Produktbeschreibung #
Das RevPi AIO ist ein Erweiterungsmodul der Revolution Pi Produktfamilie mit 4 analogen Eingängen, 2 analogen Ausgängen und 2 RTD-Kanälen.
Aufbau #
| Position | Komponente | Verwendung |
|---|---|---|
1 |
3 × Status-LED |
|
2 |
6 × Analoger Eingang, |
|
3 |
X4-Stecker |
|
4 |
Arretierklammern |
|
5 |
Lüftungsschlitze |
|
6 |
2 × PiBridge |
Pinbelegung #
Das RevPi AIO verfügt über
-
2 analoge Ausgänge für Strom oder Spannung
-
4 analoge Eingänge für Strom und Spannung
-
2 RTD-Kanäle für Widerstands-Temperaturfühler (Pt100/1000)
Die Pins am Steckverbinder sind wie folgt belegt:
Zuordnung zu Parametern und Verwendung:
| Pin | Zuordnung | Symbol | Verwendung |
|---|---|---|---|
1 |
Ausgang 1 |
V+ |
Positiver Spannungsausgang Kanal 1 |
2 |
Ausgang 2 |
V+ |
Positiver Spannungsausgang Kanal 2 |
3 |
Ausgang 1 |
I+ |
Positiver Stromausgang Kanal 1 |
4 |
Ausgang 2 |
I+ |
Positiver Stromausgang Kanal 2 |
5 |
Ausgang 1 |
- |
Gemeinsame Masse für beide Ausgangskanäle (Strom & Spannung) |
6 |
Ausgang 2 |
- |
Gemeinsame Masse für beide Ausgangskanäle (Strom & Spannung) |
7 |
Ausgang 1 |
- |
(gleich wie Pin 5) |
8 |
Ausgang 2 |
- |
(gleich wie Pin 6) |
9 |
RTD 2 |
weiß (-) |
Negativer Messstrom, 3-/4-Draht; bei 2-Draht Drahtbrücke zu Pin 18[1] |
10 |
RTD 1 |
weiß (-) |
Negativer Messstrom, 3-/4-Draht; bei 2-Draht Drahtbrücke zu Pin 12[1] |
11 |
Eingang 4 |
- |
Negativer Eingang Strom/Spannung Kanal 4 |
12 |
RTD 1 |
weiß (-) |
Negativer Messeingang, 2-/3-/4-Draht, Kanal 1 |
13 |
Eingang 4 |
* |
Drahtbrücke zu Pin 15 nötig für Strommessungen |
14 |
RTD 1 |
rot (+) |
Positiver Messeingang, 2-/3-/4-Draht, Kanal 1 |
15 |
Eingang 4 |
+ |
Positiver Eingang Strom/Spannung Kanal 4 |
16 |
RTD 1 |
rot (+) |
Positiver Messstrom, nur 4-Draht, Kanal 1 |
17 |
Eingang 3 |
- |
Negativer Eingang Strom/Spannung Kanal 3 |
18 |
RTD 2 |
weiß (-) |
Negativer Messeingang, 2-/3-/4-Draht, Kanal 2 |
19 |
Eingang 3 |
* |
Drahtbrücke zu Pin 21 nötig für Strommessungen |
20 |
RTD 2 |
rot (+) |
Positiver Messeingang, 2-/3-/4-Draht, Kanal 2 |
21 |
Eingang 3 |
+ |
Positiver Eingang Strom/Spannung Kanal 3 |
22 |
RTD 2 |
rot (+) |
Positiver Messstrom, nur 4-Draht, Kanal 2 |
23 |
Eingang 2 |
- |
Negativer Eingang Strom/Spannung Kanal 2 |
24 |
Eingang 1 |
- |
Negativer Eingang Strom/Spannung Kanal 1 |
25 |
Eingang 2 |
* |
Drahtbrücke zu Pin 27 nötig für Strommessungen |
26 |
Eingang 1 |
* |
Drahtbrücke zu Pin 28 nötig für Strommessungen |
27 |
Eingang 2 |
+ |
Positiver Eingang Strom/Spannung Kanal 2 |
28 |
Eingang 1 |
+ |
Positiver Eingang Strom/Spannung Kanal 1 |
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 |
Bereichsfehler. Die Werte des RevPi Basismoduls sind zu hoch oder zu niedrig. |
Rot |
Fehler an den Ausgängen. |
IN #
| Signal | Bedeutung |
|---|---|
Aus |
Es wurde noch keine Verbindung zum RevPi Basismodul hergestellt (Initialisierungsphase). |
Grün |
Eingänge sind betriebsbereit. |
Blinkt rot |
Bereichsfehler. An einem oder mehreren Ausgängen liegt eine zu hohe Spannung oder ein zu hoher Strom an. |
Lieferumfang #
Im Lieferumfang enthalten sind
-
RevPi AIO - analoges I/O-Modul
-
PiBridge Steckbrücke
-
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. |
|
Important
|
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:
-
Montiere das RevPi Basismodul und alle Erweiterungsmodule auf einer Hutschiene.
