数字IO模块

通过增加数字I/O扩展模块扩展您的Revolution Pi 系统。

I/O模块

要把 Revolution Pi 转化成工业控制器，各种数字 I/O 模块都能够连接到基础模块 RevPi 核芯板。该 I/O 模块有3种版本。全部都有相同的28-pin I/O连接器，位于前面（连接器有2排14管脚每个 - 2个可匹配的14管脚插座连接器，带有弹性夹触点适用于连接最大 1.5 mm² 绞股连接电线，标配）。除了标准版本，带有14数字输入和14数字输出，还有2种特殊版本，独有16路数字输入或16数字输出。

数字 I/O 模块

所有版本都在 PiBridge 逻辑电路和输入之间有电气隔离（600 VRMS 隔离电压）。RevPi DIO 版本还有另外的电气隔离，隔离输入和输出。所有版本都有防干扰保护，符合EN61131-2 要求，并且能够工作于 -40°C 至 55°C 环境温度和最大 80% 相对湿度下。*

总循环时间大约 5 ms 适用于有1 DIO 和 2 RevPi Gate 模块的系统或者 10 ms 适用于有 3 DIO 和 2 RevPi Gate 模块的系统。

* 温度范围取决于输出电流之和。

RevPi DIO

标准版本 RevPi DIO 有 14 数字输入和 14 数字输出

RevPi DI

特别版本 RevPi DI 有16数字输入但是没有输出

RevPi DO

特别版本 RevPi DI 有16数字输出但没有输入

输入

DC 输入有一个电压阈值，适用于24 V供电电压，满足 EN61131-2 Type 1 和Type 3 输入定义。输入电流被钳制在最大 2.4 mA。该规范没有为12V输入定义，所以我们不能测试任何兼容性。但是阈值随着供电电压相应减少。如果供电电压下降到 9 V以下，一个报警被发送至 RevPi 核心板。这可用于指示不可靠的输入值，这不再满足24V数字输入的规范。

有一个可调的低通过滤以防止输入信号弹跳。该过滤器要么作用于所有输入要么都没有。该过滤器只传送输入值，这些值能稳定至少25 µs、750µs 或 3 ms（值可配置）。所有输入都有防ESD、突发和浪涌保护，符合 EN61131-2 要求。

输出

每个输出都可单独配置为高侧开关最大 500 mA 电流负荷或者推-拉输出最大负荷100 mA。独立于它们的输出模式，每个单通道都有过电流保护和短路安全保护。硬件看门狗电路监测MPU和输出电路之间的SPI数据交换。如果没有任何 SPI 流量，输出被强制回零（安全状态）。如果输出供电降低或者输出电路达到超温度条件，输出也被强制回到它们的安全状态。这样的错误条件以及每个通道的短路状态周期性地传输给 RevPi 核心板。

每路输出也可通过配置，探测高侧开关模式下的开路条件并且发送报警给 RevPi 核心板。与输入一样，所有输出都有防 ESD、突发和浪涌保护，符合 EN61131-2的要求。

功能性

输入和输出的开关状态经由 PiBridge 周期性地和 RevPi Core 的中央处理图像进行交换，使用的是 PiControl 驱动。除了开关状态之外，可能的错误条件（诊断数据）和配置数据也周期性地被传输。

在启动期间，模块探测识别所有模块和它们在 RevPi 核心板左或右的物理位置。在这个探测阶段之后，这些模块获得它们的非循环配置数据。然后系统变成过程数据传输阶段，其中 PiBridge 的 RS485 通道和时间优化的协议被用于数据交换。

I/O 模块 RevPi DIO 也有 PWM（脉冲宽度调制）和计数器输入。PWM 功能性可为14输入的每路单独激活。这意味着，取代传输只有 1 bit 每通道，全部 byte 值包含脉冲宽度从 0 至 100（百分比）被传输。虽然我们的输出驱动 IC 能够处理高频 PWM，RevPi DIO 被限制为低频，因为 PWM 是通过软件开关来实现的。下列 PWM-频率之一可通过配置来选择（找到括号内最小百分比的相应分辨率）：40 Hz (1%)、80 Hz (2%)、160 Hz (4%)、200 Hz(5%) 和 400 Hz (10%) 。计数器功能也可以为14输入通道的每路激活。这样产生 32 bit 计数值每个计数器，它可进入中央处理图像中。

供电

因为 PiBridge 逻辑电路的电气隔离，它需要它自己的供电电源连接器，也提供强制的功能地极连接（4管脚连接器带螺钉端子）。该供电部分工作于 10.2 V 最大 28.8 V 输入电压和吸取最大 50 mA 电流（24 V – 100 mA at 12 V）用于 STM32F205 MPU。该 MPU 控制 PiBridge 上的数据交换以及与输入和输出线路交换数据，使用电气隔离的 SPI 线路。该电源电路旁路功率损失，在它的输入最大77 ms（在 24 V；减少到 8 ms at 12 V）下。

为了完美的电气隔离，输入和输出电路应该获得它们自己的供电电压，利用附加的4管脚连接器带螺钉端子。这些输入和输出电源应该参考传感器（触点、开关、等等）和执行器（继电器，等等）相应的GND电平。它们的电压必须在 10.2 V 和 28.8 V之间。对于24V电源系统，输入只有标准的阈值。输入供电耗电大约 10 mA 最大。对于输出，耗电严重依赖于所连接的负载，最大 500 mA 每通道（对于DC版本，提高到最大 8 A 电流消耗）。

所有电源输入都有防反接、过电压保护，以及防瞬态电压或电流干扰，符合EN61131-2 的要求。