Beckhoff CX2040-0111 CX2000-Serie Basis-CPU-Modul

SKU CX2040-0111

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Hersteller: BECKHOFF
Produkt-Nr.: CX2040-0111
Herkunftsland:Deutschland
Produkttyp: CPU-Module für Embedded-PCs
Zahlung: T/T, Western Union
Gewicht: 500g
Abmessungen: 144 mm x 99 mm x 91 mm
Versandhafen: Xiamen
Garantie: 12 Monate

Beschreibung

Die Steuerungsarchitektur des Embedded-PCs Beckhoff CX2040-0111 nutzt einen Intel-Core-i7-Quad-Core-Prozessor für die leistungsstarke Ausführung komplexer industrieller SPS-, Bewegungssteuerungs- und Visualisierungssysteme. Dieses grundlegende CPU-Modul dient als zentrale Verarbeitungseinheit innerhalb der modularen CX2000-Serie und ermöglicht deterministische Steuerung sowie direkte Konnektivität zu Beckhoff-I/O-Systemen. Ausgestattet mit 4 GB DDR3-RAM, 128 kB nichtflüchtigem NOVRAM und zwei Gigabit-Ethernet-Anschlüssen ist das Gerät für einen zuverlässigen, langfristigen Einsatz in Steuerungsschränken mit hoher Packungsdichte ausgelegt.

Merkmale

Intel-Core-i7-2715QE-Prozessor: Leistungsstarker 2,1-GHz-Quad-Core-Prozessor, optimiert für parallele Rechenaufgaben und synchronisierte Multiachs-Bewegungssteuerung.
Flexible Speicherarchitektur: 4 GB DDR3-RAM sind auf der Platine integriert und werden durch einen CFast-Kartensteckplatz für robusten Solid-State-Systemspeicher und die Ausführung des Betriebssystems ergänzt.
Integrierter Permanentspeicher: 128 kB interner NOVRAM gewährleisten die sichere Speicherung kritischer Prozessvariablen bei Stromunterbrechungen, ohne auf USV-Batterien angewiesen zu sein.
Zwei Gigabit-Ethernet-Schnittstellen: Zwei unabhängige RJ45-Netzwerkanschlüsse mit 10/100/1000 Mbit/s ermöglichen eine sichere Netzwerksegmentierung und schnelle Kommunikation.
Automatische Buserkennung: Erkennt nahtlos EtherCAT-Klemmen (E-Bus) oder Busklemmen (K-Bus) und stellt die entsprechende Schnittstelle her, wenn das passende Stromversorgungsmodul angeschlossen ist.
Diagnose der aktiven Kühlung: Integrierter kugelgelagerter Lüfter mit dedizierter Drehzahlüberwachung zum Schutz interner Komponenten vor thermischer Belastung.

Anwendungen

Hochgeschwindigkeits-Multiachs-Bewegungssteuerungssysteme und Robotik.
Industrielle Edge-Computing-Gateways und Datensammler für Manufacturing-Execution-Systeme (MES).
Anspruchsvolle Anwendungen im Maschinenbau, die eine lokalisierte HMI-Integration über integrierte DVI-I-Grafik erfordern.

Technische Spezifikationen

Parameter	Wert / Spezifikation
Hersteller	Beckhoff Automation
Modellnummer	CX2040-0111
Prozessor	Intel Core i7 2715QE (2,1 GHz, 4 Kerne)
Arbeitsspeicher	4 GB DDR3-RAM (nicht erweiterbar)
Permanenter Speicher	128 kB NOVRAM (integriert)
Speichersteckplatz	CFast-Kartensteckplatz (unterstützt industrielle Karten mit 20 GB oder 40 GB)
Grafikschnittstelle	1 x DVI-I (analoge und digitale Signale unterstützt)
USB-Ports	4 x USB 2.0
Ethernet-Ports	2 x RJ45 (10/100/1000 Mbit/s, unabhängig)
Betriebssystem	Windows Embedded Compact 7
Steuerungssoftware	TwinCAT-2-Laufzeitumgebung
Versorgungsspannungseingang	24 VDC (-15 % / +20 %) über Stromversorgungsmodul
Max. Leistungsaufnahme	32 W
Schutzart	IP20
Betriebstemperatur	-25 °C bis +60 °C
Lagertemperatur	-40 °C bis +85 °C
Relative Luftfeuchtigkeit	95 %, nicht kondensierend
Abmessungen (B x H x T)	144 mm x 99 mm x 91 mm
Nettogewicht	1230 g
Versandgewicht (berechnet)	3,0 kg (mit Verpackungsmaterial)
Ursprungsland	Deutschland

Anschlüsse und Schnittstellen

Schnittstellentyp	Stecker / Pinbelegung	Funktion / Belegung
RJ45 (LAN 1)	8-polige geschirmte modulare Buchse	Gigabit-Ethernet-Controller 1, Netzwerkkommunikation / EtherCAT
RJ45 (LAN 2)	8-polige geschirmte modulare Buchse	Gigabit-Ethernet-Controller 2, sekundäre Schnittstelle zur Netzwerksegmentierung
DVI-I	29-polige Buchse	Grafikausgabe, unterstützt digitale und analoge Anzeigeeinheiten / Bedienpanels
USB 2.0	4 x Buchsen Typ A	Peripherieanschlüsse, Tastatur-/Mauseingabe und Diagnoseschnittstellen
Optionaler Steckplatz	Modularer Schnittstellenschacht	Werkseitig oder nachträglich vor Ort installiertes optionales Schnittstellenmodul (z. B. RS232, PROFIBUS, PROFINET)

Empirische technische Erkenntnisse

Alternative Modelle und Kompatibilität

Der CX2040-0111 wird mit Windows Embedded Compact 7 (WEC7) ausgeliefert und ist für die TwinCAT-2-Laufzeitumgebung vorlizenziert. Unter WEC7 kann die TwinCAT-3-Laufzeitumgebung ausgeführt werden, ist jedoch strikt auf die Nutzung eines einzigen CPU-Kerns beschränkt. Wenn Ihr Automatisierungsprozess eine Verteilung der Last auf mehrere Kerne oder erweiterte TwinCAT-3-Funktionen erfordert, sollten Sie das Betriebssystem auf Windows Embedded Standard 7 (WES7) oder TwinCAT/BSD migrieren, um die Rechenleistung des Quad-Core-Intel-i7-Prozessors vollständig auszuschöpfen.

