L'automazione industriale impone requisiti specifici alle macchine e agli impianti in termini di hardware adeguato. Tuttavia, esistono numerose attività per le quali processori come Intel Core™ iX o Atom sarebbero auspicabili, ma economicamente non fattibili.
Kontron Electronics è specializzata nello sviluppo e nella produzione di soluzioni economicamente vantaggiose e può offrire sia prodotti proprietari che prodotti personalizzati per il cliente, con idoneità industriale basata sulle più recenti tecnologie di processore.
Tecnologie per ogni applicazione
Pertanto, in qualità di produttore leader di hardware per il calcolo industriale, Kontron non offre solo computer a scheda singola, moduli COM e PC industriali con i processori e i semiconduttori periferici più potenti. Utilizzando microcontrollori e microprocessori basati su Arm®, Kontron, in qualità di fornitore di tecnologie IoT/Embedded Computer (ECT), crea anche diverse soluzioni per applicazioni industriali. Queste soluzioni soddisfano un'ampia gamma di requisiti, non solo in termini di processori, ma anche in termini di integrazione in dispositivi, macchine e sistemi.
Con Kontron Electronics, il prestigioso produttore tedesco si dota ora di un'azienda specializzata nello sviluppo e nella produzione di soluzioni economicamente vantaggiose. Kontron Electronics è un fornitore completo di assemblaggi e dispositivi elettronici con 450 dipendenti. Fa parte dell'alleanza Kontron ODM/EMS, composta da cinque aziende con sette sedi in Germania, Austria, Ungheria e Slovenia. Il gruppo vanta decenni di esperienza lungo l'intera catena produttiva e una vasta competenza nello sviluppo di prodotti in grado di soddisfare un'ampia gamma di esigenze.
I moduli SoM basati sui processori applicativi quad-core i.MX8M Mini e i.MX8M Plus sono ideali per attività di automazione impegnative, applicazioni in tempo reale e soluzioni di visualizzazione di alta qualità. Sono disponibili nel nuovo standard OSM, indipendente dal fornitore, per la saldatura diretta.
Hardware scalabile
Prima di passare ai processori, vale la pena esaminare i prodotti che li utilizzano. Kontron Electronics sviluppa e produce assemblaggi di microcontrollori per un'ampia gamma di applicazioni. Nella maggior parte dei suoi prodotti, prevalentemente personalizzati, vengono utilizzati microcontrollori STM32 a 32 bit con core Arm Cortex-M.
"Basandoci sulla tecnologia dei processori Arm, abbiamo sviluppato un sistema scalabile e modulare con un ampio portafoglio di prodotti proprietari", spiega Holger Wußmann. "Questi prodotti non solo sono applicabili a numerosi casi d'uso, ma sono anche adatti come punto di partenza per sviluppi personalizzati e ottimizzati in termini di costi.".
Il nucleo di questo portafoglio prodotti a matrice è costituito da moduli processore denominati System-on-Modules (SoM). Oltre ai moduli esistenti in un formato proprietario da 25,5 x 25,5 mm, i nuovi moduli sono progettati per essere conformi alla specifica Open Standard Module™. Questo nuovo standard indipendente dal fornitore per i SoM saldati riduce il costo complessivo di una soluzione rispetto ai design plug-in.
Integrazione come standard
Per i clienti che non integrano autonomamente questi System-on-a-Module (SoM) o non li utilizzano su schede madri sviluppate su misura, Kontron offre schede per computer estremamente compatte che includono periferiche, commercializzate con il nome di Board-Line. Queste schede si caratterizzano per dimensioni e posizionamento uniformi dei connettori. "Ciò significa che i clienti possono essere certi che moduli funzionalmente equivalenti saranno disponibili per molti anni a venire", spiega Holger Wußmann. "In aggiunta al fatto che Kontron Electronics continua a produrre SoM finché il rispettivo produttore fornisce i processori utilizzati, questo garantisce un elevato grado di compatibilità futura per i sistemi in cui questi prodotti sono integrati."
Grazie alle dimensioni standardizzate, i prodotti della linea di schede sono adatti all'installazione in un telaio uniforme. Kontron offre infatti questi prodotti nella sua linea Automation in contenitori metallici per montaggio su guida DIN. In questo modo le schede si trasformano in piccoli PC compatti con dimensioni di 111 x 25 x 76 mm. La maggior parte delle schede e dei moduli è disponibile anche nella linea Display come pannelli touch con diagonali dello schermo da 5", 7", 10" e 15,6".
Pertanto, tutto è disponibile per agevolare la rapida implementazione dei progetti di automazione, dal livello dei moduli e delle schede processore fino a quello dei prodotti finiti.
Kontron offre i suoi prodotti hardware sotto forma di schede, ovvero unità composte da microprocessore, modulo SoM, memoria, interfaccia di comunicazione e LCD, nonché importanti standard di sicurezza, il tutto su un circuito stampato compatto.
All'avanguardia della tecnologia dei processori
Per quanto riguarda i processori utilizzati, Kontron mantiene una stretta collaborazione con i principali produttori di semiconduttori. È per questo che il produttore centroeuropeo di fascia alta è in grado di lanciare prodotti innovativi e scalabili con design di livello industriale per sistemi embedded/IIoT, utilizzando i processori più recenti, non appena i primi chip di una nuova generazione diventano disponibili.
