Beschreibung
Der integrierte Panel-PC Beckhoff CP6601-0021-0020 erfüllt den Bedarf an platzsparenden Steuerungsschnittstellen und kombiniert ein industrietaugliches Touchdisplay mit einem zuverlässigen ARM-Cortex-A8-Prozessor, um präzise Steuerungs- und Visualisierungsaufgaben direkt auf Maschinenebene auszuführen. Diese Hardwareintegration dient als optimierter Steuerungsknoten und nutzt den 1-GHz-Prozessorkern sowie die Umgebung Windows Embedded Compact 7, um TwinCAT-basierte SPS-Automatisierungsprojekte bei geringem Energieverbrauch auszuführen. Die mechanische Konstruktion umfasst einen robusten Aluminiumrahmen an der Vorderseite und eine Rückabdeckung aus Stahlblech, die speziell für den flächenbündigen Einbau in Schaltschränke oder Konsolengehäuse ausgelegt sind.
Merkmale
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Leistungsfähige ARM-Verarbeitung: Ausgestattet mit einem ARM-Cortex-A8-Prozessor mit 1 GHz für deterministische Steuerung und Echtzeitvisualisierung.
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Hochgeschwindigkeits-Speicherarchitektur: Mit 1 GB DDR3-RAM in Kombination mit integriertem NOVRAM zur sicheren Speicherung von Systemvariablen und zur Pufferung flüchtiger Parameter.
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Duale Netzwerkschnittstellen: Integrierte, unabhängige Anschlüsse für standardmäßiges 10/100BASE-T-Ethernet und die schnelle EtherCAT-Feldbuskommunikation.
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Integrierter microSD-Speicher: Mit einem dedizierten Steckplatz für microSD-Karten mit bis zu 16 GB für Systemsoftware, Bootprojekte und Benutzerkonfigurationen.
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USV auf Hardwareebene: Ausgestattet mit einer integrierten kapazitiven unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) für 1 Sekunde, um persistente Daten bei einem plötzlichen Stromausfall sicher in NOVRAM zu sichern.
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Industrieller Umweltschutz: Die Schutzart IP65 an der Front gewährleistet unter Betriebsbedingungen Schutz vor Staub, Feuchtigkeit und Spritzwasser.
Anwendungen
- Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) auf Maschinenebene für spezialisierte Fertigungszellen.
- Kompakte Steuerungs- und Visualisierungsknoten in Verpackungs-, Materialfluss- und Montagesystemen.
- Dezentrale Datenerfassungs- und Protokoll-Gateway-Stationen zur Anbindung von Feldgeräten an übergeordnete Netzwerke.
- Steuerungen von Teilsystemen, die in platzbeschränkten Schaltschränken direkte EtherCAT-Master-Funktionen erfordern.
Technische Spezifikationen
| Spezifikationsparameter |
Wert / Nennwert |
| Hersteller |
Beckhoff |
| Modellnummer |
CP6601-0021-0020 |
| Prozessor |
ARM Cortex-A8, 1 GHz |
| Motherboard |
3,5-Zoll-Kompakt-Motherboard |
| Arbeitsspeicher |
1 GB DDR3-RAM |
| Persistenter Speicher |
128 kByte NOVRAM |
| Speichersteckplatz |
1 x microSD-Steckplatz (standardmäßig 512 MB, erweiterbar auf bis zu 16 GB) |
| Betriebssystem |
Windows Embedded Compact 7 (Englisch) |
| TwinCAT-Leistungsstufe |
TwinCAT 2: SPS-Leistungsstufe 30 / TwinCAT 3: SPS-Leistungsstufe 30 |
| Versorgungsspannung |
24 V DC (-15 % / +20 %) |
| USV-Architektur |
Integrierte kapazitive 1-Sekunden-USV |
| Display und Touchscreen |
5,7 Zoll (640 x 480) mit analogem Einfinger-Widerstands-Touchscreen |
| Gehäusematerial |
Aluminium-Frontblende mit hinterer Schutzabdeckung aus Stahlblech |
| Betriebstemperatur |
0 bis 55 °C |
| Schutzart |
Vorderseite IP65, Rückseite IP20 |
| Ursprungsland |
Deutschland |
| Versandgewicht (berechnet) |
5,0 kg |
Anschlüsse und Schnittstellen
| Anschluss-/Schnittstellenbezeichnung |
Steckertyp |
Funktionszuordnung |
| LAN (X101) |
RJ45 |
1 x 10/100BASE-T-Ethernet-Anschluss zur Netzwerkintegration |
| EtherCAT (X102) |
RJ45 |
Echtzeitfähige integrierte EtherCAT-Master-Schnittstelle |
| USB 1 & USB 2 |
USB Typ A |
2 x USB-2.0-Host-Schnittstellen für externe Eingabegeräte und Updates |
| COM1 (X105) |
D-Sub, 9-polig |
1 x serielle RS232-Schnittstelle zur Kommunikation mit Peripheriegeräten |
| Stromeingang |
3-poliger Klemmenblock |
24-V-DC-Hauptstromanschluss und USV-Erdungsreferenz |
Empirische technische Erkenntnisse
Alternative Modelle & Kompatibilität
Der CP6601-0021-0020 dient als optimierter, eingebetteter Ersatz für ältere ARM9-basierte Bedienpanels. Bei der Migration von älteren Displays mit Windows CE 6 auf Windows Embedded Compact 7 auf diesem Gerät muss sichergestellt werden, dass die Zielplattform des TwinCAT-Bootprojekts auf ARMv7 aktualisiert wird. Kompilierte Binärdateien für ältere ARM9-Architekturen müssen in TwinCAT 2/3 neu erstellt werden, um Laufzeitfehler aufgrund inkompatibler Befehlssätze beim Start zu vermeiden.
