Описание
Осигурявайки производителността на четириядрен Intel Core i7 директно върху DIN шината, Beckhoff CX2040-0130 служи като индустриален контролер с голям капацитет, предназначен за взискателни приложения за управление на движенията, визуализация и PLC. Този базов CPU модул координира сложни многокоординатни автоматизационни конфигурации и изчислителни задачи, без да заема излишно място в таблото. Устройството разполага с вградена диагностика, богат избор от интерфейси и надеждна хардуерна конструкция, оптимизирана за непрекъсната работа при тежки топлинни и механични условия.
Характеристики
-
Процесор Intel Core i7: Четириядреният процесор с тактова честота 2.1 GHz осигурява висока изчислителна производителност за сложни алгоритми за управление.
-
Високоскоростна архитектура на паметта: Оборудван с 4 GB DDR3 RAM и 128 kB вградена енергонезависима NOVRAM памет за постоянно съхранение на данни.
-
Гъвкави опции за съхранение: Слотът за CFast карта поддържа стандартни капацитети за съхранение от 20 GB или 40 GB, с възможност за разширяване в зависимост от операционната система.
-
Вградено активно охлаждане: Вентилаторният модул със сачмени лагери и наблюдение на скоростта осигурява надеждно отвеждане на топлината.
-
Два Gigabit Ethernet порта: Двата RJ45 порта поддържат мрежови скорости 10/100/1000 Mbit/s за независимо разделяне на управляващите и корпоративните мрежи.
-
Надежден диагностичен интерфейс: Директните диагностични светодиоди за захранване, състояние на TwinCAT, достъп до флаш паметта и състояние на шината осигуряват незабавна физическа индикация на неизправности.
Приложения
- Високоскоростно управление на движенията по множество оси и синхронизирани серво приложения.
- Централизирани PLC и визуализационни възли в сложни опаковъчни машини.
- Шлюзове за обработка на данни с висока пропускателна способност, свързващи I/O устройствата на производствения цех с MES/SCADA мрежи.
- Индустриални тестови стендове, изискващи придобиване на измервания в реално време и кратки времеви цикли.
Технически спецификации
| Параметър |
Спецификация |
| Производител |
Beckhoff |
| Номер на модела |
CX2040-0130 |
| Процесор |
Intel Core i7 2715QE (2.1 GHz, 4 ядра) |
| Системна памет |
4 GB DDR3 RAM (без възможност за разширяване) |
| Енергонезависима памет |
128 kB NOVRAM (вграден) |
| Интерфейс за съхранение |
Слот за CFast карта (20 GB или 40 GB в зависимост от конфигурацията на операционната система) |
| Операционна система |
Windows Embedded Standard 7 P |
| Ниво на платформата TwinCAT |
Висока производителност (70) |
| Интерфейси |
2 x RJ45 (10/100/1000 Mbit/s), 1 x DVI-I, 4 x USB 2.0, 1 x опционален слот |
| I/O връзка |
Чрез захранващ модул (поддържа E-bus и K-bus с автоматично разпознаване) |
| Захранващо напрежение |
24 VDC (-15% / +20%) |
| Максимална консумация на енергия |
32 W |
| Размери (Ш x В x Д) |
144 mm x 99 mm x 91 mm |
| Нетно тегло |
1230 g |
| Тегло при експедиране (изчислено) |
3.0 kg |
| Работна температура |
-25 до +60 degC |
| Температура на съхранение |
-40 до +85 degC |
| Относителна влажност |
95%, без кондензация |
| Степен на защита |
IP20 |
| Одобрения |
CE, UL |
Връзки и интерфейси
| Име на порт |
Тип конектор |
Описание / Функция |
| LAN 1 |
RJ45 |
Gigabit Ethernet интерфейс (на база PCI Express), 10/100/1000 Mbit/s |
| LAN 2 |
RJ45 |
Gigabit Ethernet интерфейс (на база PCI Express), 10/100/1000 Mbit/s |
| DVI-I |
DVI женски |
Видеоизход за локален дисплей / свързване на панел |
| USB 1 - 4 |
USB Type-A |
4 x USB 2.0 порта за конфигурационни устройства, клавиатури или флаш памети |
| Опционален слот |
Слот за полева шина |
Може да бъде фабрично оборудван с интерфейси за полеви шини (напр. EtherCAT master, PROFINET, PROFIBUS) |
Емпирични инженерни наблюдения
Алтернативни модели и съвместимост
CX2040-0130 разполага с базова хардуерна платформа без предварително инсталирани софтуерни лицензи за средата TwinCAT. Тази конфигурация дава на системните интегратори гъвкавост да внедряват персонализирани конфигурации на TwinCAT 3 или собствени конфигурации на средата за изпълнение. За разлика от системите CX2020 и CX2030, CX2040 използва четириядрен процесор Intel Core i7 (Platform Level 70), което изисква подходящи модели за лицензиране на ядрата на TwinCAT 3, съобразени с неговия изчислителен потенциал. За свързване към стандартни задни платки E-bus или K-bus е необходим захранващ модул CX2100.
Пропуски при прилагането и инженерни бележки
Поради топлинния профил на четириядрения процесор Core i7 CX2040-0130 използва активно охлаждане. В корпуса трябва стриктно да се поддържа минимално свободно пространство от 30 mm над и под устройството. Възпрепятстването на въздушния поток ще доведе до термично ограничаване на процесорните ядра, проявяващо се като необяснимо увеличаване на времената на цикъла и джитъра в задачите на TwinCAT. Системите за мониторинг трябва да следят предупредителния бит Fan Fail в библиотеките на системния PLC на TwinCAT, за да задействат безопасно изключване на машината, преди да бъдат достигнати температурните граници.
Съвети за въвеждане в експлоатация и окабеляване
При реализиране на EtherCAT цикли в реално време под 1 ms се препоръчва задачите с висок приоритет да бъдат привързани към изолирани процесорни ядра, като Core 0 бъде оставено да обработва стандартните задачи на Windows Embedded (потребителски интерфейс, мрежа, USB запитвания). Използвайте само сертифицирани индустриални CFast карти (pSLC или SLC флаш), форматирани със специфичния за Beckhoff образ на операционната система. Картите за потребителска употреба не разполагат с необходимите алгоритми за равномерно износване, за да издържат на циклични операции за запазване от NOVRAM към флаш паметта, което води до преждевременно износване на картата и повреда на файловете.
Указания за монтаж
КРИТИЧНО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ЗА БЕЗОПАСНОСТ
Изолирайте всички източници на захранване 24 VDC, подаващи захранване към CPU модула и модулите за последващ вход/изход, преди монтаж, демонтаж или поставяне на носителя CFast. Понижено напрежение или включване в движение по време на инициализацията на картата може да доведе до трайна повреда на флаш паметта на контролера и повреда на вътрешните физически шинни интерфейси.
1
Монтирайте CPU модула CX2040-0130 върху стандартна DIN шина 35 mm (EN 60715) до съответния захранващ модул CX2100, като се уверите, че страничните плъзгащи съединения щракнат стабилно на място.
2
Внимателно плъзнете подготвената системна карта CFast, съдържаща системния образ на Windows Embedded Standard 7 P, в предназначения слот на предния панел, докато щракне стабилно на място.
3
Свържете кабелите на мрежовата архитектура (препоръчва се екраниран кабел категория 6) към портовете LAN 1 или LAN 2 и свържете екрана към централизирана заземителна шина с нисък импеданс.
4
Подайте 24 VDC към съседния захранващ модул и проверете дали светодиодите Power и TC Status на лицевия панел на CPU модула светят, което показва нормално стартиране и работен статус на системата.