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Produktbeschreibung #

Der RevPi Connect 5 ist ein 24-V-Industrie-PC für IIoT- und Automatisierungsprojekte auf Basis des Raspberry Pi Compute Module 5. Der RevPi ist ein Basismodul aus der Revolution Pi Produktfamilie. Alle Geräte der Revolution Pi Produktfamilie werden gemäß EN 61131-2 entwickelt.

Aufbau #

revpi-connect-5-aufbau
Note

Der Aufbau des RevPi kann je nach Variante abweichen.
Position Komponente Verwendung

1

X2 RS485[1]

Serielle Schnittstelle RS485

X2 CAN[1]

CAN-Schnittstellen

2

6 × Status-LED

RevPiLED

3

2 × RJ45 Ethernet

Ethernet-Schnittstellen RJ45

4

2 × USB A 3.2 Gen 1

USB-Schnittstellen

5

RP-SMA-Buchse[1]

WLAN und BT

6

USB-C

Image neu installieren

7

X3 CAN[1]

CAN-Schnittstellen

8

X4 PWR

Spannungsversorgung anschließen

9

2 × Arretierklammer

Gerät auf einer Hutschiene montieren

10

Lüftungsschlitze

Gerät auf einer Hutschiene montieren

11

2 × PiBridge

Erweiterungsmodule anschließen

12

X1 HDMI

Desktop-Betrieb einrichten

Varianten #

Artikelnr.: RAM eMMC-Speicher WLAN + BT RS485 CAN

100412

4 GB

32 GB

–

✔

–

100413

4 GB

32 GB

✔

✔

–

100414

4 GB

32 GB

–

✔

✔

100415

4 GB

32 GB

✔

✔

✔

100416

8 GB

32 GB

–

✔

–

100417

8 GB

32 GB

✔

✔

–

100418

8 GB

32 GB

–

✔

✔

100419

8 GB

32 GB

✔

✔

✔

100420

8 GB

32 GB

✔

–

✔ (2 ×)

Verfügbare Varianten siehe Revolution Pi Shop.

Kompatibilität #

Das Basismodul RevPi Connect 5 kann um bis zu 10 Erweiterungsmodule zu einem Revolution Pi System erweitert werden:

Linke Seite Basismodul Rechte Seite

5 × RevPi I/O-Modul oder
1 × RevPi Gateway + 4 × RevPi I/O-Modul

RevPi Connect 5

5 × RevPi I/O-Modul oder
1 × RevPi Gateway + 4 × RevPi I/O-Modul

RevPi I/O-Module #

RevPi Gateways #

RevPi Gateways können nur ganz rechts oder ganz links außen über eine PiBridge Steckbrücke an das System angeschlossen werden.

  • RevPi Gate PROFINET

  • RevPi Gate EtherNet/IP

  • RevPi Gate EtherCAT

  • RevPi Gate PROFIBUS

Siehe RevPi Gateways

Virtual Devices #

Die Virtual Devices sind als Komponenten in PiCtory enthalten:

Betriebssystem-Images #

Der RevPi Connect 5 ist mit den folgenden Betriebssystem-Images kompatibel:

Lieferumfang #

Im Lieferumfang enthalten sind

  • RevPi Connect 5 (Basismodul)

  • X2-Stecker RS485 bzw. CAN, siehe Varianten

  • X3-Stecker CAN, siehe Varianten

  • X4-Stecker PWR

  • 2 × Blindstecker für PiBridge

  • 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 alle Erweiterungsmodule über eine PiBridge Steckbrücke an.

  3. Schließe alle sonstigen Geräte wie Sensoren und Aktoren an. Die Schnittstellen, die dir dafür zur Verfügung stehen, findest du im Abschnitt Aufbau.

  4. Schließe einen Bildschirm und eine Tastatur an, wenn du den RevPi im Desktop-Betrieb betreiben möchtest. Das ist nicht notwendig, wenn du über eine Netzwerkverbindung auf den RevPi zugreifen kannst.

  5. Schließe zuletzt die Spannungsversorgung an.

Zugriff auf das Gerät #

Der Zugriff auf den RevPi erfolgt in zwei Schritten:

  1. Netzwerkverbindung herstellen.

  2. Login am Gerät.

Installiere alle verfügbaren Updates, sobald der RevPi mit dem Internet verbunden ist, damit das System bei sicherheitsrelevanten Features immer auf dem aktuellen Stand ist.

