Popis
Zařízení Beckhoff CX5020-1122 je navrženo pro robustní montáž na lištu DIN v automatizačních architekturách střední velikosti a funguje jako vysoce výkonný bezventilátorový vestavný řadič poháněný procesorem Intel Atom Z530. Tento průmyslový počítač plynule integruje řídicí úlohy, vizualizaci a komunikační rozhraní do mimořádně kompaktního provedení. Jednotka je vybavena rozhraním s automatickou detekcí fyzické vrstvy, které autonomně identifikuje a připojuje buď vysokorychlostní terminály EtherCAT (E-bus), nebo standardní sběrnicové terminály (K-bus), a poskytuje tak maximální flexibilitu při modulárních konfiguracích I/O. Hardware bez pohyblivých součástí využívá slot pro kartu Compact Flash určenou k průmyslovému ukládání dat v polovodičové paměti a obsahuje integrovaný kapacitní UPS na 1 sekundu, který zabraňuje poškození dat bezpečným zápisem trvalých proměnných na flashové médium během náhlých výpadků napájení.
Klíčové vlastnosti
-
Procesor Intel Atom Z530: Jednojádrový procesor s frekvencí 1,6 GHz optimalizovaný pro deterministické řídicí operace.
-
Podpora dvou sběrnic: Automatická detekce a správa linek E-bus (EtherCAT) a K-bus (standardní I/O terminál).
-
Integrovaný UPS na 1 sekundu: Kapacitní mechanismus ukládání energie určený k zabezpečení trvalých dat v paměti RAM na kartě Compact Flash během výpadků napájení.
-
Robustní konektivita: Standardní integrovaná rozhraní zahrnují dva nezávislé gigabitové ethernetové porty, čtyři vysokorychlostní kanály USB 2.0 a grafický port DVI-D.
-
Bezhlučný tepelný design: Odvod tepla probíhá pasivně prostřednictvím optimalizovaných chladicích žeber, čímž odpadá potřeba na údržbu náročných ventilátorů.
-
Flexibilní kompatibilita s operačními systémy: Plně připraven pro spouštění v prostředích TwinCAT 2 a TwinCAT 3 (runtime XAR).
Aplikace
-
Decentralizované řízení strojů: Slouží jako samostatný systémový řadič pro komplexní montážní linky, balicí stroje a výrobní buňky.
-
Automatizace procesů: Provádí vysoce deterministické úlohy PLC a logiku řízení pohybu v zpracovatelských závodech a zařízeních na úpravu vody.
-
Systémy řízení budov: Poskytují jednotnou platformu pro komunikaci prostřednictvím více protokolů a centralizované monitorování technických zařízení v objektu.
-
Agregace dat z podstanic: Nasazeno jako spolehlivá komunikační brána převádějící místní fyzické metriky I/O na nadřazené sítě fieldbus nebo TCP/IP.
Technické specifikace
| Parametr |
Hodnota specifikace |
| Výrobce |
Beckhoff Automation |
| Číslo modelu |
CX5020-1122 |
| Typ procesoru |
Intel Atom Z530 (1,6 GHz, jedno jádro) |
| Systémová paměť (RAM) |
512 MB (z výroby lze rozšířit na 1 GB) |
| Slot pro paměť Flash |
Compact Flash typu I/II (součástí je průmyslová karta s kapacitou 128 MB) |
| Trvalé úložiště |
UPS na 1 sekundu (1 MB energeticky nezávislé paměti mapované na kartu CF) |
| Síťová rozhraní |
2 x port RJ45, 10/100/1000 Mbit/s (samostatné řídicí linky) |
| Další rozhraní |
1 x DVI-D, 4 x USB 2.0, 1 x slot pro volitelné rozhraní |
| Systém připojení I/O |
E-bus (EtherCAT) nebo K-bus (sběrnicový terminál), automatická detekce |
| Max. výstup napájecího zdroje |
2 A (vyhrazeno pro napájení připojených terminálů E-bus/K-bus) |
| Jmenovité vstupní napětí |
24 V DC (tolerance -15 procent / +20 procent) |
| Maximální příkon |
13 W |
| Stupeň krytí |
IP20 |
| Provozní teplota |
-25 degC až +60 degC |
| Skladovací teplota |
-40 degC až +85 degC |
| Rozsah relativní vlhkosti |
95 procent, nekondenzující stav |
| Fyzické rozměry |
106 mm x 100 mm x 92 mm |
| Čistá hmotnost |
575 g |
| Přepravní hmotnost (vypočtená) |
2,0 kg |
| Úroveň platformy TwinCAT 3 |
Performance (úroveň platformy 40) |
Připojení a rozhraní
| Rozhraní konektoru |
Fyzické provedení |
Mapování funkcí / signálů |
| LAN 1 / LAN 2 |
RJ45 |
Gigabitové ethernetové porty (nezávislé linky PCIe MAC) |
| Výstup DVI |
DVI-D zásuvka |
Přímý digitální obrazový výstup pro provozní HMI |
| Porty USB 1 - 4 |
USB typu A |
Rozhraní USB 2.0 pro vstupní zařízení, úložiště nebo periferní zařízení |
| Napájecí vstup |
Modulární šroubová svorkovnice |
Napájení systému 24 V DC, napájení kontaktů I/O terminálů a uzemnění |
Empirické poznatky z konstrukce
Alternativní modely a kompatibilita
Řada CX5020 propojuje starší systémy s modernizovanými sběrnicemi EtherCAT. Slouží jako přímá cesta k upgradu starších modulárních systémů CX1010/CX1020. Při migraci vezměte na vědomí, že CX5020-1122 pracuje na úrovni platformy TwinCAT 3 40 (Performance). Stávající licence vytvořené pro úroveň platformy 30 (Economy) je nutné upgradovat na úroveň 40 v licenčním portálu Beckhoff. Hardware umožňuje přímé opětovné použití stávajících terminálů K-bus, takže není nutné znovu zapojovat předinstalované fyzické řídicí uzly.
Úskalí aplikace a technické poznámky
Integrovaná 1sekundová UPS vyžaduje správnou konfiguraci ve Windows TwinCAT System Manageru v rámci procedury Write Persistent Data. Jelikož jde o kapacitní systém, neudržuje v chodu celý operační systém; poskytuje pouze dostatek energie k uložení vyrovnávací paměti trvalých dat na kartu CF. Je zásadní sledovat stav karty CF; používání neindustriálních flashových karet MLC může vést k vyčerpání počtu zapisovacích cyklů a při náhlém výpadku napájení způsobit okamžité poškození obrazu operačního systému.
Tipy pro uvedení do provozu a zapojení
Aby se zabránilo tepelnému omezení výkonu v prostředí s vysokou okolní teplotou, musí být CX5020 nainstalován ve svislé orientaci na vodorovné liště DIN. Nad chladicími žebry a pod nimi zachovejte minimální volný prostor 30 mm, aby byla umožněna přirozená konvekce vzduchu. Při kombinování svorek E-bus a K-bus ve stejném lokálním clusteru zajistěte, aby všechny fyzické přechody mezi typy svorek využívaly správné sběrnicové spojovací členy, a vypočítejte celkovou spotřebu proudu, abyste ověřili, že připojené svorky nepřekročí limit 2 A napájecího kontaktu CX5020.
Pokyny k instalaci
KRITICKÉ UPOZORNĚNÍ PRO PRÁCI V TERÉNU
Před montáží nebo demontáží jakýchkoli systémových součástí či svorkových spojů odpojte všechny zdroje napájení 24 V DC. Připojování nebo odpojování svorek, když je modul pod napětím, může vyvolat elektrické přechodové špičky, které trvale poškodí interní logiku rozhraní E-bus a vyřadí řídicí jednotku z provozu.
1
Vyrovnejte zadní montážní výřez modulu CX5020 s horním okrajem lišty DIN 35 mm (EN 60715) a zatlačte dolů a dozadu, dokud se modul pevně nezajistí na místě.
2
Nasouvejte sousední svorky I/O sběrnice na pravou stranu jednotky a ověřte, že do sebe fyzické pero a drážka zapadají bez problémů.
3
Vložte předem nakonfigurovanou průmyslovou kartu Compact Flash do vyhrazeného slotu pro flash kartu a ověřte, že je fyzická zajišťovací páčka karty zcela zajištěná.
4
Připojte napájecí vodiče 24 V DC ke vstupní svorkovnici. Vyhrazený ochranný vodič PE připojte přímo k liště DIN nebo montážní desce, aby vznikla nízkoimpedanční cesta pro odvod rušení.