Popis
Beckhoff CX5020-0120 provádí řídicí logiku s nízkou latencí přímo na úrovni stroje a nabízí vysoce efektivní zpracování v kompaktním provedení pro montáž na lištu DIN. Tento vestavěný průmyslový řídicí systém integruje procesor Intel Atom Z530 s frekvencí 1,6 GHz a překonává rozdíl mezi výkonnými průmyslovými počítači a tradičními modulárními PLC systémy. Díky bezventilátorové konstrukci a robustním cestám pro odvod tepla je navržen tak, aby si zachoval spolehlivost v náročných průmyslových provozních prostředích bez pohyblivých součástí aktivního chlazení.
Jednotka vyniká inteligentním přizpůsobením I/O terminálů díky jednotnému rozhraní základní desky, které automaticky detekuje a propojuje jak E-bus (terminály EtherCAT), tak K-bus (standardní sběrnicové terminály). Integrovaná bezúdržbová jednotvteřinová UPS bezpečně zapíše kritické systémové stavové proměnné na kartu Compact Flash při neočekávaném výpadku primárního napájení, čímž zabraňuje poškození souborů a zachovává integritu dat během provozních cyklů.
Klíčové vlastnosti
-
Procesor Intel Atom Z530: Poskytuje stabilní taktovací frekvenci 1,6 GHz pro přesné deterministické řídicí smyčky s jedním jádrem.
-
Univerzální I/O základní deska: Podporuje automatickou detekci a dvojí kompatibilitu s vysokorychlostními komunikačními topologiemi E-bus a konvenčními topologiemi K-bus.
-
Integrovaná jednotvteřinová UPS: Po detekci poklesu síťového napětí automaticky zapíše až 1 MB trvalých proměnných na energeticky nezávislé médium CF.
-
Flexibilní komunikační zásobník: Dva nezávislé gigabitové porty RJ45 umožňují fyzické oddělení sítě mezi nadřazenými továrními sítěmi a podřazenými řídicími podsítěmi.
-
Rozšiřující slot: Umožňuje připojení volitelných modulárních rozhraní fieldbus pro flexibilní integraci do stávajících víceprotokolových prostředí.
Aplikace
- Vysokorychlostní systémy řízení výroby využívající husté distribuované topologie EtherCAT.
- Vestavěné HMI na úrovni stroje a spoluzpracování PLC prostřednictvím integrovaného digitálního videa a USB konektivity.
- Dálková telemetrie a monitorování čerpacích stanic s požadavky na odolnost vůči širokému teplotnímu rozsahu.
- Decentralizované sítě automatizace budov a řízení kritické infrastruktury pro ochranu životního prostředí.
Technické specifikace
| Výrobce |
Beckhoff Automation |
| Číslo modelu |
CX5020-0120 |
| Procesor |
Intel Atom Z530 (1,6 GHz, jednojádrový) |
| Volatilní paměť |
512 MB RAM (z výroby lze rozšířit až na 1 GB) |
| Slot paměti Flash |
Slot Compact Flash (karta CF 128 MB je součástí dodávky) |
| Trvalé úložiště |
UPS na 1 sekundu (alokace 1 MB na kartě CF) |
| Operační systém |
Windows Embedded CE 6 / Windows Embedded Standard 2009 |
| Podporovaný řídicí software |
Runtime TwinCAT 2, runtime TwinCAT 3 (XAR) |
| Platforma TwinCAT 3 |
Performance (40) |
| Připojení I/O sběrnice |
E-bus (EtherCAT) nebo K-bus (Bus Terminals) s automatickou detekcí |
| Max. výstupní proud sběrnice |
2 A DC (kapacita napájení E-busu / K-busu) |
| Napájecí napětí |
24 V DC (−15 % / +20 %) |
| Příkon |
Maximálně 13 W (bez zatížení navazujícími svorkami) |
| Fyzická rozhraní |
2× RJ45 (10/100/1000 Mb/s), 1× DVI-D, 4× USB 2.0 |
| Ochrana proti vlivům prostředí |
Krytí IP20 |
| Provozní teplota |
−25 °C až +60 °C (−13 °F až +140 °F) |