-
Schließe das Erweiterungsmodul über die PiBridge Steckbrücke an.
-
Schließe alle sonstigen Geräte wie Sensoren und Aktoren an.
-
Schließe zuletzt die Spannungsversorgung an.
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:
InputValue_1 … 4 (INP) #
Die Eingänge können entweder als Spannungs- oder Stromeingang eingestellt werden.
Siehe auch: Pinbelegung
InputStatus_1 … 4 (INP) #
Zeigt den aktuellen Status der Eingänge 1 … 4 an.
Im Fehlerfall werden Statusmeldungen ausgegeben:
| Bitposition | LED | Bedeutung |
|---|---|---|
Bit 0 (LSB) |
rot blinkt |
Eingangswert liegt mindestens 24 mV bzw. 20 µA unter dem konfigurierten Eingangsbereich. |
Bit 1 |
rot blinkt |
Eingangswert liegt mindestens 24 mV bzw. 20 µA über dem konfigurierten Eingangsbereich. |
RTDValue_1 … 2 (INP) #
Über die RTD-Kanäle kann die Temperatur von angeschlossenen Pt100- und Pt1000-Sensoren ermittelt werden.
RTDStatus_1 … 2 (INP) #
Zeigt den aktuellen Status der RTD-Kanäle 1 … 2 an.
Im Fehlerfall werden Statusmeldungen ausgegeben:
| Bitposition | Bedeutung |
|---|---|
Bit 0 (LSB) |
Temperatur unter -200 °C oder Kurzschluss im Sensor oder Kabel. |
Bit 1 |
Temperatur über 850 °C oder kein Sensor angeschlossen bzw. Leitungsbruch. |
OutputStatus_1 … 2 (INP) #
Zeigt den aktuellen Status der Ausgänge 1 … 4 an.
Im Fehlerfall werden Statusmeldungen ausgegeben:
| Bitposition | LED | Bedeutung |
|---|---|---|
Bit 0 (LSB) |
rot an |
Temperaturfehler vom Ausgangsbaustein. Der Ausgangsbaustein ist durch längere Überlastung (Kurzschluss) überhitzt. |
Bit 1 |
rot an |
Open-Load-Fehler des Stromausgangs. Der angeschlossene Stromkreis ist zu hochohmig, z. B. weil die Leitung unterbrochen ist. |
Bit 2 |
rot an |
Interner CRC-Fehler des Ausgangsbausteins, z. B. Hardware-Defekt oder gravierende externe Störsignale. |
Bit 3 |
rot blinkt |
Bereichsfehler: Ausgangswert im Prozessabbild liegt außerhalb des konfigurierten Ausgangsbereichs. |
Bit 4 |
- |
reserviert für interne Zwecke |
Bit 5 |
rot an |
Versorgungsspannung des Erweiterungsmoduls liegt unter 10,2 V. |
Bit 6 |
rot an |
Versorgungsspannung des Erweiterungsmoduls liegt über 28,8 V. |
Bit 7 (MSB) |
rot an |
Timeout bei der Verbindung zum RevPi Basismodul, z. B. Störung PiBridge oder Störung piControl. |
Falls die Ausgänge abgeschaltet wurden, stehen die Ausgänge erst wieder nach einem Neustart des Geräts oder einem Reset der PiBridge (z. B. über piTest -x) zur Verfügung.
OutputValue_1 … 2 (OUT) #
Die Ausänge können entweder als Spannungs- oder Stromausgang eingestellt werden.
Siehe auch: Pinbelegung
Input1Range … Input4Range (MEM) #
Legt den Eingangsbereich für Spannungs- oder Strommessung entsprechend dem angeschlossenen Sensor fest:
-
-10 … 10 V
-
0 … 10 V
-
0 … 5 V
-
-5 … 5 V
-
0 … 20 mA
-
0 … 24 mA
-
4 … 20 mA
-
-25 … 25 mA
Skalierung der Eingänge (MEM) #
-
Input1Multiplier … Input4Multiplier (MEM)
-
Input1Divisor … Input4Divisor (MEM)
-
Input1Offset … Input4Offset (MEM)
Skaliert die Eingänge 1 … 4.
