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Bild: Kunbus
Revolution Pi

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Schnittstelle zum Datenhighway

Update: Eine der Besonderheiten der Revolution Pi Module ist der Backplane-Bus PiBridge, der zahlreiche Schnittstellen und Erweiterungsmöglichkeiten bietet.

Die PiBridge ist der Datenhighway, der die einzelnen Module von Revolution Pi miteinander verbindet. Beim Starten des Systems oder einem Neustart der PiBridge befinden sich alle angeschlossenen Module in einem Erkennungsstatus. Nur das unmittelbar rechts neben dem RevPi Core installierte Modul wird für die RS485-Kommunikation freigeschaltet und tauscht mit dem PiControl Treiber Statusdaten aus. Der Treiber erkennt den Modul-Typ und vergleicht ihn mit dem in einer Konfigurationsdatei vorliegenden Modul-Typ. Bei Übereinstimmung bekommt das Erweiterungsmodul seine spezifischen Konfigurationsdaten, darunter auch eine Moduladresse im System.

Ist ein Modul fertig erkannt und konfiguriert, schaltet es über die Steuerleitungen das nächstgelegene Nachbarmodul auf seiner Seite durch. Sind so alle Module der rechten Seite konfiguriert, fährt RevPi Core mit der Freischaltung, Erkennung und Konfiguration der linken Seite fort. Danach wird der Busabschluss auf den jeweils letzten Modulen zugeschaltet und die zyklische RS485 Kommunikation mit hoher Übertragungsrate gestartet. Parallel dazu wird die zyklische Kommunikation über die Ethernet-Kanäle gestartet.

Die Ethernet-Kanäle der PiBridge werden für die RevPi Gate Module verwendet, um pro Zyklus bis zu 512 Byte Daten zwischen RevPi Core und RevPi Gate zu übertragen. Die IO-Module sind nicht an diesen Kommunikationskanal angeschlossen, sondern leiten den Kanal zum nächsten Modul über den PiBridge Stecker weiter. Da für die Module rechts und links neben dem RevPi Core jeweils unabhängige Ethernet-Kanäle existieren, kann auf jeder Seite des RevPi Core jeweils ein Gateway angeschlossen werden.

Was bisher bekannt war

RevPi Core basiert auf Raspberry Pi und soll den Weg des Mini-Computers in die Industrie 4.0 und neue Netzwerke von Tüftlern ebnen. Der Kern des Revolution PI soll Anschlüsse für USB, Ethernet sowie HDMI aufweisen, um eine Konnektivität im Sinne von Industrie 4.0 zu ermöglichen. Ergänzt wird das Herzstück durch mehrere digitale und analoge IO-Module sowie passende Feldbus-Gateway-Module. So soll nach dem Start im November beispielsweise eine EN61131-3-zertifizierte Soft-SPS inklusive einer webbasierten MMI im Shop von Kunbus erhältlich sein.

Auch die übrigen Mitglieder der Revolution-Pi-Familie sollen nach EN61131 genormt sein. Sämtliche Teile sind Open Source. Kunbus hat angekündigt, alle Hard- und Software offen und frei zu halten. Das Unternehmen möchte zudem die Schaltpläne und Quellcodes veröffentlichen. Auf diese Weise soll weltweit eine RevPi-Community entstehen, die sich gegenseitig unterstützt und mit Ideen fördert – ganz so, wie die bereits blühende Gemeinschaft rund um den zu Grunde liegenden Rasperry Pi.

Versorgung und Konnektivität

Über den Sockel, über den auch alle IO-Anschlusssignale laufen, wird das Modul mit 5 V, 3,3 V und 1,8 V Spannung versorgt. Um Wärmeverluste zu reduzieren, kommen DC/DC-Wandler mit einer Gesamteffizienz von über 80 Prozent zum Einsatz. Der PiCore wird nicht nur im genormten Spannungsbereich von 20,4 V bis 28,8 V laufen, sondern auch noch bei nur 10,7 V Versorgungsspannung. Bei 24 V Vübersteht der PiCore einen Spannungseinbruch von 10 ms ohne Störungen mit voller Belastung der USB-Buchsen und bis zu 25 ms ohne Last an den USB Buchsen. Die Versorgungsspannung und eine Funktionserdung werden über einen robusten Steckverbinder von unten angeschlossen.

An der Frontseite stehen zwei USB-A Buchsen zum Anschluss von USB 2.0 Client-Geräten zur Verfügung. Beide Buchsen stellen an den 5V-Anschlüssen die vollen 500 mA Strom bereit. Dadurch können problemlos auch USB-Festplatten oder Surfsticks ohne externen aktiven Hub angeschlossen werden. Die Micro-USB Buchse in der Mitte dient zum Anschluss eines USB-Host-Systems und schaltet den RevPi Core in den passiven Speicherkarten-Modus um. So kann ein PC auf den eingebauten eMMC-Flash-Speicher zugreifen und dort zum Beispiel Software ablegen.

An der RJ45-Ethernet-Buchse kann ein LAN angeschlossen werden. Alternativ kann die Verbindung zu einem LAN über einen WLAN-USB-Dongle hergestellt werden. Wie beim Raspberry Pi Modell B+ werden USB- und Ethernet-Buchsen über einen Hub/Gateway-Baustein LAN9514 von Microchip mit dem primären USB Anschluss des Broadom Prozessors verbunden, um die Kompatibilität zum Raspberry Pi Modell B+ zu gewährleisten.

Offiziell soll der Revolution Pi auf der diesjährigen Ausstellung SPS IPC Drives in Nürnberg starten. Über weitere Updates zu RevPi halten wir Sie selbstverständlich auf dem Laufenden!

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