Beschreibung
Der für komplexe Rechenoperationen in anspruchsvollen Automatisierungsumgebungen entwickelte Beckhoff CX2040-0140 ist ein leistungsstarker, lüftergekühlter eingebetteter Industrie-PC. Angetrieben von einem Intel Core i7 Quad-Core-Prozessor mit 2,1 GHz bietet dieser Controller eine hohe Verarbeitungskapazität für Multithread-Anwendungen. Das Gerät verfügt über integrierte Hochgeschwindigkeitsdiagnosefunktionen, ein dediziertes nichtflüchtiges Speichersystem und eine austauschbare batteriegepufferte Echtzeituhr. Für eine flexible Integration ausgelegt, erkennt und verwaltet es bei Anschluss an ein kompatibles Stromversorgungsmodul nativ sowohl die E-Bus-Kommunikation (EtherCAT) als auch die K-Bus-Kommunikation (Standardklemmen).
Funktionen
- Leistungsstarke Verarbeitung mit einer Intel Core i7 2715QE Quad-Core-Architektur mit 2,1 GHz.
- Zwei Gigabit-Ethernet-Schnittstellen (RJ45, 10/100/1000 Mbit/s) ermöglichen unabhängige Netzwerkkonfigurationen.
- Integrierter kugelgelagerter Lüfter mit intelligenter aktiver Drehzahlüberwachung und Diagnosemeldungen.
- Automatische Erkennung und Überbrückung von E-Bus- (EtherCAT-Klemmen) und K-Bus-Signalen (Busklemmen).
- Integriertes 128-kB-NOVRAM zur zuverlässigen, nichtflüchtigen Speicherung von Variablen bei Stromausfall.
- Umfangreiche externe Anschlussmöglichkeiten, darunter vier USB-2.0-Anschlüsse und ein dedizierter DVI-I-Videoausgang.
Anwendungen
- Hochgeschwindigkeits-Synchronbewegungssteuerung und mehrachsige SPS-Anwendungen.
- Komplexe Datenaggregation und Gateway-Kommunikation in großen Fertigungssystemen.
- HMI-Visualisierung und Datenbankverwaltung in lokalen Windows-Umgebungen.
- Zentrale SCADA- und Telemetrie-Erfassungsstationen.
Technische Spezifikationen
| Parameter |
Spezifikationswert |
| Hersteller |
Beckhoff |
| Modellnummer |
CX2040-0140 |
| Prozessor |
Intel Core i7 2715QE (2,1 GHz, 4 Kerne) |
| Arbeitsspeicher |
4 GB DDR3-RAM (nicht erweiterbar) |
| Persistenter Speicher |
128 kB NOVRAM |
| Speicherschnittstelle |
CFast-Flashkartensteckplatz (20 GB oder 40 GB je nach Betriebssystem) |
| Netzwerkschnittstellen |
2 x RJ45 10/100/1000 Mbit/s (unabhängig) |
| USB-Anschlüsse |
4 x USB 2.0 |
| Videoschnittstelle |
1 x DVI-I |
| Betriebssystem |
Windows 10 IoT Enterprise 2016 LTSB |
| TwinCAT-Software |
TwinCAT nicht vorinstalliert (Plattformlevel: High Performance 70) |
| Betriebsspannung |
24 V DC (-15 % / +20 %) |
| Leistungsaufnahme |
32 W (maximal) |
| Schutzart |
IP20 |
| Betriebstemperatur |
-25 bis +60 °C |
| Lagertemperatur |
-40 bis +85 °C |
| Abmessungen |
144 mm x 99 mm x 91 mm |
| Gerätegewicht |
1230 g (ca. 1,23 kg) |
| Versandgewicht (berechnet) |
3,0 kg |
Erfahrungsbasierte technische Erkenntnisse
Alternative Modelle und Kompatibilität
Das CX2040-0140 wird werkseitig ohne Laufzeitlizenzen für die TwinCAT-Steuerung geliefert (Steuersoftware: kein TwinCAT). Für den Einsatz als Echtzeit-Maschinensteuerung müssen entsprechende Lizenzen für TwinCAT 3 (Plattformstufe 70 – High Performance) erworben und installiert werden. Es ersetzt physisch und logisch standardmäßige stromsparende CX-Module, erfordert jedoch die Installation eines passenden Stromversorgungsgeräts der CX2100-Serie zur Aktivierung der physischen K-Bus-/E-Bus-Rückwandplatine.
Anwendungsfallen und technische Hinweise
Im Gegensatz zu stromsparenden Intel-Atom-Varianten ist der 2,1-GHz-Quad-Core-Prozessor Intel Core i7 im CX2040-0140 aktiv auf seinen integrierten kugelgelagerten Lüfter angewiesen. Wenn die Kühleinheit blockiert ist oder ausfällt, kommt es zur thermischen Drosselung. Die Systemüberwachungslogik sollte das integrierte Diagnose-LED-Register und die Lüfterdrehzahl-Überwachungsflags kontinuierlich auslesen, um eine kontrollierte Abschaltung auszulösen, bevor in geschlossenen Gehäusen mit Umgebungstemperaturen von annähernd 60 °C kritische Sicherheitsabschaltungen erreicht werden.
Tipps zur Inbetriebnahme und Verdrahtung
Beim Anschließen eines externen Bediengeräts muss das Display vor dem Einschalten der Steuerung immer über den nativen DVI-I-Anschluss angeschlossen werden. Die Handshake-Kommunikation für die dynamische Echtzeitanzeige findet während der UEFI-Startsequenz statt. Damit die Systemabschirmung und Störfestigkeit EN 61000-6-2/EN 61000-6-4 entsprechen, muss die DIN-Schiene niederohmig mit der Erdungsplatte der zentralen Schalttafel verbunden sein.
Installationsrichtlinien
KRITISCHER WARNHINWEIS:
Trennen Sie vor der Montage oder Demontage des CX2040-0140 und der zugehörigen E/A-Module alle primären Stromquellen. Wird die Baugruppe nicht vollständig spannungsfrei geschaltet, kann dies zu dauerhaften Schäden an den internen E-Bus-Kontaktstrukturen und zu Fehlern am Kommunikationsbus führen.
1
Stellen Sie sicher, dass die DIN-Schiene im IP54-zertifizierten Industriegehäuse sicher montiert und geerdet ist.
2
Richten Sie das CX2040-0140 an der DIN-Schiene aus und drücken Sie es zurück, bis die Verriegelungen einrasten.
3
Schieben Sie das CX2100-Stromversorgungsmodul seitlich an das CPU-Modul, bis die Verriegelungsstecker vollständig einrasten.
4
Setzen Sie vor dem Einschalten eine autorisierte CFast-Karte mit dem Windows-10-IoT-Image in den Steckplatz ein.