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
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Intel Core i7 2715QE Prozessor: Leistungsstarker 2,1 GHz Quad-Core-Prozessor, optimiert für parallele Rechenaufgaben und synchronisierte Mehrachsen-Bewegungssteuerung.
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Flexible Speicherarchitektur: 4 GB DDR3-RAM an Bord kombiniert mit einem CFast-Kartensteckplatz für robusten, solid-state Systemspeicher und Betriebssystemausführung.
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Integrierter persistenter Speicher: 128 kB interner NOVRAM garantiert sichere Datenspeicherung kritischer Prozessvariablen bei Stromausfällen ohne Abhängigkeit von USV-Batterien.
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Duale Gigabit-Ethernet-Schnittstellen: Zwei unabhängige RJ45 10/100/1000 Mbps Netzwerkanschlüsse ermöglichen sichere Netzwerksegmentierung und Hochgeschwindigkeitskommunikation.
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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.
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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.