News Arduino OPTA – SPS aus dem Hause Arduino


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von Tam H. (Firma: Tamoggemon Holding k.s.) (tamhanna)


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In Zusammenarbeit mit dem italienischen Relaisspezialisten Finder bietet Arduno nun eine kompakte SPS an, die auf Basis eines STM32-Chips sowohl mit der Arduino IDE als auch mit den diversen IEC 61131-3-Programmiersprachen kompatibel ist.

(Bildquelle: Arduino)

Welche Technik kommt zum Einsatz?

Als Hauptprozessor setzt die Arduino srl diesmal auf den STM32H747XI aus dem Hause STMicroelectronics – ein Zweikerncontroller, der einen M7- und einen M4-Kern kombiniert. Ein Secure Element ist im Chip integriert, die Kommunikation mit der (Arduino) Cloud erfolgt auf Wunsch unter Beachtung des X.509-Standards.

(Bildquelle: ST, via https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32h747xi.html)

Ob der Zusammenarbeit mit Finder sind die Relais durchaus leistungsfähig – in der Ankündigung verspricht man vier Kanäle mit einer Leistung von je 2.3kW. Für die eigentliche Installation am Einsatzort kommen dann DIN-Hutschienen zum Einsatz. Neben der Programmierbarkeit mit der Arduino IDE verspricht man auch Unterstützung für verschiedene im SPS-Bereich weit verbreitete Programmiersysteme:

1
Arduino sketch
2
     IEC-61131-3:
3
         Ladder (LD)
4
         Sequential Function Chart(SFC)
5
         Function Block Diagram (FBD)
6
         Structured Text (ST)
7
         Instruction List (IL)

Wie kommuniziert die OPTA nach Außen

Ob der Cloud-Integration gilt, dass die Arduino-SPS – logischerweise – auch zur Kommunikation mit dem Internet befähigt sein muss. Die Arduino SRL bietet die SPS in drei Varianten an, die sich im Bezug auf die verwendeten Interfaces unterscheiden:

1
Opta Lite: with Ethernet onboard and USB-C programming ports 
2
      Opta RS485: which also adds RS485 half duplex connectivity interface 
3
      Opta WiFi: the most versatile option, featuring also Wi-Fi/Bluetooth® Low Energy connectivity

Die unter https://docs.arduino.cc/hardware/opta bereitstehende Dokumentation geht dann – wie in der Abbildung gezeigt – im Bezug auf die Interfaces ins Detail. Neben den vier Relais gibt es auch zehn analoge Eingänge.

(Bildquelle: Arduino)

Im Bereich Umgebungsrobustheit verspricht Arduino IP20, als Temperaturbereich führt man -20 bis +50°C ins Feld.

Preisliches

Zum Zeitpunkt der Drucklegung dieses Artikels dieses Artikels ist die OPTA noch nicht kaufbar. Unter der URL https://store.arduino.cc/pages/opta gibt es lediglich die Möglichkeit, sich auf die Warteliste zu setzen – wann und zu welchem Preis der neueste Spross der Arduino Pro-Familie auf den Markt kommt, ist noch unklar.

(Bildquelle: Autor)


: Bearbeitet durch NewsPoster
von J. S. (jojos)


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Interessant, die zwei Kerne um einen für Ethernet und Schnickschnack zu 
haben und der andere kann ungestört seine Runden drehen? Gibt es da 
weitere Infos?
Die Warteliste dürfte sehr spät bedient werden bei der endlosen 
Lieferzeit der Controller.

von N. M. (mani)


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J. S. schrieb:
> Interessant, die zwei Kerne um einen für Ethernet und Schnickschnack zu
> haben und der andere kann ungestört seine Runden drehen?

Klar kann man auf dem M7 den LWIP/Interpreter u.ä. in einem RTOS laufen 
lassen während der M4 Echtzeit Dinge tut wie Analogwerte erfassen, 
einen 5000 Tap Filter rechnen, nebenher noch andere Busse bedienen 
(RS485) o.ä.