| Skladovací teplota |
−40 °C až +85 °C (−40 °F až +185 °F) |
| Rozměry (Š × V × H) |
106 mm × 100 mm × 92 mm |
| Přepravní hmotnost |
3,0 kg (včetně běžného ochranného přepravního obalu) |
Připojení a rozhraní
| Port / svorka |
Funkce a přiřazení |
| LAN1 / LAN2 (RJ45) |
Nezávislé gigabitové ethernetové porty pro připojení k řídicím sítím TwinCAT nebo podnikovým databázím. |
| DVI-D |
Přímé rozhraní digitálního obrazového výstupu pro lokální grafická panelová rozhraní a vizualizační displeje. |
| USB 1–4 |
Čtyři porty USB 2.0 pro připojení periferií, programování a místní manuální vstupy. |
| Svorka 24 V DC |
Primární připojení napájení systému s vyhrazenými kontakty pro napájení systému a samostatným napájením svorky fieldbusu. |
Empirické poznatky z konstrukce
Alternativní modely a kompatibilita
Tento modul CPU je zařazen do platformy TwinCAT 3 Platform Level 40 (Performance), což znamená, že bez aktualizace nastavení cílového systému a příslušných licencí nemůže spouštět runtime aplikace zkompilované pro nižší platformy (např. PL 30) ani vyšší platformy (např. PL 50+). Při výměně jednotky starší generace ověřte, zda obraz na stávající kartě Compact Flash odpovídá architektuře CPU, abyste předešli chybám při spouštění způsobeným nekompatibilitou ovladačů mezi runtime prostředími TwinCAT 2 a TwinCAT 3.
Úskalí aplikace a technické poznámky
Integrovaná UPS s dobou zálohování 1 sekunda vyžaduje správně naformátovanou kartu Compact Flash průmyslové třídy s aktivními oddíly vyhrazenými pro trvalá data. Nepoužívejte karty CF spotřebitelské třídy, protože nepodporují požadovanou životnost zápisu při vysokofrekvenčních zápisech během cyklů napájení. Dále zajistěte, aby celková velikost trvalých proměnných nepřekročila limit 1 MB přidělený v konfiguraci spouštění systému Twin.
Tipy pro uvádění do provozu a zapojení &
Pokud se fyzická délka připojení místního uspořádání segmentů E-bus nebo K-bus blíží maximální kapacitě nebo pokud celkový příkon navazujících svorek překročí interní napájecí limit 2 A, musíte vložit svorku pomocného napájení (například modul EL9400 nebo KL9400), aby byla zachována integrita signálu a zabránilo se výpadkům komunikace.
Pokyny k instalaci
KRITICKÉ VAROVÁNÍ
Před zahájením montáže hardwaru, připojováním svorek nebo připojováním rozhraní odpojte od systému všechny napájecí přívody. Před manipulací s interními součástmi nebo výměnou karty Compact Flash ověřte, že se vnitřní kapacitní náboje zcela vybily. Nedodržení těchto bezpečných instalačních postupů může vést k fyzickému poškození obvodů řídicí jednotky nebo k nestabilním stavům systému.
1
Namontujte modul CPU svisle na standardní lištu DIN 35 mm (EN 60715), aby bylo zajištěno optimální pasivní proudění vzduchu konvekcí skrz horní a dolní chladicí otvory. Tyto průchody neblokujte.
2
Zajistěte připojení uzemňovacího kontaktu lišty DIN k hlavnímu uzemňovacímu systému s nízkou impedancí, aby se omezilo elektromagnetické rušení a vysokofrekvenční šum.
3
Pevně nasuňte navazující moduly I/O (svorky E-bus nebo K-bus) na sběrnicové rozhraní na pravé straně. Ověřte, že fyzické posuvné zámky zajišťují moduly postupně.
4
Připojte stabilizovaný stejnosměrný napájecí zdroj 24 V ke svorkám hlavního vstupu. Před cyklováním napájení ověřte, že polarita odpovídá schématu svorek.