Anwendungsfallenstricke & technische Hinweise
Die integrierte kapazitive 1-Sekunden-USV dient ausschließlich zur Sicherung kritischer Variablen im 128-kByte-NOVRAM während einer unerwarteten Stromunterbrechung. Diese USV unterstützt keine Laufzeitpufferung des vollständigen Windows-Systemabbilds; daher ist es äußerst wichtig, zyklische Schreibvorgänge direkt auf die microSD-Karte sorgfältig zu strukturieren. Übermäßig viele kontinuierliche Schreibvorgänge können zu vorzeitigem Verschleiß der microSD-Sektoren führen und dadurch die Betriebssystempartition während Systemneustarts beschädigen.
Tipps zur Inbetriebnahme und Verdrahtung
Um den resistiven Touchscreen vor statisch bedingten Registerverschiebungen zu schützen, stellen Sie sicher, dass der Frontrahmen einen guten elektrischen Kontakt mit dem Metall des Schaltschranks hat und der Schaltschrank niederohmig geerdet ist. Verwenden Sie für die RJ45-Ethernet- und EtherCAT-Verbindungen geschirmte CAT5e- oder CAT6-Kabel. Verlegen Sie Kommunikationskabel getrennt von Hochstrom-Motorkabeln und Frequenzumrichtern, um elektromagnetische Störungen (EMI) zu unterdrücken.
Installationsrichtlinien
WICHTIGER WARNHINWEIS: Trennen Sie vor jeglicher mechanischen Montage oder Verdrahtung dieses Geräts alle 24-V-DC-Stromquellen. Vergewissern Sie sich, dass alle Zusatzkomponenten und angrenzenden Geräte vollständig spannungsfrei sind. Montieren Sie das Gerät nicht in Umgebungen, in denen die zulässige Betriebstemperatur von 55 °C überschritten wird, und sorgen Sie hinter der rückseitigen Stahlabdeckung für ausreichend Abstand, damit die passive Konvektionskühlung gewährleistet ist.
1
Frontplattenausschnitt vorbereiten: Bereiten Sie den Montageausschnitt entsprechend den Standardabmessungen für das 5,7-Zoll-Gehäuse vor. Glätten und entgraten Sie alle scharfen Blechkanten, um eine Beschädigung der integrierten Frontdichtung zu verhindern.
2
Mit Klemmhebeln montieren: Setzen Sie den Panel-PC von vorne in den Ausschnitt ein. Befestigen Sie das Gerät mit den integrierten, von der Rückseite zugänglichen ausziehbaren mechanischen Klemmhebeln. Ziehen Sie sie gleichmäßig an, um die Frontdichtung für den IP65-Schutz gegen Staub und Feuchtigkeit zusammenzudrücken.
3
Erdungs- und Steuerleitungen anschließen: Verbinden Sie den Funktionserdungsleiter vom Schaltschrankrahmen direkt mit der zentralen Erdungsschiene. Schließen Sie die Leitungen der 24-V-DC-Stromversorgung unter Beachtung der vorgegebenen Polaritäten an die mitgelieferte 3-polige Klemmenleiste an.
4
Netzwerkverbindungen herstellen: Stecken Sie die dedizierte EtherCAT-Leitung in Port X102 und die standardmäßige TCP/IP-Netzwerkleitung in Port X101. Starten Sie das System und beobachten Sie die Diagnose-LEDs, um eine ordnungsgemäße Aktivität der physischen Verbindung zu bestätigen.