Aber sind wir ehrlich, ein M7 mit 480MHz
ist ein Monster. Die Peripherie was der H7 mitbringt ist brutal.
Der würde alleine schon mehr als ausreichen für das bisschen Ethernet 
und ein paar IOs.
Den 2. Core braucht es für solche Anwendungen eigentlich nicht.

von Max M. (prokrastinator)


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Tam H. schrieb:
> Zum Zeitpunkt der Drucklegung dieses Artikels dieses Artikels ist die
> OPTA noch nicht kaufbar.
> Wann und zu welchem Preis der
> neueste Spross der Arduino Pro-Familie auf den Markt kommt, ist noch
> unklar.
Natürlich :-)

Hat einen Bruchteil der Anschlüsse des CONTROLLINO, dafür aber einen 
massiv überdimensionierten, teuren und nicht verfügbaren Dual Core 
Rechenboliden.
Wozu soll das gut sein?
Kann man damit die üppigen 4 Relaisausgänge mit 20Mhz klackern lassen?
Die IOs sind nicht 24V fest, damit ist das Ding nicht industrietauglich.

Wenn man schon den Heimautomatisierungsenthusiasten anspricht (der keine 
SPS Programmierung macht, sondern Arduino Sketche kopiert), wären 
Schnittstellen wie DALI, KNX, PLC etc.pp. nett.
Aber dafür hat man nun Bluetooth und Wifi im Stahlblech Schaltschrank.
🤦‍♂️

Die Anschlusse einer gepimpten LOGO mit der Rechenleistung einer großen 
S7.
Was fürn unnützer Kram.

von J. S. (jojos)


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Diese SPS kann ja auch mit der Arduino Cloud genutzt werden, es dürfte 
also auch Marketingstrategie sein damit Kunden in den Arduino Pro 
Account zu bekommen. Sieht dem ARM Konzept ähnlich, die haben ihre 
Pelion Cloud aber vor kurzem eingestampft. Arduino hat jetzt mehr User 
als Mbed und Pelion konnte nicht gegen AWS anstinken, daher wird es mit 
der Arduino Cloud sicher besser laufen.
In meiner HA macht der ioBroker auf einer schmalen PC Hardware (NUC) die 
Verbindung in die weite Welt und die Geräte dürfen weiterhin dumm 
bleiben. So gefällt mir das wesentlich besser, aber vielleicht gibt es 
ja genug Fälle wo man einfach so einen Brick einbauen möchte der alles 
kann.
Der Dual Core ist da nicht unbedingt überdimensioniert, so TLS Sockets 
auf dem µC kosten satt über 100 kB Code und sicher einiges an Laufzeit. 
Und man umgeht das Problem das ein Arduino Sketch mit einem delay() mal 
eben das ganze Netzwerk lahmlegt.

von Thomas T. (runout)


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Die Dimensionierung ist schon etwas krank...
Der Prozessor kostet knapp 30€ und ist nicht verfügbar.

Ein RP2040 kostet 0,99€, ein Krpto-IC ca. 2€ und hätten
den Job auch getan...

OK, wenn man an die SPS noch massenweise (analog) Peripherie
anschließen kann, wäre der Prozessor vielleicht ausgelastet.

Runout

von Andreas B. (bitverdreher)


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Ist ja alles gut und schön. Aber wo sind da die digitalen I/O die eine 
SPS eigentlich ausmachen?

Max M. schrieb:
> dafür aber einen
> massiv überdimensionierten, teuren und nicht verfügbaren Dual Core
> Rechenboliden.
> Wozu soll das gut sein?

