Beckhoff CX2040-0111 CPU-Basismodul der CX2000-Serie

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 leistungsstarke Ausführung komplexer industrieller SPS-, Bewegungssteuerungs- und Visualisierungssysteme. Dieses grundlegende CPU-Modul dient als zentrale Recheneinheit innerhalb der modularen CX2000-Serie und bietet deterministische Steuerung sowie direkte Anbindung an Beckhoff-I/O-Systeme. Mit 4 GB DDR3-RAM, 128 kB nichtflüchtigem NOVRAM und zwei Gigabit-Ethernet-Anschlüssen ist das Gerät für einen zuverlässigen Langzeiteinsatz in Schaltschränken mit hoher Packungsdichte ausgelegt.

Merkmale

Intel Core i7 2715QE-Prozessor: Leistungsstarker 2,1-GHz-Quad-Core-Prozessor, optimiert für parallele Rechenaufgaben und die synchronisierte Bewegungssteuerung mehrerer Achsen.
Flexible Speicherarchitektur: 4 GB DDR3-RAM und ein CFast-Kartensteckplatz für robusten Solid-State-Systemspeicher und die Ausführung des Betriebssystems.
Integrierter nichtflüchtiger Speicher: 128 kB interner NOVRAM gewährleisten die sichere Speicherung kritischer Prozessvariablen bei Stromausfällen, 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 und unterstützt nahtlos entweder EtherCAT-Klemmen (E-Bus) oder Busklemmen (K-Bus), wenn das passende Netzteilmodul angeschlossen ist.
Diagnose der aktiven Kühlung: Integrierter kugelgelagerter Lüfter mit spezieller Drehzahlüberwachung zum Schutz interner Komponenten vor thermischer Belastung.

Anwendungen

Hochgeschwindigkeits-Bewegungssteuerungssysteme für mehrere Achsen und Robotik.
Industrielle Edge-Computing-Gateways und Datenerfassungssysteme für Manufacturing Execution Systems (MES).
Komplexe Anwendungen im Maschinenbau, die eine Integration eines lokalisierten HMI über eine integrierte DVI-I-Grafikschnittstelle erfordern.

Technische Daten

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 (unterstützt analoge und digitale Signale)
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-Laufzeitumgebung
Spannungsversorgungseingang	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 (W 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 / Belegung
RJ45 (LAN 1)	8-poliger geschirmter Modularanschluss	Gigabit-Ethernet-Controller 1, Netzwerkkommunikation / EtherCAT
RJ45 (LAN 2)	8-poliger geschirmter Modularanschluss	Gigabit-Ethernet-Controller 2, sekundäre Schnittstelle zur Netzwerksegmentierung
DVI-I	29-poliger Buchsenanschluss	Grafikausgang, unterstützt digitale und analoge Bildschirme / Bedienpanels
USB 2.0	4 x Typ-A-Buchsen	Peripherieanschlüsse, Tastatur-/Mauseingang und Diagnoseschnittstellen
Optionaler Steckplatz	Modularer Schnittstellenschacht	Werkseitig oder nachträglich vor Ort eingebautes optionales Schnittstellenmodul (z. B. RS232, PROFIBUS, PROFINET)

Erfahrungsbasierte technische Erkenntnisse

Alternative Modelle & 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 einzelnen CPU-Kerns beschränkt. Wenn Ihr Automatisierungsprozess eine Lastverteilung über 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 Intel-i7-Quad-Core-Prozessors voll auszuschöpfen.

Anwendungsthemen & technische Hinweise

Da dieses Modul mit einem leistungsstarken Intel Core i7-Prozessor ausgestattet ist, kann die maximale Verlustleistung bis zu 32 W betragen. Ober- und unterhalb der Modulbaugruppe muss unbedingt ein Mindestabstand von 30 mm eingehalten werden, damit die Luft ungehindert zirkulieren kann. Überwachen Sie in staubigen Umgebungen oder bei starken Vibrationen die Diagnosevariablen für den Zustand und die Drehzahl des internen Lüfters. Eine Warnung bei sinkender Lüfterdrehzahl sollte einen vorbeugenden Wartungszyklus auslösen, um thermische Drosselung oder Sicherheitsabschaltungen zu vermeiden.

Tipps zur Inbetriebnahme und Verdrahtung

Achten Sie beim Verbinden des CPU-Moduls mit dem physischen E/A-Segment darauf, dass das Netzteilmodul (z. B. der CX2100-Serie) korrekt links montiert ist. Das interne System erkennt automatisch, ob das angeschlossene Modul den Hochgeschwindigkeits-E-Bus (EtherCAT) oder Standard-K-Bus-Klemmen verwendet. Mischen Sie bei Hochgeschwindigkeitsanwendungen keine Bustypen auf derselben physischen Klemmenleiste, sofern nicht die entsprechenden Erweiterungsmodule verwendet werden, 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-Einschub oder den internen modularen Erweiterungsschächten geeignete ESD-Erdungsarmbänder, um örtlich begrenzte Hardwareschäden zu vermeiden.

1

Vergewissern Sie sich, 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-Netzteilmodul bündig an die rechte Seite des CPU-Moduls, bis die seitlichen Verbindungsstecker vollständig einrasten.

4

Stecken Sie eine industrietaugliche, kompatible CFast-Karte mit dem gültigen Betriebssystem und den Konfigurationsparametern in den dafür vorgesehenen Einschub an der Vorderseite.

5

Schließen Sie die Netzwerkkabel an die RJ45-Schnittstellen an und verbinden Sie die primären 24-VDC-Versorgungsleitungen, bevor Sie den Stromkreis unter Spannung setzen.

FAQ

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

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

Welche Funktion hat das interne NOVRAM dieses Moduls?

Das integrierte 128-kB-NOVRAM ist ein nichtflüchtiger Speicherblock. Damit kann das System kritische, dauerhaft gespeicherte Prozessvariablen bei einem plötzlichen Ausfall der 24-VDC-Versorgung sofort sichern, sodass keine batteriegepufferten USV-Geräte benötigt werden.

Wie wird das Modul gekühlt, und lässt sich der Lüfter austauschen?

Der CX2040-0111 verfügt über einen integrierten Kugellagerlüfter mit automatischer Drehzahlüberwachung. Wird ein Lüfterausfall oder eine niedrige Drehzahl erkannt, löst dies in TwinCAT ein Warnregister aus. Die Lüftereinheit kann als Ersatzteil für Wartungszwecke ausgetauscht werden.

Unterstützt das Modul sowohl EtherCAT als auch Standard-Busklemmen?

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

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