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

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

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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

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Beschreibung

Die Steuerungsarchitektur des Beckhoff CX2040-0111 Embedded PCs nutzt einen Intel Core i7 Quad-Core-Prozessor, um eine leistungsstarke Ausführung für komplexe industrielle SPS-, Bewegungssteuerungs- und Visualisierungssysteme zu gewährleisten. Dieses Basismodul fungiert als zentrale Verarbeitungseinheit innerhalb der modularen CX2000-Serie und bietet deterministische Steuerung sowie direkte Anbindung an Beckhoff I/O-Systeme. Ausgestattet mit 4 GB DDR3-RAM, 128 kB nichtflüchtigem NOVRAM und dualen Gigabit-Ethernet-Ports ist das Gerät für einen zuverlässigen, langfristigen Einsatz in hochverdichteten Schaltschrankumgebungen konzipiert.

Eigenschaften

  • Intel Core i7 2715QE Prozessor: Leistungsstarker 2,1 GHz Quad-Core-Prozessor, optimiert für parallele Rechenaufgaben und synchronisierte Mehrachsen-Bewegungssteuerung.
  • Flexible Speicherarchitektur: 4 GB DDR3-RAM an Bord kombiniert mit einem CFast-Kartensteckplatz für robusten, solid-state Systemspeicher und Betriebssystemausführung.
  • Integrierter persistenter Speicher: 128 kB interner NOVRAM garantiert sichere Datenspeicherung kritischer Prozessvariablen bei Stromausfällen ohne Abhängigkeit von USV-Batterien.
  • Duale Gigabit-Ethernet-Schnittstellen: Zwei unabhängige RJ45 10/100/1000 Mbps Netzwerkanschlüsse ermöglichen sichere Netzwerksegmentierung und Hochgeschwindigkeitskommunikation.
  • Automatische Bus-Erkennung: Erkennt nahtlos und verbindet sich mit EtherCAT-Terminals (E-Bus) oder Bus-Terminals (K-Bus), wenn es mit dem passenden Netzteilmodul gekoppelt ist.
  • Aktive Kühlungsdiagnose: Integrierter Kugellagerlüfter mit dediziertem Drehzahlüberwachungs-Feedback zum Schutz interner Komponenten vor thermischer Belastung.

Anwendungen

  • Hochgeschwindigkeits-Mehrachsen-Bewegungssteuerungssysteme und Robotik.
  • Industrielle Edge-Computing-Gateways und Datensammler für Manufacturing Execution Systeme (MES).
  • Komplexe Anwendungen im Maschinenbau, die eine lokal integrierte HMI 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)
Systemspeicher 4 GB DDR3 RAM (nicht erweiterbar)
Persistenter Speicher 128 kB NOVRAM (integriert)
Speicherslot CFast-Kartenslot (unterstützt 20 GB oder 40 GB Industrie-Karten)
Grafikschnittstelle 1 x DVI-I (analoge und digitale Signale unterstützt)
USB-Anschlüsse 4 x USB 2.0
Ethernet-Anschlüsse 2 x RJ45 (10/100/1000 Mbit/s, unabhängig)
Betriebssystem Windows Embedded Compact 7
Steuerungssoftware TwinCAT 2 Laufzeit
Stromversorgungseingang 24 VDC (-15 % / +20 %) über Netzteilmodul
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)
Herkunftsland Deutschland

Anschlüsse und Schnittstellen

Schnittstellentyp Stecker- / Pinbelegung Funktion / Zuordnung
RJ45 (LAN 1) 8-polig geschirmt modular Gigabit-Ethernet-Controller 1, Netzwerkkommunikation / EtherCAT
RJ45 (LAN 2) 8-polig geschirmt modular Gigabit-Ethernet-Controller 2, sekundäre Schnittstelle für Netzwerktrennung
DVI-I 29-polige Buchse (weiblich) Grafikausgang, unterstützt digitale und analoge Anzeigegeräte / Bedienfelder
USB 2.0 4 x Typ-A Buchsen Peripherieanschlüsse, Tastatur-/Mauseingang und Diagnose-Schnittstellen
Optionaler Steckplatz Modularer Schnittstellenbereich Optionales Schnittstellenmodul, werkseitig oder nachträglich installiert (z. B. RS232, PROFIBUS, PROFINET)

Empirische technische Erkenntnisse

Alternative Modelle & Kompatibilität

Der CX2040-0111 wird mit Windows Embedded Compact 7 (WEC7) geliefert und ist vorlizenziert für die TwinCAT 2 Laufzeitumgebung. Unter WEC7 kann die TwinCAT 3 Laufzeit ausgeführt werden, ist jedoch strikt darauf beschränkt, nur einen einzelnen CPU-Kern zu nutzen. Wenn Ihr Automatisierungsprozess Multi-Core-Lastverteilung oder erweiterte TwinCAT 3 Funktionen erfordert, sollten Sie eine Migration des Betriebssystems zu Windows Embedded Standard 7 (WES7) oder TwinCAT/BSD in Betracht ziehen, um die Rechenleistung des Quad-Core Intel i7 Prozessors vollständig freizuschalten.

