一、案例背景

火車上的水儲存在火車的車頂，每節車廂的車頂都有一個儲水箱，裡面的水可以供車廂裡的乘客使用。每一趟列車在出發之前都會往儲水箱裡面灌滿水並抽出廢水。為了確保這些過程順利進行，Revolution Pi系統接管了這種淡水加注站的控制。

二、解決方案

該項目中的Revolution Pi系統由RevPi Core 3和RevPi DIO數字I/O擴展模塊組成。帶有兩個可防止軟管接頭脫落並帶有烤漆檢測功能的電氣封閉裝置，控制面板上的按鈕和LED指示燈，一個開關櫃和兩個管道追蹤加熱器，一個水錶，一個電磁球閥以及工作照明均由Revolution Pi系統控制。出於衛生原因，Revolution Pi系統可確保永遠不會同時拆卸飲用水和廢水軟管。此外，閒置24小時後，將進行60秒的衛生沖洗。透過獨立的DIN軌道路由器連接到Internet，Revolution Pi系統自動檢索天氣和溫度數據，並在需要時啟動所連接的加熱器。

如果在操作過程中發生故障，這些故障將實時傳輸到控制中心內的西門子系統，並以圖形方式顯示在專門創建的儀表板上。同時，所有負責的維修技術人員都會透過SMS和電子郵件收到一條消息，其中包含相應故障的詳細訊息。如果現場的控制元件損壞，還可以遠程控制系統的所有重要功能。系統的所有操作也將被記錄。因此，所需的功能測試可以由聯邦鐵路局精確複製並進行遠程監控。記錄的系統消耗和使用情況資訊還可以確保快速進行洩漏檢測。

三、本文使用的模塊—RevPi Core 3、 RevPi DIO

RevPi Core 3:

RevPi Core 3具有定制的Raspbian系統，預先安裝了RT補丁，配備Raspberry Pi計算模塊3，內置Broadcom的多核處理器具有足夠的能力來執行諸如圖像處理之類的複雜任務，可以完成高性能要求的任務。

處理器	博通BCM2837
核心數	4
時鐘頻率	1.2 GHz
內存	1 GB
eMMC閃存	4GB

    RevPi Core 3使用了最先進的高效DC-DC轉換器（總體效率大於80％），從而可以有效減少發熱。模塊不僅可以在20.4 V至28.8 V標準化的電源電壓範圍運行，也可以在10.2 V輸入電壓下運行，這意味著您甚至可以使用汽車電池或太陽能電池板作為電源。先進的保護電路可確保即使在輸入電源線上受到大量電磁干擾的情況下，模塊也能連續運行（前提是正確連接了功能性接地）。

RevPi DIO:

    I/O模塊有三種版本，均可以通過PiBridge與Core模塊直接相連。它們的前端都具有相同的28針I/O連接器。除了具有14個數字輸入和14個數字輸出的標準版本外，還有兩個特殊版本，它們僅具有16個數字輸入或16個數字輸出。根據EN 61131-2的要求，所有版本都有抗干擾保護，並且可以在-40°C到55°C的溫度範圍，相對濕度高達93%的環境內運行。此外，所有數字I/O模塊都具有UL認證（UL文件號E494534）。

    輸入和輸出的開關狀態通過PiBridge與RevPi Core的中央處理映像進行週期性數據交換。除了切換狀態之外，還可以周期性地傳輸可能的錯誤狀態（診斷數據）和配置數據。RevPi DIO模塊還配備了PWM（脈衝寬度調製）和計數器輸入，可以分別為14個輸出中的每個激活PWM功能，為14個輸入通道中的每個通道啟動計數器功能。