Siehe auch:

Alternativ ist der Zugriff ohne Netzwerk möglich, siehe Desktop-Betrieb.

Konfiguration #

Die Konfiguration des RevPi erfolgt in zwei Schritten:

  1. Das RevPi Basismodul konfigurierst du über die Applikation Cockpit.

  2. Das Revolution Pi System, d. h. ein RevPi Basismodul mit Erweiterungsmodulen, konfigurierst du 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) und Ausgänge (OUT) können konfiguriert werden:

RevPiStatus (INP) #

Bildet mit den Bits verschiedene Status des piControl Treibers ab.

Bit Bedeutung

0

piControl Treiber läuft.

1

Mindestens ein angeschlossenes I/O-Modul ist nicht konfiguriert.

2

Mindestens ein I/O-Modul wurde konfiguriert, aber nicht angeschlossen. Das Bit ist auch gesetzt, wenn ein RevPi Gateway konfiguriert wurde.

3

Ein I/O-Modul belegt mehr oder weniger Bytes im Prozessabbild als in der Konfiguration angegeben.
Das bedeutet, dass die Version der Konfigurationsdatei oder der verwendeten Gerätebeschreibungsdateien nicht zur Firmware im I/O-Modul passt.
Siehe auch: Firmware-Updates installieren.

4

Am RevPi ist links ein RevPi Gateway angeschlossen.

5

Am RevPi ist rechts ein RevPi Gateway angeschlossen.

RevPiIOCycle (INP) #

Zeigt die Zykluszeit der PiBridge Kommunikation zwischen Basismodul und Erweiterungsmodulen in Millisekunden (ms) als Integer-Wert an.

Core_Temperature (INP) #

Zeigt die CPU-Temperatur als Integer-Wert in Grad Celsius (°C) an.

Core_Frequency (INP) #

Zeigt die CPU-Frequenz in MHz / 10 an, z. B. 2400 MHz = Wert 240.

RS485ErrorCnt (INP) / RS485ErrorLimit1 (OUT) #

RS485ErrorCnt zählt die Fehler in der Kommunikation mit den RevPi I/O-Modulen und gibt deren Anzahl als Integer-Wert aus.

RS485ErrorLimit1 und RS485ErrorLimit2 dienen als Grenzwerte für die Fehlerbehandlung.

Siehe: Fehlerzähler mit RS485ErrorCnt

Note

Die Kommunikation über die serielle Schnittstelle RS485 nach außen ist davon nicht betroffen, nur der interne PiBridge Datenverkehr.

RevPiLED (OUT) #

Über RevPiLED können die frei programmierbaren LEDs angesteuert werden, siehe LEDs konfigurieren.

Bit Komponente Statusinformation

2:0
5:3
8:6
11:9
15:12

LED A1
LED A2
LED A3
LED A4
LED A5

000 = aus
001 = rot
010 = grün
100 = blau
011 = orange
110 = cyan
101 = magenta
111 = weiß

Serielle Schnittstelle RS485 #

Über die potenzialfreie RS485-Schnittstelle am X2-Stecker können serielle Geräte wie Sensoren an den RevPi angeschlossen werden. Die Buchse hat differenzielle Datenleitungsklemmen für P (positiv) und N (negativ), welche ggf. auch mit D+/D- oder A/B bezeichnet werden.

Die RS485-Schnittstelle steht für die Produktvariante mit X2 CAN nicht zur Verfügung, siehe Varianten.

Anschluss RS485 über X2-Stecker

▷ Stelle sicher, dass alle Geräte von ihrer Spannungsversorgung getrennt sind.

▷ Schließe die positive Datenleitung an den Pin P des X2-Steckers an.

▷ Schließe die negative Datenleitung an den Pin N des X2-Steckers an.

▷ Verbinde die Pins Ground (GND) mit dem RS485-Ground.

▷ Schließe die Spannungsversorgung an.

revpi-connect-5-x2-rs485-pinout

RS485-Schnittstelle konfigurieren

Unter Linux lässt sich die Schnittstelle über den Device Driver Node ansprechen mit:

  • /dev/ttyRS485-0

  • bis RevPi Bullseye (4/2024): /dev/ttyRS485

▷ Logge dich über ein Terminal am RevPi ein.

▷ Überprüfe mit ls /dev/ttyRS485-0, ob die RS485-Schnittstelle verfügbar ist.