Wird durch die drei Konfigurationswerte bestimmt und aus dem Originalwert in mV bzw. µA berechnet mit:
Y = Multiplier/Divisor*X + Offset
ADC_DataRate (MEM) #
Ist die Frequenz für die Datenrate am Analogwandler für alle 4 Eingänge.
-
5 Hz
-
10 Hz
-
20 Hz
-
40 Hz
-
80 Hz
-
160 Hz
-
320 Hz
-
640 Hz
Die Rate, mit der die Werte im Prozessabbild aktualisiert werden, ist ungefähr 1/5 dieser ADC-Datenrate.
Output1Range … Output2Range (MEM) #
Ist der Wertebereich für Strom oder Spannung:
-
Off (Output inactiv)
-
0 … 5 V
-
0 … 10 V
-
-5 … 5 V
-
-10 … 10 V
-
0 … 5.5 V
-
0 … 11 V
-
-5.5 … 5.5 V
-
-11 … 11 V
-
4 … 20 mA
-
0 … 20 mA
-
0 … 24 mA
Output1EnableSlew … Output2EnableSlew (MEM) #
Legt fest, ob die Anstiegsrate verwendet wird:
-
On
-
Off
Output1SlewStepSize … Output1SlewStepSize (MEM) #
Legt die Schrittweite der Anstiegsrate fest:
-
1
-
2
-
4
-
8
-
16
-
32
-
64
-
128
Schrittweite 1 entspricht dem kleinsten Bitwert (LSB) des Wandlers.
Output1SlewUpdateFreq … Output1SlewUpdateFreq (MEM) #
Legt die Schritt-Taktfrequenz für die Anstiegsrate fest:
-
258 kHz
-
200 kHz
-
154 kHz
-
131 kHz
-
116 kHz
-
70 kHz
-
38 kHz
-
26 kHz
-
20 kHz
-
16 kHz
-
10 kHz
-
8.3 kHz
-
6.9 kHz
-
5.5 kHz
-
4.2 kHz
-
3.3 kHz
Skalierung der Ausgänge (MEM) #
-
Output1Multiplier … Output2Multiplier (MEM)
-
Output1Divisor … Output2Divisor (MEM)
-
Output1Offset … Output2Offset (MEM)
Skaliert die Ausgangskanäle.
Wird durch die drei Konfigurationswerte bestimmt und aus dem Originalwert in mV bzw. µA berechnet mit:
Y = Multiplier/Divisor*X + Offset
-
16-bit-signed Multiplier
-
16-bit-unsigned Divisor
-
16-bit-signed Offset
Skalierung der RTD-Kanäle (MEM) #
-
RTD1Multiplier … RTD2Multiplier (MEM)
-
RTD1Divisor … RTD2Divisor (MEM)
-
RTD1Offset … RTD2Offset (MEM)
Skaliert die RTD-Kanäle.
Wird durch die drei Konfigurationswerte bestimmt und nach folgender Formel aus dem Originalwert (der in 1/10 °C vorliegt) berechnet:
Y = Multiplier/Divisor*X + Offset
-
16-bit-signed Multiplier
-
16-bit-unsigned Divisor
-
16-bit-signed Offset
RTD-Kanäle #
Über die RTD-Kanäle kann die Temperatur von angeschlossenen Pt100- und Pt1000-Sensoren ermittelt werden.
Siehe Pinbelegung.
Die Skalierung kann für Umrechnung in andere Einheiten oder zur nachträglichen Kalibrierung eines Temperaturfühlers verwendet werden. Bei der Berechnung im RevPi AIO wird eine 32-Bit-Integer-Arithmetik verwendet. Die Ergebnisse werden als 16-Bit-Werte im Prozessabbild hinterlegt. Sollte das Ergebnis Y die Grenzen eines 16-bit-signed Wertes überschreiten, wird der Fehler erkannt und der Wert begrenzt. Die Ausgangswerte müssen für einen Skalierungsfaktor 1 immer in der Einheit mV bzw. µA ins Prozessabbild abgelegt werden.
Beispiele:
Um die Temperatur in °C ohne Nachkommastellen im Prozessabbild zu haben, muss die Einstellung so aussehen:
Multiplier = 1, Divisor = 10, Offset = 0
Um die Temperatur in °F ins Prozessabbild zu bekommen müssen die Parameter so eingestellt werden:
Multiplier = 18, Divisor = 100, Offset = 32
Für Prozessdaten in °Kelvin benötigst du diese Werte:
Multiplier = 1, Divisor = 10, Offset = 273
Wenn ein Fehler auftritt, erhältst du in den Eingangswerten des Prozessabbilds mit dem Namen Bytes RTDStatus_1 und RTDStatus_2 Fehlermeldungen.
