bausteine für den Anwender verständlich erklären. Für die Logikanalyse mit Multiprog 5.5 stehen erweiterte Möglichkeiten bei der Darstellung sowie der Auswahl und Skalierung von Einheiten zur Verfügung.

Neben der Multi-User-Funktion erlaubt es die neue Multiprog-Version, bei großen Projekten auch nur Teile der Variablendeklaration gegen unbeabsichtigte Veränderungen zu schützen. „In Multiprog 5.5 führen wir verschiedene kundenspezifische Erweiterungen in einer neuen Version für alle unsere Kunden zusammen“, erläutert Boris Waldeck, Leiter Produktmarketing bei KW-Software.

Kommunikation über die Entwicklungsumgebung

Das Laufzeitsystem Proconos embedded CLR übernimmt die Verarbeitung des erstellten Programms auf dem Raspberry Pi. Ein mitgeliefertes Beispielprojekt erleichtert den Einstieg in die Handhabung und die Programmierung.

Die gesamte Kommunikation mit dem Raspberry Pi erfolgt über die Entwicklungsumgebung, sodass der Betrieb ohne zusätzliche Tastatur und Bildschirm möglich ist. Auf der SPS IPC Drives war das Starter Kit in Demo-Applikationen auf den Ständen von KW-Software und der Profibus/Profinet-Nutzerorganisation (PNO) im Einsatz. Neben der eigentlichen IEC-61131-Steuerung dient der Raspberry Pi hier auch als Profinet-Controller.

Der Raspberry Pi ist ein Einplatinenrechner auf der Basis des SoC BCM 2835 von Broadcom. Dieser enthält eine mit 700 MHz getaktete ARM1176JZF-S CPU und 512 MB RAM. Entwickelt wurde der kreditkartengroße Rechner seit 2006 in mehreren Ausbaustufen von der Raspberry Pi Foudation. Ziel war es, das Studium der Informatik zu fördern und Jugendlichen einen günstigen Einstieg in das Experimentieren mit Computern und das Programmieren zu ermöglichen. In der heutigen Form ist das Gerät seit 2011 erhältlich. Neben dem Einsatz als Steuerung lässt sich der Rechner beispielsweise als Media Center, Server oder zur Visualisierung Bildverarbeitung verwenden.

„Mit dem Starter Kit auf Basis des Raspberry Pi wenden wir uns gleichermaßen an Entwickler wie auch an Auszubildende und Studenten mit technischer Ausrichtung. Es bietet einen unkomplizierten und kostengünstigen Einstieg in die Welt der IEC-61131-Programmierung für alle, die erste Erfahrungen auf diesem Gebiet sammeln möchten“, erläutert Peter Fuchs, Head of Marketing Communications bei KW-Software. „Die große Verbreitung und die Ausstattung mit Hardware-Ressourcen sowie Schnittstellen zur Außenwelt machen den Raspberry Pi zu einer kostengünstigen Plattform für den Einstieg in die Embedded-Programmierung. So lassen sich problemlos eigene Erweiterungen für unterschiedlichste Anwendungen vornehmen.“ Das IEC 61131 Starter Kit ist nicht für den Einsatz im Produktionsumfeld vorgesehen. Der Lieferumfang umfasst neben dem Programmiersystem Multiprog 5 Express und der Laufzeitumgebung Proconos embedded CLR einen Profinet Controller Stack inklusive Profinet-Konfigurator sowie I/O-Treiber für das Piface. Zudem enthält das Starter Kit einen Quickstart Guide mit Beispielapplikationen.

Technik im Detail

Der Raspberry Pi, Rev. B

Der kreditkartegroße Einplatinenrechner Raspberry Pi besteht im Wesentlichen aus dem SoC BCM 2835 mit der CPU ARM1176JZF-S und GPU. Hinzu kommen 512 MB RAM sowie diverse Schnittstellen. Als Betriebssystem kommen ARM-Linux-Versionen zum Einsatz.

  • Broadcom BCM2835 SoC: CPU: ARM1176JZFS v6 32Bit Single Core, 700 MHz; GPU: Videocore IV, Dual Core, 250 MHz
  • SD Memory Card Slot (SDHC), kompatibel zu Class-4- und Class-6-Karten
  • HMDI 1.3a
  • Composite Video
  • 3,5 mm Stereo-Audio
  • 26-Pin-Port mit 5 V, 3,3 V, GND und 17 3,3-V-GPIO-Pins (SPI, I2C, UART) mit 2 bis 16 mA
  • Maße: 85,60 mm × 53,98 mm × 17,0 mm
  • Gewicht: ca. 45 g
  • Versorgungsspannung: 5 V via MicroUSB-Anschluss
    512 MB RAM, 400 MHz (bis 15. Oktober 2012 nur 256 MB RAM)
  • 2 × USB 2.0 über internem Hub
  • 1 × RJ45 10/100 MBit/s Ethernet
  • 5 Status-LEDs (Power, SD-Card Zugriff, LAN 10/100 MBit, LAN Full-Duplex, LAN Link/Zugriff)
  • Stromverbrauch: max. 3,5 W (700 mA)