Vom Arduino zum Industriedesign

Auf der Firmware-Seite kann der Arduino-Ansatz für "ernsthafte" Projekte verwendet werden, wann immer Sie wissen, was Sie tun. Das Problem bei Arduino ist, dass ihre fertigen und einfach zu bedienenden Bibliotheken fast alles mit wenigen Codezeilen funktionieren lassen, aber oft an der Grenze der Bedienbarkeit stoßen. Viele Leute kennen keine guten Praktiken, wie das Ersetzen von Verzögerungen durch Interrupt-gesteuerte Zeitschlitze usw. ... Denken Sie daran, dass die Arduino IDE nur eine Art "Front-End" -Schnittstelle für eine Kompilierung bietet, die tatsächlich in C erstellt wurde /C++-Sprache im Inneren. Ich habe immer in C programmiert, aber in letzter Zeit bin ich für einige spezifische Kerne ohne Probleme auf diese Plattform migriert.

Auf der Hardwareseite ist Arduino zwar insofern nett, als dass Sie zu oft Abschirmungen ohne Bedenken hinsichtlich der Pinbelegung stapeln können, andererseits bietet es einen Signalweg von schlechter Qualität in Bezug auf die EMI-Anfälligkeit Antennenanordnung sowie die Spreizcharakteristik Routing auf PCB, daher sollten Sie über ein eigenes Layout nachdenken.

Neben der Sorge um Firmware und Software würde ich ernsthaft über Hardware nachdenken. Industrielle Geräte sind gegen Missbrauch wie Transienten an der Versorgung, Ein- und Ausgängen "gehärtet". Ein- und Ausgänge – einschließlich analoger – sind in der Regel elektrisch von der CPU und der Logik isoliert, sodass keine Fehlerströme durch die CPU usw. fließen. Ein modularer Ansatz ermöglicht den Austausch beschädigter E/A-Module, ohne dass die CPU neu programmiert oder gestört werden muss.

Abbildung 1. Ein industrieller Pi. Quelle: Linux-Gizmos .

Das Gerät von Abbildung 1 wurde zufällig aus einer Google-Bildsuche ausgewählt. Ein paar Merkmale deuten darauf hin, dass es geeignet sein könnte: Eine separate „Hut“-E/A-Platine, abnehmbare, wiederverdrahtbare Anschlüsse. Zu den Dingen, die ich zu sehen erwarte – aber nicht sehe – gehören eine Reihe von Opto-Isolatoren für die Eingänge und Opto-Isolatoren oder Relais für die Ausgänge. Das schwarze Objekt auf der linken Seite scheint eine Spule oder ein Transformator zu sein, was auf einen Spannungswandler – möglicherweise mit Isolierung – hindeutet, um die Ein- und Ausgänge mit Strom zu versorgen.

Industriestandard ist 24 V DC für Geräteversorgung und I/O. Analoge Schnittstellen sind in der Regel 0 - 10 V oder 4 - 20 mA.

Abbildung 2. Ein industrielles DIN-Schienen-Montagegehäuse rundet das Gerät ab.

Das Problem bei diesem Ansatz ist, dass Sie jetzt ein einmaliges System haben, das nur Sie unterstützen können. Der Kauf des Hutes und des Koffers bringt Sie wahrscheinlich über die Kosten einer Mikro-SPS, die all diese Funktionen integriert hat. Wenn das System während Ihres Urlaubs zusammenbricht, wer sonst kann es unterstützen.

Die kommerzielle Variante:

Abbildung 3. Mikro-SPS sind in diesem Format von allen großen Playern erhältlich, einschließlich Siemens, Allen-Bradley, Mitsubishi usw.

Viele der Mikro-SPS verfügen jetzt über Ethernet-Ports. Sie sind mit/ohne eingebaute Meldungs-/Programmieranzeigen und Tastaturen erhältlich, können an der Frontplatte montiert werden und sind preisgünstig. Überprüfen Sie die Kosten der Programmiersoftware. Es könnte eine Überlegung sein.