RevPi Core Varianten

RevPi Core 3

Quad-Core Power für den Revolution Pi! Für alle die reichlich Performance benötigen, ist der RevPi Core 3 mit dem schnellen Raspberry Pi Compute Module 3 genau das Richtige. Der Multi-Core Prozessor von Broadcom verfügt über genügend Rechenpower, um auch komplexe Aufgaben wie beispielsweise Bilderkennung zu verarbeiten. Als Betriebssystem erhält der RevPi Core 3 standardmäßig Raspbian (eine Debian-Variante) in der Version Jessie mit RT-Patch.

Spezifikationen RevPi Core 3
Prozessor Broadcom BCM2837
Anzahl Kerne 4
Taktfrequenz 1.2 GHz
Arbeitsspeicher 1 GByte
eMMC Flash Speicher 4 GByte

RevPi Core

Für alle Anwendungen, die nicht die Performance eines Quad-Cores benötigen, ist der RevPi Core genau das richtige Werkzeug. Ausgestattet mit dem Compute Module 1 verfügt der RevPi Core über den Single-Core Prozessor BCM2835 von Broadcom mit 700 MHz und 500 MByte RAM sowie einen 4 Gbyte eMMC Flash Speicher. Als Betriebssystem erhält der RevPi Core standardmäßig Raspbian (eine Debian-Variante) in der Version Jessie mit RT-Patch.

Spezifikationen RevPi Core
Prozessor Broadcom BCM2835
Anzahl Kerne 1
Taktfrequenz 700 MHz
Arbeitsspeicher 500 MByte
eMMC Flash Speicher 4 GByte
Revolution Pi Netzteil

Unter Strom

Ein sehr wichtiges Element unserer RevPi Core ist ihr Netzteil. Um minimale Wärmeverluste zu bekommen, haben wir modernste und hocheffiziente DC-DC-Wandler eingesetzt (Gesamteffizienz > 80%), die aus den, in industriellen Schaltschränken üblichen, 24 V, die benötigten Betriebsspannungen erzeugen.

Aber der Core läuft nicht nur im genormten Spannungsbereich von 20,4 V bis 28,8 V, sondern auch noch bei nur 10,7 V Versorgungsspannung*. Also können auch Autobatterien oder Solaranlagen als Spannungsquelle verwendet werden. Bei 24 V Versorgung übersteht das Gerät einen Spannungseinbruch von 10 ms ohne Störungen (mit voller Belastung der USB Buchsen) und sogar 25 ms ohne Last an den USB Buchsen. Die Versorgungsspannung und eine Funktionserdung werden über einen sehr robusten Steckverbinder von unten angeschlossen.

Eine aufwendige Schutzbeschaltung garantiert die unbeeinträchtigte Funktion selbst bei massiven Störungen auf der Stromversorgungsleitung, sofern die Funktionserdung angeschlossen ist. Blitzeinschläge oder benachbarte Schweißanlagen wurden in einem zertifizierten Prüflabor simuliert und konnten die Geräte nicht beeindrucken.

* 2 x 500 mA USB Ausgangsstrom stehen nur bei Eingangsspannungen >11 V zur Verfügung. Die von der En 61131-2 geforderte Überbrückungszeit von Spannungseinbrüchen von mind. 10 ms ist nur bei Versorgung mit 20,4 bis 28,8 V gewährleistet. Bei 12 V Versorgung verkürzt sich diese Zeit deutlich, insbesondere bei Abruf von Leistung aus den USB-Buchsen.

Schnittstellen

Wie der normale Raspberry Pi besitzen auch unsere RevPi Core Geräte über alle gängigen Anschlussmöglichkeiten.

Ethernet Buchse

 

Eine RJ45-Ethernet-Buchse zum Anschluss des RevPi Core an ein Netzwerk.

2-fach USB Buchse

 

Zwei USB-A 2.0 Buchsen. Beide USB Buchsen stellen an den 5 V Anschlüssen die vollen 500 mA Strom bereit und können somit problemlos auch USB Festplatten oder Surfsticks ohne externen aktiven Hub mit genügend Strom versorgen.

Micro USB Buchse

 

Eine Micro-USB Buchse zum Anschluss eines USB Host-Systems. Schaltet den RevPi Core in den passiven Speicherkarten-Modus. So kann ein PC auf den eigebauten eMMC-Flash-Speicher zugreifen und dort z.B. Software ablegen.

Micro HDMI Buchse

 

Ein Micro-HDMI Stecker, z.B. zum Anschluss eines Monitor.

