Produktbeschreibung #

Das RevPi DIO ist ein Erweiterungsmodul der Revolution Pi Produktfamilie und besitzt 14 digitale Ein- und 14 digitale Ausgänge, um Aktoren und Sensoren anzuschließen.

Aufbau #

revpi-dio-aufbau
Position Komponente Verwendung

1

X2-Stecker

Spannungsversorgung anschließen

2

3 × Status-LED

LEDs

3

14 × Digitaler Eingang,
14 × Digitaler Ausgang

Pinbelegung,
Digitale Ein- und Ausgänge

4

X4-Stecker

Spannungsversorgung anschließen

5

Arretierklammern

Gerät auf einer Hutschiene montieren

6

Lüftungsschlitze

Gerät auf einer Hutschiene montieren

7

2 × PiBridge

Erweiterungsmodule anschließen

Pinbelegung #

Das RevPi DIO verfügt über 28 GPIO-Schnittstellen, davon 14 Eingänge und 14 Ausgänge.

Die Pins am Steckverbinder sind wie folgt belegt:

revpi-dio-pinout

Details zur Konfiguration siehe Parametrierung.

LEDs #

Die LEDs zeigen verschiedene Gerätestatus an.

Power #

Signal Bedeutung

Grün

Die Verbindung zum RevPi Basismodul ist hergestellt.

Blinkt rot

Die Verbindung zum RevPi Basismodul ist im Aufbau (Initialisierungsphase).

Rot

Die Verbindung zum RevPi Basismodul wurde unterbrochen.

OUT #

Signal Bedeutung

Aus

Es wurde noch keine Verbindung zum RevPi Basismodul hergestellt (Initialisierungsphase).

Grün

Ausgänge sind betriebsbereit.

Blinkt rot

Fehler an den Ausgängen.

Rot

Keine oder zu niedrige Versorgungsspannung.

IN #

Signal Bedeutung

Aus

Es wurde noch keine Verbindung zum RevPi Basismodul hergestellt (Initialisierungsphase).

Grün

Eingänge sind betriebsbereit.

Blinkt rot

Fehler an den Eingängen.

Rot

Keine oder zu niedrige Versorgungsspannung.

Kompatible Basismodule #

Nur linke Seite:

Siehe Regeln für die Geräteanordnung.

Lieferumfang #

Im Lieferumfang enthalten sind

  • RevPi DIO - digitales I/O-Modul

  • PiBridge Steckbrücke

  • X2-Stecker

  • X4-Stecker

  • 2 × 14-poliger I/O-Steckverbinder

  • Beiblatt

Montage und Anschluss #

Der RevPi wurde für den Einsatz in einem Schaltschrank entwickelt. Beachte die Vorgaben für den bestimmungsgemäßen Gebrauch und alle Sicherheitshinweise.

Warning
Lebensgefahr durch elektrischen Schlag

Bei Arbeiten an Geräten im Schaltschrank unter Beteiligung von 230-V-Netzspannung besteht tödliche Stromschlaggefahr.

▷ Arbeiten im Schaltschrank nur von Elektrofachkräften durchführen lassen.

▷ Vor allen Arbeiten im Schaltschrank die Spannungsversorgung ordnungsgemäß abschalten.
Caution
Beschädigung des Geräts durch Überhitzung

Die Umgebungstemperatur im Schaltschrank darf die maximal zulässige Betriebstemperatur nicht überschreiten.

▷ Lüftungsschlitze freihalten.

▷ Installationsabstände einhalten.

▷ Gerät senkrecht montieren.

▷ Geräte mit starker Eingangsleistung nicht direkt nebeneinander platzieren.

▷ Staub und Schmutz in der Umgebung des Geräts regelmäßig entfernen.

Führe die Montage und den Anschluss in folgender Reihenfolge aus:

  1. Montiere das RevPi Basismodul und alle Erweiterungsmodule auf einer Hutschiene.

  2. Schließe das Erweiterungsmodul über eine PiBridge Steckbrücke an.

  3. Schließe alle sonstigen Geräte wie Sensoren und Aktoren an.

  4. Schließe zuletzt die Spannungsversorgung für das RevPi DIO und für die Ein- und Ausgänge an.

Spannungsversorgung anschließen #

Das RevPi DIO verfügt über zwei getrennte Spannungsversorgungen: Neben der Versorgung des Geräts über den X4-Stecker ist zusätzlich eine separate Spannungsversorgung der Ein- und Ausgänge über den X2-Stecker erforderlich.

Anschluss Spannungsversorgung RevPi DIO #

Die Spannungsversorgung des RevPi DIO erfolgt über die Verkabelung am X4-Stecker, siehe Spannungsversorgung anschließen.

Diese Spannungsversorgung kann über den X4-Anschluss des RevPi Basismoduls aus der gleichen Spannungsquelle erfolgen. Das RevPi DIO benötigt 1,5 W zuzüglich der Leistungsaufnahme der angeschlossenen Sensoren und Aktoren.