Terminierungswiderstand aktivieren

✓ Der integrierte 120-Ω-Abschlusswiderstand der RS485-Schnittstelle ist nach einem Neustart ausgeschaltet.

▷ Logge dich über ein Terminal am RevPi ein.

▷ Checke das Git-Repository des Kommandozeilen-Tools rs485_config aus GitLab aus mit dem Befehl:

git clone https://gitlab.com/revolutionpi/rs485_config.git

▷ Baue das Tool mit dem Befehl:

cd rs485_config; make

▷ Aktiviere den Widerstand mit dem Befehl:

./rs485_config <SERDEV> --set-bus-term

Ersetze dabei <SERDEV> durch den Namen der Schnittstelle, z. B. /dev/ttyRS485.

▷ Prüfe, ob der Widerstand aktiviert wurde, indem du dir die Einstellungen der RS485-Schnittstelle anzeigen lässt mit dem Befehl:

./rs485_config <SERDEV>

❯❯ Wenn der Widerstand aktiviert ist, wird Bus termination: Yes ausgegeben.

Siehe auch:

CAN-Schnittstellen #

Je nach Variante verfügt der RevPi über eine potenzialfreie CAN-Schnittstelle am X3-Stecker (2) bzw. eine zweite am X2-Stecker (1).

revpi-connect-5-2-can

Als CAN-Transceiver wird der CAN FD Controller MCP251863 verwendet.

Anschluss CAN über X3- bzw. X2-Stecker

▷ Stelle sicher, dass alle Geräte von ihrer Spannungsversorgung getrennt sind.

▷ Schließe den CAN H-Bus an den Pin H (High) des Steckers an.

▷ Schließe den CAN L-Bus an den Pin L (Low) des Steckers an.

▷ Verbinde die Pins Ground (GND) mit dem CAN-Ground.

▷ Schließe die Spannungsversorgung an.

revpi-connect-5-x3-can-pinout

CAN-Schnittstellen konfigurieren

Unter Linux lassen sich die Schnittstellen ansprechen mit:

  • X3 CAN: can0

  • X2 CAN: can1

▷ Logge dich über ein Terminal am RevPi ein.

▷ Gib folgenden Befehl ein, um den Status der Schnittstellen abzufragen:

ip link show

▷ Aktiviere z. B. can0 und setze die Bitrate auf 500.000 Baud (500 kbit/s) mit dem Befehl:

sudo ip link set can0 up type can bitrate 500000

▷ Aktiviere die 120-Ohm-Terminierung mit dem Befehl:

sudo ip link set dev can0 type can termination 120

Diese zwei möglichen Betriebsmodi werden unterstützt:

Mixed CAN 2.0B und CAN FD Modus CAN 2.0B Modus

Gleichzeitiger Betrieb von klassischen CAN-Nachrichten (CAN 2.0B) und CAN FD-Nachrichten (Flexible Data Rate) auf demselben Bus

Kommunikation ausschließlich über klassisches CAN-Protokoll (CAN 2.0B)

Nutzdaten von bis zu 64 Byte und höhere Bitraten für den Datenteil (bis zu ca. 8 Mbit/s)

Nachrichten nur mit 11-Bit- oder 29-Bit-IDs. Datenraten und Nutzdatenlängen auf CAN 2.0B begrenzt

Kompatibel für Netzwerke mit gemischten Anforderungen

Höhere Interoperabilität und Stabilität mit älteren Steuergeräten

Ethernet-Schnittstellen RJ45 #

Über die RJ45-Schnittstelle kann der RevPi mit einem Netzwerk verbunden werden.

Am RevPi stehen zwei Gigabit-Ethernet-Anschlüsse zur Verfügung, die voneinander unabhängig sind. Damit kann der RevPi in zwei unterschiedliche Netze eingebunden werden. Die MAC-Adressen sind auf der Vorderseite des Gehäuses aufgedruckt.

Ab RevPi Trixie lassen sich die Schnittstellen unter Linux ansprechen mit:

  • Buchse A: lan0

  • Buchse B: lan1

Bis RevPi Bookworm lassen sich die Schnittstellen unter Linux ansprechen mit:

  • Buchse A: eth0

  • Buchse B: eth1

WLAN und BT #

Note

Der Betrieb im Frequenzbereich 5150 … 5350 MHz ist gemäß EU-Vorschriften auf die Nutzung in Innenräumen beschränkt. Diese Einschränkung gilt in den Mitgliedstaaten der Europäischen Union sowie im Vereinigten Königreich (Nordirland).

