Anzeige
Anzeige

Hardware, Software und Anschlusstechnik

Embedded Systems in
der Gebäudeautomation

Embedded Systems sind nicht nur Hidden Champions der elektrotechnischen Automation. Sie sind ein enormer Marktplatz für Investitionen und Innovationen – und die hören nicht bei der Prozessorarchitektur auf. Auch im Gebäudebereich sind Embedded Systems in nahezu allen Branchen unverzichtbare Teilsysteme der elektrotechnischen Automation.

Intelligent automatisiert: die eingebettete Elektronik übernimmt dezidierte Funktionen der Steuerung und Bedienung (Bild: ©Alexander.Kirch/shutterstock.com/Phoenix Contact)

(Bild: ©Alexander.Kirch/shutterstock.com/Phoenix Contact)

Als solche erfassen und verarbeiten sie Signale und Daten, steuern Prozesse und bilden die Schnittstelle zwischen physikalischen Systemen, ihren Benutzern und der Umgebung. Wenngleich die eingebetteten Systeme stets dedizierte Aufgaben erfüllen und daher logisch ähnlich aufgebaut sind, orientiert sich die tatsächliche Hardware-Ausstattung an den Anforderungen der jeweiligen Anwendung. Platzbeschränkungen, Schutz vor physikalischen, elektromagnetischen oder mechanischen Störeinflüssen oder die (Echtzeit-)Kommunikation mit der Peripherie und dem Benutzer bilden den Rahmen für den Design-Raum. Und dessen Ausgestaltung endet nicht bei der Auswahl der eigentlichen Kontrolleinheit. Erst die Software, elektromechanische Schnittstellen sowie schützende Gehäuse machen aus Mikroprozessoren und Speichermodulen funktional eingebettete Systeme.

Hohe Anforderungen

Anders als handelsübliche PC laufen Embedded Systems in der Regel im Dauerbetrieb – nicht selten in sicherheitskritischen Anwendungen. Beispiele sind die Car-to-X-Kommunikation, Industrie-PC zur Maschinensteuerung und Prozessvisualisierung sowie Smart Meter. An die Ausfallsicherheit der verwendeten Komponenten werden in derartigen (semi-)industriellen Anwendungen deutlich höhere Anforderungen gestellt als im Bereich der Heim- und Freizeit-Elektronik. Speziell für diese hohen Anforderungen bietet Phoenix Contact unterschiedliche elektromechanische Lösungen. Versteht man Embedded Systems als flexibel integrierbare Single-Board-Lösungen, kommt deren Anschlussfähigkeit eine besondere Bedeutung zu. Konventionelle PCI-Busse sind seit den 1990er Jahren als Standardschnittstelle für solche Erweiterungskarten etabliert und erfüllen als 32- oder 64-Bit-Datenbus auch hohe Anforderungen an die Echtzeitdatenübertragung. Häufig sind die Schnittstellen als Edge Connectors – also als Kontaktflächen an den Leiterplattenrändern – ausgelegt und daher auf die koplanare oder orthogonale Ausrichtung der zusätzlichen Leiterplatte beschränkt. Eine platzsparende mezzanine Ausrichtung ist mit dieser technischen Auslegung nicht möglich.

Elektronikgehäuse der Serie UCS-RPI bieten eine funktionale Verpackung für Single-Board-Computer. (Bild: Phoenix Contact Deutschland GmbH)

Elektronikgehäuse der Serie UCS-RPI bieten eine funktionale Verpackung für Single-Board-Computer. (Bild: Phoenix Contact Deutschland GmbH)

Flexibilität im Layout

Hier kommen Board-to-Board-Steckverbinder ins Spiel, die deutlich mehr Flexibilität in der Leiterplattenanordnung und im Geräte-Design mitbringen. Phoenix Contact bietet entsprechende Steckverbinder der Familie Finepitch in den Rastern 0,8mm und 1,27mm an. Beide Produktserien eignen sich für die geräteinterne Verbindung mehrerer Leiterplatten. Dank horizontal und vertikal ausgeführter Varianten können Systemhersteller je nach Anwendung mezzanine, orthogonale oder koplanare Leiterplattenanordnungen umsetzen. Die Steckverbinder für 12 bis 80 Pole lassen Stapelhöhen zwischen 6mm und 13,8mm zu – und ermöglichen flexible Elektronik-Layouts. Für die Highspeed-Datenübertragung eignet sich vor allem die Serie Finepitch 0,8. Die besonders kompakten Steckverbinder übertragen Daten mit bis zu 16GBit/s und verfügen optional über seitliche Schirmmetalle für eine hohe Datenintegrität. Das neu entwickelte ScaleX-Kontaktsystem sorgt nicht nur für eine hohe mechanische Stabilität. Es erlaubt auch hohe Toleranzen bei produktions- oder montagebedingt abweichend positionierten Messer- und Federleisten. Ihr Fangbereich liegt bei +/-0,7mm je Achse, die Winkeltoleranzen liegen beim Stecken bei bis zu +/-2° in Längsrichtung und +/-4° in Querrichtung.