Um die Arduino SW darauf überhaupt laufen zu lassen. ;-)

von Max M. (prokrastinator)


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Andreas B. schrieb:
>> Wozu soll das gut sein?
> Um die Arduino SW darauf überhaupt laufen zu lassen. ;-)
Eine sehr leistungsstarke SPS hat ja durchaus ihre Berechtigung.
In größeren Industrieanlagen, wenn man auch all das geile Zeug für eine 
Fantastillion von Siemens kauft, das man damit steuern kann.
Aber kein Display Anschluss, kein Tastenfeld und keine IOs.
Also was soll man damit steuern?

Ich habe auch schon vor 25J große Schränke mit einer damals schon 
steinalten ABB SPS aus dem Mittelalter und >hundert IOs völlig 
problemlos gesteuert.
Keine Ahnung welche CPU da drin war, aber das muss was wirklich altes 
und lächerlich leistungsschwaches gewesen sein.
Aber für Maschinensteuerung reicht das meist vollkommen aus.

Aber BT + WLAN im Stahl Schaltschrank ist schonmal ne Totgeburt ohne 
ext. Antenne.
Lan und RS485 ist schick, aber die sonstigen IOs sind einfach 
lächerlich, zumal die ja nicht mal die industrieüblichen 24V können und 
auch über Schutz gegen surge & spike nix gesagt wird.

4(!) Interne Relais, statt geschütze 24V Schaltausgänge für Relais die 
ich wirklich brauchen kann, keine sonstige Ausgänge und ein paar 
popelige Inputs die beim ersten 24V Signal abhimmeln.

Ist das der erste Entwurf vom Praktikanten?

von Ich A. (alopecosa)


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Thomas T. schrieb:
> Die Dimensionierung ist schon etwas krank...
> Der Prozessor kostet knapp 30€ und ist nicht verfügbar.
>
> Ein RP2040 kostet 0,99€, ein Krpto-IC ca. 2€ und hätten
> den Job auch getan...
>
> OK, wenn man an die SPS noch massenweise (analog) Peripherie
> anschließen kann, wäre der Prozessor vielleicht ausgelastet.
>
> Runout

Ja, DICH kostet die MCU 30EUR... Bei ST bekommt man sie bei 
entsprechender Abnahmemenge durchaus bedeutend günstiger...


Max M. schrieb:
> Andreas B. schrieb:
>>> Wozu soll das gut sein?
>> Um die Arduino SW darauf überhaupt laufen zu lassen. ;-)
> Eine sehr leistungsstarke SPS hat ja durchaus ihre Berechtigung.
> In größeren Industrieanlagen, wenn man auch all das geile Zeug für eine
> Fantastillion von Siemens kauft, das man damit steuern kann.
> Aber kein Display Anschluss, kein Tastenfeld und keine IOs.
> Also was soll man damit steuern?
>

HMI bindet man heutzutage über Ethernet an, selbst die Profibus 
Anbindung hat (bei neueren Anlagen meist) ausgedient. Also kein 
Kriterium.
Tastenfeld an einem Logo Clone? Naja ich brauch das Display und die 
Tasten an der Logo auch nicht. Wozu auch, dafür hab ich das HMI.

> Ich habe auch schon vor 25J große Schränke mit einer damals schon
> steinalten ABB SPS aus dem Mittelalter und >hundert IOs völlig
> problemlos gesteuert.
> Keine Ahnung welche CPU da drin war, aber das muss was wirklich altes
> und lächerlich leistungsschwaches gewesen sein.
> Aber für Maschinensteuerung reicht das meist vollkommen aus.

Um ein Prozessabbild der Eingänge, die Verarbeitung des selbigen mittels 
des gespeicherten Programmes und daraus dann das Prozessabbild der 
Ausgänge zu generieren braucht es auch kein HighEnd. Man hat halt nur 
bedingt Einfluss auf die Abarbeitungszeit.