Anwendungsfallen & technische Hinweise

Da dieses Modul einen Hochleistungs-Intel Core i7-Prozessor verwendet, kann seine maximale Leistungsaufnahme bis zu 32 W erreichen. Es ist wichtig, einen Mindestabstand von 30 mm über und unter der Modulbaugruppe einzuhalten, um eine ungehinderte Luftzirkulation zu gewährleisten. In staubigen oder vibrationsintensiven Umgebungen überwachen Sie die Diagnosevariablen, die den Zustand und die Drehzahl des internen Lüfters darstellen; eine Warnung über sinkende Lüfterdrehzahl sollte eine vorbeugende Wartung auslösen, um thermisches Drosseln oder Sicherheitsabschaltungen zu vermeiden.

Inbetriebnahme- & Verdrahtungstipps

Beim Verbinden des CPU-Moduls mit dem physischen I/O-Segment stellen Sie sicher, dass das Netzteilmodul (wie die CX2100-Serie) korrekt auf der linken Seite montiert ist. Das interne System erkennt automatisch, ob das angeschlossene Modul den Hochgeschwindigkeits-E-Bus (EtherCAT) oder Standard-K-Bus-Anschlüsse verwendet. Für Hochgeschwindigkeitsanwendungen mischen Sie keine Bustypen auf demselben physischen Anschlussstreifen ohne die entsprechenden Erweiterungsmodule, da dies die Kommunikationsleistung beeinträchtigt.

Installationsrichtlinien

KRITISCHE WARNUNG: ELEKTRISCHE GEFAHR

Isolieren Sie vor dem Montieren, Verdrahten oder Ändern der internen Kartenkonfiguration des CX2040-0111 stets alle physischen Stromquellen. Stellen Sie sicher, dass beim Umgang mit dem CFast-Steckplatz oder den internen modularen Erweiterungsbays geeignete elektrostatische Entladungs-Erdungsbänder (ESD) verwendet werden, um lokale Hardwareschäden zu vermeiden.

1
Überprüfen Sie, ob die DIN-Schiene (TS 35/7,5 oder TS 35/15) ordnungsgemäß geerdet und sicher im Schaltschrank befestigt ist.
2
Hängen Sie das CX2040-0111-Modul auf die DIN-Schiene ein. Drücken Sie fest nach unten, bis der Verriegelungsmechanismus hörbar einrastet.
3
Schieben Sie das CX2100-Netzteilmodul bündig an die rechte Seite des CPU-Moduls, bis die seitlichen Anschlussstecker vollständig einrasten.
4
Setzen Sie eine industriell formatierte, kompatible CFast-Karte mit dem gültigen Betriebssystem und den Konfigurationsparametern in den dafür vorgesehenen vorderen Steckplatz ein.
5
Beenden Sie die Netzwerkkabelverbindung an den RJ45-Schnittstellen und schließen Sie die primären 24 VDC-Versorgungsleitungen an, bevor Sie den Stromkreis einschalten.

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

Dieses Modul wird mit vorinstalliertem Windows Embedded Compact 7 (WEC7) geliefert, das die Ausführung von TwinCAT 3 auf einen einzelnen CPU-Kern beschränkt. 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 in diesem Modul?

Der integrierte 128 kB NOVRAM ist ein nichtflüchtiger Speicherblock. Er ermöglicht es dem System, kritische persistente Prozessvariablen bei plötzlichem 24-V-Gleichstromausfall sofort zu speichern, wodurch der Einsatz von batteriebetriebenen USV-Einheiten entfällt.

Wie kühlt sich das Modul selbst und ist der Lüfter austauschbar?

Der CX2040-0111 verfügt über einen integrierten Kugellager-Lüfter mit automatischer Drehzahlüberwachung. Bei einem Lüfterausfall oder zu niedriger Drehzahl wird ein Warnregister in TwinCAT ausgelöst. Die Lüftereinheit kann als Wartungsersatzteil ausgetauscht werden.

Unterstützt das Modul sowohl EtherCAT- als auch Standard-Bus-Terminals?

Ja. Wenn es an ein kompatibles CX-Netzteilmodul angeschlossen ist, erkennt das System automatisch, ob Standard-Bus-Terminals (K-Bus) oder EtherCAT-Terminals (E-Bus) angeschlossen sind, und steuert die Kommunikationsprotokolle entsprechend.

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TECHNICAL SPECIFICATIONS

Country of origin
Deutschland

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