Anschluss Spannungsversorgung Ein- und Ausgänge #

Caution
Beschädigung des Geräts durch unterschiedliche Erdungen

▷ Alle Anschlüsse auf den gleichen System-Ground beziehen.

▷ Externe Spannungseingänge oder -ausgänge mit unterschiedlichen Erdungen extern verbinden.

Die Spannungsversorgung der Ein- und Ausgänge erfolgt über die Verkabelung am X2-Stecker.

Pin Belegung X2-Stecker

1

24-V-Einspeisung für die Ausgänge

revpi-dio-power-supply

2

0-V-Einspeisung für die Ausgänge

3

0-V-Einspeisung für die Eingänge

4

24-V-Einspeisung für die Eingänge

Ein- und Ausgänge sind galvanisch voneinander getrennt. Angeschlossene Sensoren und Aktoren können direkt über die Ein- und Ausgänge des RevPi DIO mit 12 … 24 V versorgt werden. Pro Anschluss dürfen maximal 12 W Leistung zusätzlich anfallen.

Konfiguration #

Die Konfiguration eines Erweiterungsmoduls erfolgt im Rahmen der Modulkonfiguration des Revolution Pi Systems, d. h. eines RevPi Basismoduls mit Erweiterungsmodulen. Dies ist möglich über die Applikation PiCtory oder ggf. direkt in der Entwicklungsumgebung, z. B. über CODESYS.

Note

CODESYS und PiCtory können für die Konfiguration nicht parallel verwendet werden. Eine bestehende Konfiguration über PiCtory wird von einer Konfiguration über CODESYS überschrieben.

Die virtuellen Geräte OPC UA Server und MQTT Client können nur über PiCtory verwendet werden.

Parametrierung #

Folgende Parameter, Eingänge (INP), Ausgänge (OUT) und Memory-Variablen (MEM), können konfiguriert werden:

I_1 … 14 (INP) #

Zeigt die aktuellen Werte der Eingänge (Bits 0 … 13).

I_15 und I_16 sind nicht belegt.

Output_Status (INP) #

Zeigt den aktuellen Status der Ausgänge 1 … 14 an (Bits 0 … 13).

  • 1: Fehler am Ausgang (z. B. Übertemperatur oder Überlast)

  • 0: kein Fehler

Status (INP) #

Zeigt den Status des Erweiterungsmoduls an.

Bit Bedeutung

0

Keine Kommunikation zum Eingangsbaustein

1

Unterspannung UV1 < 7 V
Eingang 1 … 8

2

Unterspannung UV2 < 14 V
Eingang 1 … 8

3

Übertemperatur > 135 °C
Eingang 1 … 8

4

Unterspannung UV1 < 7 V
Eingang 9 … 16

5

Unterspannung UV2 < 14 V
Eingang 9 … 16

6

Übertemperatur > 135 °C
Eingang 9 … 16

7

Fehlermeldung Eingangsbaustein

8

Keine Kommunikation zum Ausgangsbaustein

9

Ausgangsbaustein meldet CRC-Fehler.

10

Fehlermeldung Ausgangsbaustein

11 … 15

–

Counter_1 … 15 (INP) #

Konfiguriert optional Eingänge als Encoder (Drehwertgeber) und schaltet eine Zählerfunktion zu.

Für jeden Zähler wird ein 32-Bit-Wert im Prozessabbild eingetragen. Der aktuelle Zählerwert wird als Signed-32-Bit-Wert zurückgegeben.

O_1 … 14 (OUT) #

Bits 0 … 13 zeigen die aktuellen Werte der Ausgänge 1 … 14.

PWM_1 … 14 (OUT) #

Zeigt aktuelle PWM-Werte in % für Ausgänge 1 … 14.

Nur gültig, wenn für den jeweiligen Ausgang die PWM-Funktion aktiviert ist.

InputMode_1 … 14 (MEM) #

Wählt den Modus für den jeweiligen Eingang aus.

  • Direct: Aktueller Wert am Eingang wird angezeigt.

  • Counter, rising edge: Am Eingang werden die steigenden Flanken gezählt.

  • Counter, falling edge: Am Eingang werden die fallenden Flanken gezählt.

  • Encoder: Eingänge als Encoder verwenden, siehe Encoder konfigurieren.

InputDebounce (MEM) #

OutputPushPull (MEM) #

Betreibt die Ausgänge im Push-Pull- oder im Highside-Modus.

OutputOpenLoadDetect (MEM) #

Aktiviert / deaktiviert die Open-Load-Erkennung.

OutputPWMActive (MEM) #

Aktiviert die Ausgänge für eine Pulsweitenmodulation (PWM), siehe PWM aktivieren.

OutputPWMFrequency (MEM) #

Definiert die PWM-Frequenz für alle Ausgänge, siehe PWM aktivieren.