Anwendungshinweise und technische Hinweise

Da dieses Modul einen leistungsstarken Intel-Core-i7-Prozessor verwendet, kann seine maximale Verlustleistung bis zu 32 W erreichen. Über und unter der Modulbaugruppe muss ein Mindestabstand von 30 mm eingehalten werden, um eine ungehinderte Luftzirkulation zu gewährleisten. Überwachen Sie in staubigen Umgebungen oder Umgebungen mit starken Vibrationen die Diagnosevariablen für den Zustand und die Drehzahl des internen Lüfters. Eine Warnung bei abnehmender Lüfterdrehzahl sollte einen vorbeugenden Wartungszyklus auslösen, um eine thermische Drosselung oder Sicherheitsabschaltungen zu vermeiden.

Tipps zur Inbetriebnahme und Verdrahtung

Beim Verbinden des CPU-Moduls mit dem physischen I/O-Segment muss das Stromversorgungsmodul (z. B. der CX2100-Serie) korrekt auf der linken Seite montiert sein. Das interne System erkennt automatisch, ob das angeschlossene Modul den Hochgeschwindigkeits-E-Bus (EtherCAT) oder Standard-K-Bus-Klemmen verwendet. Bei Hochgeschwindigkeitsanwendungen dürfen Sie Bus-Typen nicht ohne geeignete Erweiterungsmodule auf derselben physischen Klemmenleiste mischen, da dies die Kommunikationsleistung beeinträchtigt.

Installationsrichtlinien

KRITISCHE WARNUNG: ELEKTRISCHE GEFAHR

Trennen Sie vor der Montage, Verdrahtung oder Änderung der internen Kartenkonfiguration des CX2040-0111 stets alle physischen Stromquellen. Verwenden Sie beim Umgang mit dem CFast-Steckplatz oder den internen modularen Erweiterungssteckplätzen geeignete Erdungsarmbänder zur Ableitung elektrostatischer Entladungen (ESD), um lokale Hardwareschäden zu verhindern.

1

Stellen Sie sicher, dass die DIN-Schiene (TS 35/7,5 oder TS 35/15) ordnungsgemäß geerdet und sicher im Schaltschrank verankert ist.

2

Rasten Sie das CX2040-0111-Modul auf der DIN-Schiene ein. Drücken Sie es fest nach unten, bis der Verriegelungsmechanismus hörbar einrastet.

3

Schieben Sie das CX2100-Stromversorgungsmodul bündig an die rechte Seite des CPU-Moduls, bis die seitlichen Verbindungsstecker vollständig sitzen.

4

Setzen Sie eine industriell formatierte, kompatible CFast-Karte mit dem gültigen Betriebssystem und den Konfigurationsparametern in den dafür vorgesehenen Frontsteckplatz ein.

5

Schließen Sie die Netzwerkkabel an den RJ45-Schnittstellen ab und verbinden Sie vor dem Einschalten des Stromkreises die primären 24-VDC-Versorgungsleitungen.

FAQ

Kann ich TwinCAT 3 auf dem CX2040-0111 über mehrere Kerne ausführen?

Dieses Modul wird mit vorinstalliertem Windows Embedded Compact 7 (WEC7) ausgeliefert, wodurch die Ausführung von TwinCAT 3 auf einen einzigen CPU-Kern beschränkt ist. Um die Multi-Core-Leistung unter TwinCAT 3 zu nutzen, müssen Sie das Betriebssystem auf Windows Embedded Standard 7 (WES7) oder TwinCAT/BSD aktualisieren.

Welche Funktion hat der interne NOVRAM dieses Moduls?

Der integrierte 128-kB-NOVRAM ist ein nichtflüchtiger Speicherbaustein. Er ermöglicht es dem System, kritische persistente Prozessvariablen bei einem plötzlichen Ausfall der 24-VDC-Versorgung sofort zu speichern, sodass keine batteriegepufferten USV-Geräte erforderlich sind.

Wie wird das Modul gekühlt, und kann der Lüfter ausgetauscht werden?

Der CX2040-0111 verfügt über einen integrierten Kugellager-Kühllüfter mit automatischer Drehzahlüberwachung. Wenn ein Lüfterausfall oder eine zu niedrige Drehzahl erkannt wird, wird ein Warnregister in TwinCAT ausgelöst. Die Lüftereinheit kann als Ersatzteil für Wartungszwecke ausgetauscht werden.

Unterstützt das Modul sowohl EtherCAT als auch standardmäßige Busklemmen?

Ja. Bei Anschluss an ein kompatibles CX-Stromversorgungsmodul erkennt das System automatisch, ob standardmäßige Busklemmen (K-Bus) oder EtherCAT-Klemmen (E-Bus) angeschlossen sind, und verarbeitet die entsprechenden Kommunikationsprotokolle.

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