> Aber BT + WLAN im Stahl Schaltschrank ist schonmal ne Totgeburt ohne
> ext. Antenne.
> Lan und RS485 ist schick, aber die sonstigen IOs sind einfach
> lächerlich, zumal die ja nicht mal die industrieüblichen 24V können und
> auch über Schutz gegen surge & spike nix gesagt wird.
>

Wo steht das die Version mit BT/WiFi keinen externen Antennenanschluss 
hat? Ich sehe lediglich Bilder EINER! Version der Opta, wobei es derer 
drei! geben soll (Lite, RS485 und WiFi).
Die Logo8 (die ich als direktes Vorbild sehe) hat auch nur 8 Eingänge 
und 4 Ralais/Transistorausgänge. Der REst wird über den 
"Erweiterungsbus" und I/O Module gemacht.
Macht man sich mal die Mühe andere Bilder der Opta zu suchen, wird man 
feststellen das selbige einen AUX Anschluss hat, der sich 
zufälligerweise an genau derselben Stelle befindet, wo man selbigen auch 
bei der Logo findet.

Ich hab bisher nirgendwo genauere Daten gelesen zur Spannungsfestigkeit 
der Eingänge. Nur weil 0-10V drauf steht heißt das eher nicht das die 
Dinger nur zwischen 0 und 10V aushalten ;)

> 4(!) Interne Relais, statt geschütze 24V Schaltausgänge für Relais die
> ich wirklich brauchen kann, keine sonstige Ausgänge und ein paar
> popelige Inputs die beim ersten 24V Signal abhimmeln.
>
> Ist das der erste Entwurf vom Praktikanten?

Wie bereits mehrfach erwähnt hat auch die Logo8 nur 4! interne Relais 
(oder Transistorausgänge)... So schrecklich viel Unterschied ist da also 
nicht.

Stellt sich die Frage, wenn die Opta "so schlecht" ist, welche 
Daseinsberechtigung hat dann die Logo8?
Achja, ich vergaß, die ist ja von Siemens...

von Stefan (sstaub)


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Das Teil ist komplett überdimensioniert und wird mit Sicherheit schon am 
Preis scheitern. Das Konzept ist übrigens sehr ähnlich dem von 
Controllino, das aber anscheinend inzwischen gescheitert ist, leider 
gibt es darüber keine Infos mehr im Netz. Dafür ist ein neues Produkt 
auf Basis des Raspberry Pi Pico angekündigt. 
https://www.controllino.com/neo/

von Max M. (prokrastinator)


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Ich A. schrieb:
> Stellt sich die Frage, wenn die Opta "so schlecht" ist, welche
> Daseinsberechtigung hat dann die Logo8?

Wenn man die Logo kopiert, 8J nachdem die auf den Markt gekommen ist, 
hat man m.E. zwei Möglichkeiten:
1. Sehr viel billiger zu sein.
Unwahrscheinlich das man unter 100€ für das Teil aufruft

2. Sehr viel besser zu sein und dabei unwesentlich teurer.
Das sehe ich eben nicht.
Alle Möglichkeiten die man gehabt hätte phänomenal vergurkt.
Selbst als Produktvorstellung sehr schwach, wenn man nicht durch eine 
gute Kommunikation Begehrlichkeiten wecken kann und einfach nur 'krass 
geil schneller STM32 + Funk' aneinanderreiht.

Der Controllino ist bereits gescheitert weil den in der Industrie keiner 
mit der Kneifzange anfasst und der Bastler eben den Arduino + China 
Relaiskarte nimmt.
Nun also der Controllino reloadet ohne irgendwas gelernt zu haben.

Wenn man die Profis ansprechen will, dann müsste man ganz andere 
Features bieten, auf Sicherheit und Robustheit kommunizieren und einen 
signifikanten Preisvorteil zu etablierten Hersteller bieten mit einer 
langzeit Liefergarantie.

von Ulf L. (ulf_l)


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Mir geht's da ähnlich. Als das erste mal im Text STM32 vor kam, hab ich 
noch an die Arduino-Bluepill gedacht, aber dann der Kracher, ein 
STM32H747XI.

: Bearbeitet durch User
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