WLAN-Schnittstelle

✓ RevPi Basismodul mit WLAN-Schnittstelle

✓ DHCP-fähiger WLAN-Router

▷ Aktiviere über Cockpit die WLAN-Schnittstelle[2].

▷ Richte die WLAN-Verbindung über den NetworkManager ein.

BT-Schnittstelle

Über die gleiche SMA-Buchse wie für die WLAN-Schnittstelle ist auch eine BT‑Schnittstelle[3] vom Standard 5.0 verfügbar.
▷ Aktiviere BT über Cockpit, um um Bluetooth-Peripheriegeräte wie Tastatur oder Audiogeräte mit dem RevPi verbinden zu können.

Siehe auch:

USB-Schnittstellen #

Der RevPi verfügt über zwei USB-A-3.2-Gen-1-Schnittstellen. Der maximale Ausgangsstrom pro USB-Schnittstelle beträgt 900 mA und ist nur bei einer Spannungsversorgung des RevPi mit 24 V DC -15 % / +20 % gewährleistet.

Bei Überlast wird der Strom an der entsprechenden USB-Schnittstelle abgeschaltet.

Datum und Uhrzeit #

Im RevPi werden unterschiedliche Mechanismen zur Zeitverwaltung verwendet. Diese erfüllen verschiedene Aufgaben und ergänzen sich gegenseitig.

Network Time Protocol (NTP)

Über das Network Time Protocol (NTP) wird die Systemzeit des RevPi automatisch mit einem Zeitserver synchronisiert.

Siehe auch: Network Time Protocol (NTP) in RevPi Geräten.

Real-Time-Clock (RTC)

Der RevPi ist mit einer Real-Time-Clock ausgestattet. Sofern keine Spannungsversorgung an den RevPi angeschlossen ist, wird die RTC über eine Backup-Batterie mit Spannung versorgt. Die Lithiumbatterie hat eine Lebensdauer von ca. 10 Jahren.

Informationen zum Wechsel der Batterie findest du unter Batterie der RTC wechseln.

Siehe auch: Real-Time-Clock (RTC) in RevPi Geräten.

Precision Time Protocol (PTP)

Über das Precision Time Protocol (PTP) werden Geräte im Netzwerk mit hoher Genauigkeit im Mikrosekundenbereich synchronisiert.

Siehe auch: Precision Time Protocol (PTP) in RevPi Geräten.

Trusted Platform Module (TPM) #

Der RevPi ist mit einem Trusted Platform Module Infineon OPTIGA™ TPM SLB 9670 ausgestattet. Es erfüllt die Anforderungen von TPM 2.0.

Unter Linux kannst du das Modul mit /dev/tpm0 ansprechen.

Watchdog #

Ein Watchdog ist eine Zeitschaltuhr, die nach 60 Sekunden den RevPi neu startet. Damit dies nicht passiert, muss der Watchdog regelmäßig zurückgesetzt werden, solange das System fehlerfrei läuft. Bei einem Fehler, wie einem Absturz des Applikationsprozesses, erfolgt kein Zurücksetzen, und der Watchdog löst einen Neustart des RevPi aus.

Der RevPi verfügt über zwei unabhängige Watchdogs. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, einen Watchdog unter Linux zu verwenden. Revolution Pi und Raspbian Pi verwenden den Systemmanager systemd.

Integrierter Watchdog

Der auf dem Prozessor integrierte Watchdog verhält sich wie andere Watchdogs unter Linux und ist ansprechbar mit:

  • /dev/watchdog0

  • /dev/watchdog (als Standard-Watchdog)

Externer Watchdog

Ein zweiter Watchdog ist über den RTC-Baustein verfügbar und unter Linux ansprechbar mit:

  • /dev/watchdog1

Siehe auch:

Technische Daten #

Artikelnr.: 100412, 100413, 100414, 100415, 100416, 100417, 100418, 100419, 100420

Gehäuseabmessungen (H × B × T)

96 × 45 × 115 mm (inkl. RP-SMA-Buchse)

Gehäusevariante

Hutschienengehäuse für Tragschiene TH35 nach DIN EN 60715

Gehäusematerial

Polycarbonat

Gewicht

Ca. 290 g (inkl. Stecker)

Schutzart

IP20

Spannungsversorgung

Typ. 24 V DC (10,8 … 28,8 V DC)[4]