Falls die ermittelte Temperatur außerhalb des Bereiches ist, wird der jeweilige Grenzwert ausgegeben (-200,0 °C oder 850,0 °C) und zusätzlich das entsprechende Statusbit gesetzt.
In den Feldern RTDValue_1 und RTDValue_2 kannst du benutzerdefinierten Variablennamen für die beiden Temperaturwerte festlegen. Unter diesen Namen kannst du dann mit piTest, einem selbstgeschriebenen Programm oder einer Anwendungssoftware, Messwerte der angeschlossenen Sensoren aus dem Prozessabbild auslesen. Die Werte werden dort in 1/10 °C angegeben, falls du die Skalierung auf 1 belassen hast.
Technische Daten RevPi AIO #
Artikelnr.: 100250
Norm |
EN 61131-2 |
Gehäuseabmessungen (H x B x T) |
96 x 22,5 x 110,5 mm |
Gehäusevariante |
Hutschienengehäuse für TH35 gemäß DIN EN 60715 |
Gehäusematerial |
Polycarbonat |
Gewicht |
Ca. 115 g |
Schutzart |
IP20 / NEMA Class 1 |
Spannungsversorgung |
12 … 24 V DC (-15 % / +20 %) |
Stromaufnahme |
|
Zulässige Betriebstemperatur |
-30 … +55 °C |
Zulässige Lagertemperatur |
-40 … +85 °C |
Max. relative Luftfeuchtigkeit (bei 40 °C) |
93 % (keine Betauung) |
Spannungsmessbereiche |
±10 V | ±5 V | 0 … 10 V | 0 … 5 V |
Stromeingangsbereiche |
0 … 20 mA | 0 … 24 mA | 4 … 20 mA | ±25 mA |
Temperatureingangsbereich |
-200 … +850 °C |
Ausgangsspannungsbereiche |
±10 V | ±11 V | ±5 V | ±5,5 V | 0 … 10 V | 0 … 11 V | 0 … 5 V | 0 … 5,5 V |
Ausgangsstrombereiche |
0 … 20 mA | 0 … 24 mA | 4 … 20 mA |
Eingangskanäle |
|
Ausgangskanäle |
|
Galvanische Trennung |
|
Typ der analogen Eingänge |
|
Typ der analogen Ausgänge |
Single-ended, common ground, kurzschlussfest |
ADC-Typ |
Intern 24 Bit | effektiv 16 Bit |
DAC-Typ |
16 Bit |
Eingangsauflösung Prozessabbild |
Spannung 1 mV | Strom 1 μA | Temperatur 0,1 K |
Ausgangsauflösung Prozessabbild |
Spannung 1 mV | Strom 1 μA |
Max. Gesamteingangsfehler (bei 25 °C Umgebungstemperatur) |
|
Max. Gesamteingangsfehler (bei -30 … +55 °C Umgebungstemperatur) |
|
Max. Gesamtausgangsfehler (bei 25 °C Umgebungstemperatur) |
|
Max. Gesamtausgangsfehler (bei -30 … +55 °C Umgebungstemperatur) |
|
Wandlungszeit Eingänge (Datenrate im Prozessabbild) |
8 … 1000 ms (einstellbar) |
Ausgangsdatenrate |
1 PiBridge Zyklus |
Flankensteilheit Ausgang |
Einstellbare digitale Flanke: 1 LSB bei 3,3 kHz bis 128 LSB bei 258 kHz |
Eingangsimpedanz Spannung |
>900 kΩ |
Ausgangsimpedanz Spannung |
<16 Ω | maximale kapazitive Last 5 nF bei 1 kΩ |
Max. Lastwiderstand bei Stromausgang |
600 Ω |
Min. Lastwiderstand bei Spannungsausgang |
1 kΩ |
Weitere Eigenschaften |
Alle Ein- und Ausgänge können linear skaliert werden; Übertemperaturüberwachung; Überstromüberwachung; Bereichsüberwachung |
Optische Anzeige |
3 Status LEDs (2-farbig) |
EMV-Störfestigkeit |
Gemäß EN 61000-6-2; bei Leitungslängen über 3 m ist für die analogen I/Os eine geschirmte Leitung erforderlich. |
Konformität |
CE, RoHS, REACH, UKCA |
UL-Zertifizierung |
UL-File-Nr. E494534 |