Technische Daten #

Artikelnr.: 100197

Gehäuseabmessungen (H × B × T)

96 × 22,5 × 110,5 mm

Gehäusevariante

Hutschienengehäuse (für Hutschienenvariante EN 50022)

Gehäusematerial

Kunststoff

Gewicht

Ca. 100 g / 130 g (inkl. Stecker)

Schutzart

IP20

Spannungsversorgung

12 … 24 V DC -5 % / +20 % (X2 und X4)[1]

Maximale Leistungsaufnahme

1,5 W (X4/Hauptversorgung)

Zulässige Betriebstemperatur

-40 … +55 °C

Zulässige Lagertemperatur

-40 … +85 °C

Max. relative Luftfeuchtigkeit (bei 40 °C)

93 % (keine Betauung)

Steckverbinder

  • 2 × 4-polige Schraubverbinder für Spannungsversorgung

  • 2 × 14-polige Federkraft-Steckverbinder (0,2 … 1,5 mm²) für IOs, Rastermaß 3,5 mm (Wieland Artikelnr. 27.630.4453.0)

Optische Anzeige

3 × mehrfarbige Status LEDs

Anzahl der digitalen Eingänge

14

Typ der Eingänge

Galvanisch getrennt vom Systembus sowie von den Ausgängen, einzeln konfigurierbar als direkter Digitaleingang, Zähler auf steigende Flanke, Zähler auf fallende Flanke oder mit benachbartem Eingang zusammen als Encoder.[2]

Strombegrenzung an den Eingängen

2,4 mA (bei 24 V Spannungsversorgung)

Eingangsschwellen

Bei 24 V kompatibel gemäß EN 61131-2 zu Typ I und III Sensoren.

Digitale Entprellschaltung

Für alle Eingänge gemeinsam einstellbar: aus, 25 μs, 750 μs oder 3 ms

Maximale Frequenzauflösung der Zählereingänge

2 kHz (entspricht 500 Hz Encoder Sequenz)

Alarm

Bei Hilfsspannungen unter 19 V und unter 9 V, Übertemperatur

Schutz der Eingänge

Gemäß EN 61131-2 (IEC 61000-4-4, -6) gegen Burst, HF-Einkopplung, Fremdspannungen -3 … +36 V

Anzahl der digitalen Ausgänge

14

Typ der Ausgänge

Galvanisch getrennt vom Systembus sowie von den Eingängen, einzeln konfigurierbar als direkter Digitalausgang mit High-Side oder Push-Pull-Treibern sowie als PWM-Ausgang.[3]

Maximaler Strom je Ausgang

500 mA (High-Side-Modus), 100 mA (Push-Pull-Modus)

PWM-Frequenz

Für alle Ausgänge gemeinsam wählbar: 40 Hz, 80 Hz, 160 Hz, 200 Hz, 400 Hz

Alarm

Thermische Abschaltung oder Kurzschluss der Ausgänge (getrennt für jeden Ausgang).

Zweifache Watchdog Funktion

Bei Ausfall der Kommunikation mit dem Controller (nach 50 ms bzw. 500 ms[4]) sowie bei Ausfall der internen Kommunikation mit der CPU (nach 9 ms, hardwaregesteuert) erfolgt ein Rücksetzen der Ausgänge auf null.

Schutz der Ausgänge

Gemäß EN 61131-2 (IEC 61000-4-4, -5, -6, und -2) gegen Kurzschluss, Überlast, Burst und ESD

Kompatible Module zur Systemerweiterung

RevPi Basismodule und RevPi Gateways können über eine Steckbrücke angeschlossen werden.

Schutz der Spannungsversorgungseingänge

Verpolungssicher, transiente Überspannungen

EMV-Störaussendung

Gemäß EN 61000-6-4

EMV-Störfestigkeit

Gemäß EN 61000-6-2

Konformität

RoHS

Kennzeichnung

CE

UL-Zertifizierung

Ja, UL-File-Nr. E494534

Hinweis

Das Gerät darf nur von Stromkreisen versorgt werden, die der Klasse II (Class 2) oder Safety Extra Low Voltage (SELV) gemäß Klasse 9.4 von UL 61010-1 entsprechen.
1. Für eine galvanische Trennung der Ein- und Ausgänge müssen drei unabhängige Versorgungsspannungsquellen vorhanden sein.
2. Pro DIO Modul sind maximal 6 Eingänge als 6 Zähler oder 12 Eingänge als 6 Decoder definierbar. Zähler und Decoder werden als 32-Bit-Integer im Prozessabbild hinterlegt. Reset der Zähler/Encoder über ioctl Aufrufe vom Kerneltreiber piControl.
3. Die PWM-Pulsweite wird als Wert von 0 bis 100 im Prozessabbild in 1 Byte hinterlegt. Die maximale Auflösung der Umsetzung dieses Wertes in % durch das RevPi DIO ist abhängig von der PWM-Frequenz: 40 Hz / 1%, 80 Hz / 2%, 160 Hz / 4%, 200 Hz / 5%, 400 Hz / 10%.
4. 50 ms bei allen RevPi DIO mit Softwareversion 1.4 oder älter. 500 ms bei allen RevPi DIO mit Softwareversion 1.5 oder jünger.