"I criteri per la selezione dei processori sono numerosi", afferma Holger Wußmann, amministratore delegato di Kontron Electronics GmbH. "La visualizzazione HTML complessa richiede una GPU potente, mentre per le attività di intelligenza artificiale offriamo moduli aggiuntivi con chip acceleratori AI.".
Per la sua stazione di ricarica IQ, dezony GmbH si affida al supporto Linux del System-on-Module SL STM32 MP157 di Kontron Electronics GmbH. Ulteriori informazioni sono disponibili all'indirizzo https://www.kontron-electronics.de/fileadmin/media/anwendungen/use-cases/dezony_de_use-case_kontron-electronics.pdf
Potenza e periferiche in uno spazio minimo: la serie di processori i.MX 8
Disponibili come moduli OSM basati sul processore applicativo i.MX8M Mini Quad Core, i SoM offrono prestazioni eccezionali per la loro categoria di dimensioni. Oltre a un potente microprocessore Arm® Cortex®-A53 4x da 1,6 GHz e alla memoria DDR4, il sistema offre una serie standard di periferiche con un'ampia gamma di interfacce.
Numerose interfacce di I/O digitali e di comunicazione seriale, un'interfaccia DSI, nonché interfacce PWM e due interfacce SDIO, rendono il modulo ideale per attività di automazione impegnative, applicazioni in tempo reale e soluzioni di visualizzazione di alta qualità.
Nell'ambito dell'ultimo evento Embedded World, tenutosi a marzo 2023, Kontron ha presentato il primo SoM (System-on-a-Mobile) al mondo in formato Size S (30x30 mm) basato sul processore iMX8Mplus. Supporta la doppia GbE-LAN e TSN. Grazie alle sue capacità di comunicazione, questo modulo soddisfa gli elevati requisiti di capacità in tempo reale richiesti dal settore industriale.
Tutti i prodotti Board-Line sono disponibili con i processori NXP i.MX serie 8 o Raspberry Pi 4 e sono adatti all'installazione in contenitori metallici standard, nonché montabili su guida DIN.
Raspberry Pi è ben consolidato
Nato in ambito scolastico e universitario, il Raspberry Pi, anch'esso basato su tecnologia Arm®, ha continuato la sua marcia trionfale verso le applicazioni industriali. "In particolare, l'ampia disponibilità di software open source e le competenze già acquisite in ambito formativo incoraggiano i giovani sviluppatori, soprattutto, a fare affidamento su questa piattaforma di elaborazione per applicazioni industriali", afferma Holger Wußmann. "Questo è un motivo sufficiente per noi per offrire soluzioni industriali adeguate con le serie hardware PiXtend® e Pi-Tron.".
Il suo successo conferma che questa è stata la scelta giusta. Molte delle 10.000 unità dei prodotti delle serie PiXtend® e Pi-Tron, dotate di hardware processore Raspberry Pi Foundation, hanno dimostrato la loro efficacia in condizioni operative reali. Raspberry Pi è ormai affermato nel settore delle applicazioni industriali. Per questo motivo, Kontron ha già integrato l'attuale Compute Module 4.
Il PLC PiXtend® Pi 4 integra il Broadcom BCM2711, il processore più potente della Raspberry Pi Foundation. Questo processore quad-core, con il suo SoC Arm® Cortex®-A72 a 64 bit, supporta fino a 8 GB di RAM. Grazie all'interfaccia Gigabit Ethernet, il computer a scheda singola garantisce un trasferimento dati veloce e offre due porte micro-HDMI per la trasmissione audio e video.
La Pi-Tron CM4, con il suo chipset Broadcom BCM2711 e quattro processori Arm Cortex-A72 da 1,5 GHz, è basata sulla quarta generazione di Raspberry Pi. La scheda può essere equipaggiata con una quantità di RAM significativamente maggiore rispetto al modello precedente e offre anche la possibilità di connettività WLAN/Bluetooth pre-certificata. Per integrare la Pi-Tron CM4 nelle applicazioni IoT, viene fornita preconfigurata con moduli LTE che includono schede SIM e un connettore per antenna esterna.
Le schede e i dispositivi a marchio PiXtend®, progettati fin dall'inizio come PLC, sono disponibili anche con Raspberry Pi 4 e sono adatti alla programmazione tramite CODESYS®.
Adatto per compiti di controllo industriale
Questo risultato è ulteriormente migliorato dalla facilità d'uso del software di automazione indipendente dal produttore CODESYS® IEC 61131-3 per i prodotti hardware di livello industriale di Kontron. Ciò vale per Pi-Tron CM3+ e Pi-Tron CM4, nonché per PiXtend® Pi3 e Pi4.
La disponibilità di una conveniente licenza CODESYS® Soft PLC consente agli utenti di progettare facilmente applicazioni di automazione. L'ampia gamma di funzioni dei PLC CODESYS® include anche protocolli fieldbus collaudati, semplificando l'utilizzo dei moduli nell'automazione. In questo contesto, questi prodotti possono sostituire i controllori proprietari, essere utilizzati come gateway di accesso o assumere compiti di automazione degli edifici.
Ing. Holger Wußmann, Amministratore Delegato di Kontron Electronics GmbH:
"Grazie alla stretta collaborazione con i principali produttori di semiconduttori, siamo in grado di lanciare prodotti innovativi e scalabili con design industriale non appena i primi chip processore di una nuova generazione diventano disponibili. I nostri clienti possono essere certi che i moduli con funzionalità equivalenti saranno disponibili per molti anni a venire