Maximale Leistungsaufnahme

22 W (inkl. 2 × 900 mA USB-Ausgangsstrom)[5]

Zulässige Betriebstemperatur

-25 … +60 °C[6]

Zulässige Lagertemperatur

-40 … +85 °C

Max. relative Luftfeuchtigkeit (bei 40 °C)

93 % (keine Betauung)

Schnittstellen

  • 0 / 1 × RS485 (siehe Varianten)

  • 0 / 1 / 2 × CAN (siehe Varianten)

  • 2 × RJ45 Gbit-Ethernet

  • 1 × RP-SMA-Buchse für WLAN + BT (siehe Varianten)

  • 2 × USB A 3.2 Gen 1

  • 1 × USB-C-Buchse (exklusiv für Image-Transfer auf eMMC)

  • 1 × Micro-HDMI 2.0a (4K)

  • 2 × PiBridge (Anschlüsse links und rechts)

Steckverbinder

  • 1 × 4-poliger Schraubverbinder (X2-Stecker) für RS485 (siehe Varianten)

  • 1 × 4-poliger Schraubverbinder (X2- und X3-Stecker) für CAN (siehe Varianten)

  • 1 × 4-poliger Schraubverbinder (X4-Stecker) für Spannungsversorgung

Compute Module

Raspberry Pi Compute Module 5

Prozessor

Broadcom BCM2712 mit Quad-Core-Prozessor Arm Cortex-A76

Taktfrequenz

2,4 GHz

Prozessorkühlung

Passiv mit Kühlkörper

RAM

4 / 8 GB LPDDR4 (siehe Varianten)

Flash-Speicher

32 GB

Trusted Platform Module

TPM 2.0 Infineon OPTIGA™ TPM SLB 9670

RS485

  • Datenrate: max. 921 600 Baud

  • Galvanisch getrennt

  • Terminierungswiderstand über Software steuerbar

CAN

  • Datenrate: CAN FD max. 5 Mbit/s, CAN 2.0 max. 1 Mbit/s

  • Modi: Mixed CAN 2.0B und CAN FD Modus, CAN 2.0B Modus

  • Galvanisch getrennt

  • Terminierungswiderstand über Software steuerbar

WLAN / BT

  • WLAN (IEEE 802.11 b/g/n/ac, 2,4 / 5 GHz), BT 5.0 (BLE, siehe Varianten)

  • WLAN:

    • bei 2400 … 2483,5 MHz ≤ 20 dBm

    • bei 5150 … 5350 MHz ≤ 23 dBm (EU: auf Innenbereich beschränkt)

    • bei 5470 … 5725 MHz ≤ 23 dBm

  • BT: bei 2402 … 2480 MHz ≤ 10 dBm

Hardware Watchdog

Watchdog in RTC-Baustein, frei konfigurierbares Watchdog Character Device

Kompatible RevPi Module

  • Alle RevPi I/O-Module und RevPi Gateways können über den PiBridge Systembus angeschlossen werden.

  • An der linken und rechten Seite des Geräts können jeweils bis zu 5 Module angeschlossen werden.

EMV-Störaussendung

Gemäß IEC 61000-6-4 Störaussendungen für Industriebereiche

EMV-Störfestigkeit

Gemäß IEC 61000-6-2 Störfestigkeit für Industriebetriebe

RTC-Puffer

CR2032 Lithiumbatterie, Lebensdauer ca. 10 Jahre

Optische Anzeige

6 Status LEDs; 5 × rot/grün/blau, frei programmierbar, 1 × rot/grün

Konformität

CE, UKCA

UL-Zertifizierung

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.

Weitere Ressourcen #

1. Je nach Variante.
2. Bis RevPi Bullseye wird das WLAN über RevPi Status aktiviert.
3. Bis RevPi Bullseye wird BT im Terminal über die HCI-Schnittstelle aktiviert
4. Der maximale USB-Ausgangsstrom ist nur bei Versorgung mit 24 V DC −15 % / +20 % gewährleistet.
5. Die durchschnittliche Leistungsaufnahme ohne USB-Belastung schwankt stark und ist von der Nutzung der Schnittstellen, der GPU und der CPU abhängig. Sie liegt in der Regel ohne HDMI bei deutlich unter 6 W.
6. Die maximale Betriebstemperatur gilt für den typischen Geräteeinsatz, jedoch nicht für die maximale Geräteauslastung.