开源IPC

由 Raspberry Pi 计算模块驱动
Revolution Pi模块化系统的核心

模块简介

RevPi Core的宽度为22.5毫米,只有RevPi Connect的一半,但拥有两个PiBridge连接器,意味着RevPi Core最多可以升级10个扩展模块。与RevPi Connect系列一样,RevPi Core系列也配备了Raspberry Pi计算模块4S/计算模块3+(具体取决于不同的型号)。具有24小时缓冲的实时时钟(RTC),这确保即使在电源故障的情况下,设备也始终知道现在的时间。经过特别修改的带有实时补丁的Raspbian系统可兼容大部分针对普通树莓派系统开发的应用。

对于那些在项目中可以不用第二个以太网接口或 RS-485 连接等功能的人来说,RevPi Core 是性价比极高的 RevPi Connect 替代品,并且在扩展性能上不打折扣。

以下RevPi Core版本可供选择:

RevPi Core S
由计算模块4S驱动
RevPi Core SE
由计算模块4S驱动

| 电源

电源电路是RevPi核心中最重要的部分之一。为了尽可能小的散热,我们使用了先进的高效DC-DC转换器(效率大于80%)。这些转换器使用24V DC输入(工业应用中通常的情况)来产生核心所需的所有供应电压。

但我们的核心模块不仅运行在标准供应范围20.4 V到28.8 V,而且还运行在10.7 V的输入电压上。这意味着你甚至可以使用汽车电池或太阳能板作为电源。在24 V输入功率损失高达10毫秒时,将不会影响RevPi核心的操作(从USB端口上拉满电流),甚至不影响USB负载的25毫秒。输入电压和功能接地使用底部的重型连接器连接到RevPi核心。

一个复杂的保护电路保证即使在巨大的电力或电磁干扰下的输入电源线上也能进行连续的操作(前提是功能接地可以正常连接)。在我们的测试实验室中模拟了雷击和附近的焊机,但不能给我们的RevPi核心模块造成影响。

此外,Revolution Pi具有24小时缓冲的实时时钟(RTC),这确保即使在电源故障的情况下,设备也始终知道实时时间。

模块接口

1个RJ45以太网口
2个USB 2.0 A口
1个Micro-USB通讯口,用于连接PC进行系统刷写
1个Micro-HDMI口用于连接显示器

| 高度模块化

连接所有RevPi模块的数据高速公路称为PiBridge。使用顶部的系统连接器将模块物理连接在一起。通过此连接器可以交换三种信号类型:

  • PiBridge的4个引脚用于在启动阶段自动检测模块。在此阶段之后,RevPi Core会确切知道连接了哪些模块以及它们在哪个物理位置。
  • PiBridge的4个引脚用于使用RS485信号快速交换小型数据包。此通道还用于启动阶段的模块配置。配置后,此通道用于在RevPi Core和所有连接的IO模块之间循环交换数据。
  • PiBridge的8个引脚用于通过以太网信号快速交换大量数据。到目前为止,该通道仅由我们的模块化网关模块使用,该模块网关可以从几乎所有相关的现场总线循环收集多达512字节的数据。  

真正的工业适用性

 

 

我们的主要目标之一是使树莓派适应恶劣的工业环境,使其成为符合EN 61131-2标准的真正IPC。

  • 电源:最大12-24 VDC -15%/ +20%10瓦
  • 工作温度:-25°C至55°C 
  • ESD保护:符合EN 61131-2和IEC 61000-6-2的4 kV / 8 kV
  • 浪涌/冲击测试:根据EN 61131-2和IEC 61000-6-2进行
  • EMI测试:根据EN 61131-2和IEC 61000-6-2
  • UL 认证 (UL-File-No. E494534)

|完全开源的系统/软件

尽管Revolution Pi是一个开放的系统,每个人都可以在其上安装自己的软件,但我们还是尝试为Revolution Pi配备涵盖大多数应用程序的软件和应用。所以我们所使用的操作系统是一个定制的Raspbian系统,其中包括内核的实时补丁。我们认为,这是最好的折衷方案:即要尽可能地接近树莓派的原始开发环境,同时还可以对调度程序管理的任务的优先级进行高度控制。

可在此定制的内核中广泛配置控制操作系统执行任务的调度程序,从而避免了通常由网络和其他I / O访问引起的延迟。当然,已经预先安装了适用于扩展模块的驱动程序。

MODBUS协议

RevPi Pi已经直接支持广泛使用的Modbus RTU和Modbus TCP网络协议的主从功能。因此,这两个网络协议不再需要外部网关。

Modbus TCP与RevPi Core上可用的以太网接口(即通过前面板上的RJ45插座)或提供TCP / IP协议的任何其他添加的以太网连接(例如USB WLAN适配器)一起使用。

Linux下Modbus RTU需要TTY设备。由于计算模块现有的UART接口已经预留给PiBridge,因此不可用,因此需要一个USB转串口转换器,如RS485转换器(不包括在交付范围内)。

主和从配置通过基于浏览器的图形配置软件PiCtory进行控制。

技术参数
处理器ARM Cortex-A72 四核
时钟频率1.5 GHz
运行内存1 GB DDR4
闪存 (eMMC)8 GB – 32 GB
供电电源12 – 24 V
尺寸 (长 x 宽 x 高)111 x 22,5 x 96 毫米
工作温度-25 °C…+55 °C
储存温度-40 °C…+85 °C
湿度93 % (非冷凝)
防护等级IP20
ESD 静电防护4 kV/8 kV
EMI 测试通过 (根据 EN 61131-2 及 IEC 61000-6-2)
浪涌/爆裂测试通过 (根据 EN 61131-2 及 IEC 61000-6-2)
合规性CE, RoHS
UL 认证有,UL-File-No. E494534
接口
1 x RJ45 以太网口
2 x USB 2.0
1 x Micro HDMI 接口
1 x Micro USB 2.0 接口
2 x PiBridge (适用于扩展模块)