Revolution Pi PiBridge

Mächtig flexibel

Die PiBridge ist der Datenhighway, der die einzelnen Module von Revolution Pi miteinander verbindet. Damit können die RevPi Cores je nach Anforderung mit passenden I/O Modulen oder Gateways erweitert werden. Über einen Systemsteckverbinder werden jeweils zwei benachbarte Module auf der Oberseite des Gehäuses miteinander verbunden. 3 Signaltypen werden über diesen Stecker zwischen den Modulen ausgetauscht:

4 Pins der PiBridge ermöglichen beim Startvorgang eine automatische Modulerkennung. So weiß der RevPi Core nach dem Startvorgang exakt, welches Modul auf welcher Position in dem Modulverbund eingebaut wurde.

4 Pins der PiBridge dienen der schnellen Kommunikation kleinerer Datenpakete über eine serielle RS485-Schnittstelle. Über diesen Datenkanal werden alle Module beim Start des Systems konfiguriert und danach werden darüber zyklisch Prozessdaten zwischen dem RevPi Core und den IO-Modulen ausgetauscht.

8 Pins der PiBridge ermöglichen den schnellen zyklischen Datenaustausch großer Datenmengen über Ethernetsignale. Diesen Kommunikationskanal nutzen aktuell nur die modularen Gateway Module von KUNBUS, die bis zu 512 Byte von den wichtigsten Feldbussen einsammeln können.

Revolution Pi Heavy Duty Collage

Hart im Nehmen

Eines unserer Hauptziele war es dem Raspberry Pi echte Industrietauglichkeit zu verpassen, um aus ihm einen echten IPC zu machen. Daher wurde in das Hutschienengehäuse beider Cores robuste 24 V Industrie-Hardware verbaut, die die Norm EN61131-2 erfüllt. Im Zusammenspiel mit den I/O-Erweiterungsmodulen, lässen sich die RevPi Cores zu vollwertigen, industrietauglichen Kleinsteuerungen ausbauen.

  • Stromversorgung: min. 10,7 V, max. 28,8 V, maximal 10 Watt
  • Zulässige Umgebungstemperatur: -40 bis +55 °C*
  • ESD Schutz: 4 kV / 8 kV gemäß EN61131-2 und IEC 61000-6-2
  • Surge / Burst Prüfungen: gemäß EN61131-2 und IEC 61000-6-2 eingekoppelt auf Versorgungsspannung, Ethernet und IO-Leitungen
  • EMI Prüfungen: gemäß EN61131-2 und IEC 61000-6-2

* Bis zu 65° C Umgebungstemperatur waren bei Tests bei 24 V Versorgungsspannung, geringer USB Last und unbehinderter Wärmeabstrahlung vom Gehäuse problemlos erreichbar. Ein Kaltstart des abgekühlten Systems ist nur bis -30° C Umgebungstemperatur und 24V Versorgungsspannung sichergestellt – Gilt nur für RevPi Core mit dem Single-Core Prozessor BCM2835

Offene Software

Auch wenn Revolution Pi ein offenes System ist auf dem jeder sein eigenes System aufspielen kann, haben wir versucht Revolution Pi von Werk aus mit Software und Apps auszustatten, die die meisten Anwendungsfälle abdecken.

Als Betriebssystem wird eine angepasste Version von Raspbian Jessie verwendet (Stand: August 2017), die u.a. über ein Real-Time Patch des Kernels verfügt. Dies ist aus unserer Sicht der beste Kompromiss, um so nah wie möglich an der originalen Entwicklungsumgebung eines Raspberry Pi zu bleiben und trotzdem eine hohe Kontrolle über die Priorities der Tasks zu bekommen, die der Scheduler verwaltet. Der Scheduler, der die Ausführung von Tasks durch das Betriebssystem steuert, kann bei diesem modifizierten Kernel umfangreich konfiguriert werden, so dass die üblicherweise durch Netzwerk- und andere I/O-Zugriffe verursachten Verzögerungen vermieden werden. Passende Treiber für die Erweiterungsmodule sind selbstverständlich bereits vorinstalliert.

Modbus Logo

Modbus Fähigkeiten

Revolution Pi besitzt von Werk aus bereits Master und Slave Fähigkeit für die beliebten Netzwerkprotokolle Modbus RTU und Modbus TCP. Externe Gateways sind somit für diese zwei Netzwerkprotokolle nicht mehr nötig.

Modbus TCP arbeitet mit der am RevPi Core vorhandenen Ethernet-Schnittstelle (d.h. über die RJ45 Buchse an der Frontseite) oder jeder anderen hinzugefügten Ethernetverbindung (z.B. USB WLAN Adapter), die das TCP/IP Protokoll zur Verfügung stellt. Modbus RTU benötigt ein TTY-Device unter Linux. Da die vorhandene UART Schnittstelle des Compute Modules für die PiBridge reserviert und somit nicht zur Verfügung steht, wird ein USB-Seriell-Wandler, wie z.B ein RS485-Konverter benötigt (nicht im Lieferumfang enthalten).

Die Konfiguration wird über die browserbasierte, grafische Konfigurationssoftware PiCtory gesteuert.