Beckhoff CX8051 Vestavný počítač s podřízeným zařízením CANopen

Popis

Kompaktní řídicí systém s podporou fieldbusu, Beckhoff CX8051 integruje procesor ARM9 pro provádění lokálních úloh PLC a současně funguje jako nativní vysoce výkonné rozhraní slave CANopen. Tento vestavěný řídicí systém kombinuje flexibilitu technologie průmyslových počítačů s tradičními systémy fieldbusu a umožňuje modulární integraci I/O ve formátu pro montáž na lištu DIN. Jednotka využívá runtime prostředí TwinCAT 2 a operační systém Windows Embedded CE 6, řídí lokální regulační smyčky a současně si prostřednictvím galvanicky odděleného rozhraní D-sub vyměňuje kritické provozní parametry s hlavním řídicím systémem.

Funkce

• Procesorové jádro ARM9 s frekvencí 400 MHz zajišťuje spolehlivé deterministické řízení malých až středně velkých průmyslových systémů.
• Integrovaná kapacitní UPS s dobou zálohování 1 sekunda uchovává při neplánovaném výpadku napájení až 1 MB trvalých proměnných.
• Automatické rozpoznání fyzického připojení a podpora zařízení EtherCAT (E-bus) i svorek sběrnice (K-bus).
• Galvanicky oddělené 9pinové připojení D-sub přísně odpovídající komunikačním specifikacím CANopen.
• Vyhrazené diagnostické LED indikující provozní stavy TwinCAT a stavy komunikace fieldbusu.

Použití

• Distribuované zpracování I/O a řízení subsystémů v rozsáhlých průmyslových sítích CANopen.
• Integrace infrastruktury a systémů automatizace budov s využitím programování v TwinCAT 2.
• Nebezpečné průmyslové procesy vyžadující soulad s bezpečnostními normami ATEX, IECEx a cFMus třídy I, divize 2.

Technické specifikace

Připojení a rozhraní

Empirické poznatky z inženýrské praxe

Alternativní modely a kompatibilita

CX8051 je specializovaný řadič závislý na polní sběrnici v rámci řady CX80xx. Zatímco modely jako CX8090 zajišťují komunikaci prostřednictvím Ethernet/IP nebo Modbus TCP, CX8051 nelze úpravou firmwaru převést na podporu alternativních polních sběrnic, protože fyzická vrstva CANopen je pevně zapojena na hlavní desce. Při modernizaci starších systémů nakonfigurovaných pomocí TwinCAT 2 se ujistěte, že nastavení cílového systému v TwinCAT System Manager je uzamčeno na platformu ARM (ARMV4I), a před stažením zkontrolujte závislosti knihoven.

Úskalí aplikace a technické poznámky

Vždy zajistěte dostatečný prostor pro odvod tepla (nejméně 30 mm nad a pod modulem), aby bylo zachováno pasivní proudění vzduchu. Provoz CX8051 v kompaktních skříních bez účinného větrání může způsobit překročení maximální provozní teploty jednotky +55 °C, což může vést k omezení výkonu procesoru nebo chybám přístupu do paměti. Uživatelé se také musí vyvarovat častého zápisu cyklických logovacích parametrů přímo na kartu microSD. Standardní flashové buňky se při rychlém zápisu rychle opotřebovávají; pro průběžné proměnné používejte trvalou paměť UPS o velikosti 1 MB a hodnoty zapisujte do flash paměti pouze během řízených cyklů vypnutí.

Tipy pro uvedení do provozu a zapojení

Adresa CANopen (ID uzlu) jednotky CX8051 může být pevně nastavena pomocí fyzických adresových přepínačů umístěných za přední krytkou nebo přímo nakonfigurována v nastavení softwaru TwinCAT. Pro bezproblémovou komunikaci po sběrnici musí být na obou fyzických koncích sítě CAN připojen zakončovací rezistor 120 ohmů mezi pin 2 (CAN_L) a pin 7 (CAN_H). Signální kabely veďte odděleně od vysokonapěťových kabelů motorů, aby elektromagnetické rušení nenarušovalo galvanicky oddělené komunikační obvody.

Pokyny k instalaci

1. 1 Namontujte řídicí jednotku CX8051 na standardní lištu DIN 35 mm (EN 60715) tak, že zarovnáte horní západku s lištou a zatlačíte směrem dolů, dokud zajišťovací mechanismus pevně nezapadne.
2. 2 Vyrovnejte sousední moduly EtherCAT (E-bus) nebo Bus Terminal (K-bus) a nasuňte je na lištu DIN; ujistěte se, že boční kontakty jsou zcela zasunuty do bočního konektoru sběrnice CX8051.
3. 3 Připojte napájecí zdroj 24 V DC k hlavním napájecím svorkovnicím zařízení a dbejte na správnou polaritu vyznačenou na svorkách, aby nedošlo k přepálení interních pojistek.
4. 4 Zasuňte 9pinový komunikační kabel D-sub CANopen do spodního konektoru sběrnice a utáhněte upevňovací šrouby, aby bylo zachováno spolehlivé galvanické uzemnění.