Empfehlungen der Redaktion

Das könnte Sie auch interessieren

Seit über zwanzig Jahren ist der Gira HomeServer als Bordcomputer für intelligente Gebäude auf Basis einer KNX Installation verfügbar. Nun hat das Unternehmen ein umfangreiches Update veröffentlicht. Mit Release 4.11 werden verschiedene Funktionen verbessert und vereinfacht.‣ weiterlesen

Anzeige

Jedes Jahr gibt es in Deutschland rund 300 Brandtote. Laut ZVEI ist die Todesursache bei Gebäudebränden in 95 Prozent der Fälle eine Rauchvergiftung durch dabei entstehende Gase. Die Brandsicherheit in Gebäuden rückt immer mehr in den Fokus, auch durch zahlreiche gesetzliche Vorgaben. SSB-Electronic verfügt über zertifizierte Brandschutzkabel, die für die Verlegung in Gebäuden mit hohem Sicherheitsbedarf zugelassen sind. Diese Koaxialkabel reduzieren die Flammenausbreitung und Wärmefreisetzung in Gebäuden und schränken die Entstehung von Rauch, korrosiver Brandgase und brennender Partikel ein.‣ weiterlesen

Anzeige

Die Regler und Taster der Serie KNX eTR von Elsner Elektronik können mit oder ohne Schalterdose an der Wand installiert werden. Alle Geräte der Serie werden über die KNX-Busspannung versorgt, damit ist nur die KNX-TP-Leitung zum Anschluss notwendig. ‣ weiterlesen

Anzeige

Das staatliche Museum für Archäologie Chemnitz, kurz smac, erzählt von 300.000 Jahren Menschheitsgeschichte. Zeitgleich sind in dem ehemaligen Kaufhaus Schocken das Archäologische Archiv Sachsen und das Landesamt für Archäologie Sachsen beheimatet. Im Jahr 2008 übernahm der SBC-Partner Matthias Kuhn, Inhaber der MSR Gebäudeautomation, mit seiner Firma im Auftrag der Stadt Chemnitz die Sanierung und Installation der Gebäudeautomation in dem entkernten Haus.‣ weiterlesen

Alles ist miteinander verbunden – das gilt besonders für den Maschinenbau. Diesen Grundsatz hat das für die Entwicklung von Spezialmaschinen bekannte Unternehmen HF Group zum Leitmotiv seines neuen Sitzes in Hamburg gemacht. Der Neubau von PSP Architekten setzt entsprechend auf Vernetzung und Kommunikation aller Unternehmensbereiche. In Zusammenarbeit mit Gärtner Möbel entwickelten die Architekten ein 'non-territoriales' Raumkonzept, das hierfür die optimalen Rahmenbedingungen bietet. Um von der Montage bis zum Vertrieb alle Strukturen und Prozesse aufeinander abzustimmen, bedarf es auch einer passenden technischen Infrastruktur. Diese liefert Schulte Elektrotechnik mit den modularen Einbaulösungen für Strom, Daten und Multimedia der Evoline.‣ weiterlesen

Sie prägen das Bild des heilklimatischen Kurorts Friedrichroda im Thüringer Wald seit rund 130 Jahren mit: Die Kulturdenkmäler Villa Minerva und Villa Freienbach. Dank detailgetreuer Restaurierung inklusive Smart-Home-System genießen Ihre Bewohner heute den architektonisch außergewöhnlichen Charme samt einer effizienten Gebäudetechnik. Eigentümer Georg Frühauf erhielt dafür den Denkmalschutzpreis 2020 des Landkreises Gotha.‣ weiterlesen

Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige