Popis
Beckhoff CX8031, navržený k propojení vysokorychlostního místního řízení se staršími sítěmi průmyslových sběrnic, je mimořádně kompaktní Embedded PC pro montáž na lištu DIN s integrovaným rozhraním PROFIBUS DP slave. Tento řídicí systém je navržen tak, aby samostatně zpracovával místní automatizační logiku a současně zachovával přímou deterministickou komunikaci s hlavním systémem PROFIBUS. Jednotka je vybavena procesorem ARM9 400 MHz, používá systém Windows Embedded CE 6 a je optimalizována pro programovací prostředí TwinCAT 2, což umožňuje rychlé spouštění aplikací PLC přímo na úrovni stroje nebo provozu.
Funkce
-
Integrované rozhraní průmyslové sběrnice: Je vybaveno vyhrazenou 9pinovou zásuvkou D-sub PROFIBUS DP slave s robustním elektrickým stíněním.
-
Podpora dvou sběrnic: Nabízí automatické rozpoznání a přímé připojení sběrnic E-bus (terminály EtherCAT) i K-bus (standardní terminály Bus Terminal) pro flexibilní konfigurace I/O.
-
Bezpečnost trvalých dat: Integrovaný 1sekundový UPS zajišťuje uložení až 1 MB kritických trvalých proměnných do flash paměti v případě přerušení napájení.
-
Vysoce účinná architektura: Spotřebovává maximálně 3 W, čímž snižuje odvod tepla uvnitř utěsněných průmyslových rozvaděčů.
-
Certifikace pro použití v nebezpečných prostorech: Plně schváleno pro náročná prostředí s klasifikacemi ATEX, IECEx a cFMus Class I Division 2.
Aplikace
- Decentralizované řídicí stanice komunikující s hlavními nebo jinými PROFIBUS mastery Siemens, Beckhoff či třetích stran.
- Řízení dílčích sestav strojů vyžadující lokalizované zpracování logiky a možnosti terminálů s vysokou hustotou.
- Nebezpečné prostory zóny 2 v chemických, petrochemických a ropných a plynárenských provozech.
- Projekty řízení infrastruktury s prostorově omezenými rozvaděči vyžadujícími nativní rozšíření EtherCAT nebo Bus Terminal.
Tabulka technických specifikací
| Parametr specifikace |
Hodnota / jmenovitý údaj |
| Výrobce |
Beckhoff |
| Číslo modelu |
CX8031 |
| Typ procesoru |
ARM9, 400 MHz (1 jádro) |
| Flash paměť |
512 MB microSD (volitelně rozšiřitelná) |
| Hlavní paměť |
64 MB paměti DDR2 RAM (nelze rozšířit) |
| Trvalá paměť |
UPS na 1 sekundu (ukládá až 1 MB trvalých dat) |
| Operační systém |
Windows Embedded CE 6 |
| Řídicí software |
PLC TwinCAT 2 |
| Fyzická rozhraní |
1 x RJ45 (10/100 Mbit/s), 1 x USB zařízení (za ochrannou přední klapkou) |
| Sběrnicové rozhraní |
1 x zásuvka D-sub 9 pinů, stíněná, podřízené zařízení PROFIBUS DP |
| Typ připojení I/O |
E-bus (EtherCAT) nebo K-bus (sběrnicové terminály), automatické rozpoznání |
| Napájení sběrnicového proudu |
maximálně 2 A |
| Max. příkon |
3 W |
| Diagnostický displej |
1 x stavová LED TC, 2 x stavové LED sběrnice |
| Obvod reálného času |
Interní vyměnitelný bateriově zálohovaný časový obvod (za přední klapkou) |
| Rozměry (Š x V x H) |
64 mm x 100 mm x 73 mm |
| Hmotnost jednotky |
180 g |
| Provozní teplota |
0 až 55 degC |
| Skladovací teplota |
-25 až +85 degC |
| Relativní vlhkost |
95 %, bez kondenzace |
| Stupeň krytí |
IP20 |
| Označení ATEX |
II 3 G Ex nA IIC T4 Gc / II 3 D Ex tc IIIC T135 degC Dc |
| Označení IECEx |
Ex nA IIC T4 Gc / Ex tc IIIC T135 degC Dc |
| Označení cFMus |
Class I, Division 2, Groups A, B, C, D / Class I, Zone 2, AEx ec IIC T4 Gc |
| Přepravní hmotnost (vypočtená) |
2,0 kg |
Připojení a rozhraní
| Typ rozhraní |
Konektor / formát |
Funkční přiřazení |
| Ethernetový port |
RJ45 (10/100 Base-T) |
Programování, uvedení sítě do provozu a konfigurace systému |
| Podřízené zařízení PROFIBUS DP |
9pinový konektor D-sub (zásuvka), stíněný |
Standardní integrace masteru PROFIBUS (hardwarově adresovaná) |
| Port USB zařízení |
USB typu B (pod přední klapkou) |
Lokální konfigurační rozhraní pro správu operačního systému a diagnostiku |
| Kontakty I/O sběrnice |
Pružinové kontakty (pravá strana) |
Automatické připojení ke standardním EtherCAT terminálům (E-bus) nebo sběrnicovým terminálům (K-bus) |
Empirické poznatky z praxe
Alternativní modely a kompatibilita
CX8031 je speciálně určen pro prostředí TwinCAT 2 a kvůli své základní hardwarové architektuře ARM9 není kompatibilní s běhovými prostředími TwinCAT 3. Pro aplikace vyžadující kompatibilitu s TwinCAT 3 nebo moderní vícejádrové zpracování by měli vývojáři zvolit řadiče řad CX8100 nebo CX8200. Upozorňujeme, že při přechodu z K-bus (standardní sběrnicové terminály) na E-bus (EtherCAT) na stejném zařízení CX8031 jednotka po zapnutí automaticky znovu rozpozná fyzickou topologii sběrnice zadní desky bez nutnosti ruční změny DIP přepínačů.
Úskalí aplikace a technické poznámky
CX8031 poskytuje sběrnici E-bus/K-bus na zadní desce přímo proud až 2 A, systémoví integrátoři však musí vypočítat celkový proudový odběr všech připojených I/O svorek. Překročení tohoto limitu vyvolá vypnutí systému nebo způsobí nestabilní anomálie komunikace. Při nasazení sestav s vysokou hustotou svorek naplánujte mezilehlý napájecí modul, například EL9410, který zajistí dodatečné napájení sběrnice.
Tipy pro uvedení do provozu a zapojení
Adresa uzlu PROFIBUS se ručně nastavuje pomocí fyzických otočných přepínačů adresy umístěných za přední klapkou. Změny provedené na těchto otočných voličích se neprojeví v reálném čase; CX8031 musí projít úplným studeným restartem (vypnutím a opětovným zapnutím napájení), aby se nově přiřazená hardwarová adresa zaregistrovala. Zajistěte uzemnění stínění devítipinového kabelu PROFIBUS D-sub na obou koncích, aby se eliminovalo průmyslové vysokofrekvenční elektromagnetické rušení.
Pokyny k instalaci
KRITICKÉ VAROVÁNÍ
Před prováděním mechanické instalace nebo fyzického zapojování svorek odpojte všechny zdroje elektrického napájení. Zajistěte uzamčení napájecích vedení v souladu se standardními průmyslovými bezpečnostními postupy. Neodpojení aktivních napájecích vedení může poškodit interní procesorové jádro ARM9, narušit systémový oddíl microSD nebo způsobit vážné poškození zařízení.
1
Zahákněte horní hranu krytu CX8031 na standardní 35mm lištu DIN (EN 60715) a zatlačte dolů, dokud spodní zajišťovací spona nezapadne s jasným mechanickým cvaknutím.
2
Před připojením sítě ověřte předem nakonfigurovanou hardwarovou adresu uzlu PROFIBUS pomocí otočných voličů umístěných za ochrannou přední klapkou.
3
Připojte stíněný devítipinový kabel PROFIBUS slave D-sub a ručně utáhněte upevňovací šrouby, aby bylo zajištěno řádné uzemnění ke konektoru šasi.
4
Připojte pomocné napájení 24 V DC. Sledujte lokalizované diagnostické LED diody; stavová LED TC by se měla po přechodu TwinCAT do režimu Run změnit ze žluté na trvale svítící zelenou.