Beschreibung
Als äußerst robustes Verarbeitungszentrum für modulare Steuerungsarchitekturen übernimmt das Beckhoff CX2042-N031-0004-Basis-CPU-Modul komplexe SPS-, Bewegungssteuerungs- und Visualisierungsaufgaben in industriellen Automatisierungssystemen. Dieser Controller verfügt über eine integrierte serielle Schnittstellenoption N031, die über eine 9-polige D-Sub-Buchse herausgeführt ist. Die serielle Schnittstelle wurde speziell für zuverlässige Punkt-zu-Punkt- oder Bustopologien entwickelt und ist werkseitig als Vollduplex-Endpunkt mit aktivierter interner Terminierung konfiguriert. Dieses Gerät ermöglicht die nahtlose Integration in bestehende serielle Busnetzwerke und bietet zugleich die Rechenleistung der CX2000-Hardwareplattform.
Funktionen
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Modulare Verarbeitungseinheit: Entwickelt für die direkte Integration in das modulare Embedded-PC-Blocksystem CX2000.
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Integrierte serielle Option: Der integrierte N031-Hardwareschnittstellensteckplatz spart Platz auf der Backplane, da externe serielle Module entfallen.
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Vollduplex-Endpunktkonfiguration: Optimiert für bidirektionales, gleichzeitiges Senden und Empfangen.
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Aktive Busterminierung: Eine interne Terminierungswiderstandsschaltung ist aktiv und verhindert Signalreflexionen ohne externe Netzwerkkomponenten.
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Industrielle Diagnose-LEDs: Integrierte Statusanzeigen ermöglichen eine schnelle Echtzeit-Diagnose der System- und Netzwerkleistung.
Anwendungen
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Mehrachsige Bewegungssteuerung: Koordination komplexer Hochgeschwindigkeits-Positionieraufgaben über EtherCAT-Klemmen.
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Integration von Altsystemen: Direkte Verbindung moderner Steuerungsarchitekturen mit älteren Sensoren oder Anzeigen, die das RS422-Protokoll benötigen.
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Geschlossene Schaltschränke: Anspruchsvolle Fertigungsumgebungen, die eine lokale Hochleistungsberechnung auf standardmäßigen DIN-Schienen erfordern.
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Verteilte SCADA-Stationen: Lokale Datenverarbeitung und Protokollübersetzung in Netzwerken entfernter Anlagen.
Technische Spezifikationen
| Parameter |
Spezifikationswert |
| Hersteller |
Beckhoff Automation |
| Modellnummer |
CX2042-N031-0004 |
| Produkttyp |
Basis-CPU-Modul |
| Schnittstellentyp |
RS422 (Option N031) |
| Steckverbindertyp |
9-polige D-Sub-Buchse |
| Serielle Konfiguration |
Vollduplex-Endpunkt |
| Busterminierung |
Ein (intern terminiert) |
| Softwarekompatibilität |
TwinCAT-Laufzeitumgebung |
| Systemschnittstelle |
Direkte Backplane-Busverbindung |
| Versandgewicht (berechnet) |
3,0 kg (6,61 lbs) |
| Herkunftsland |
Deutschland |
Anschlüsse und Schnittstellen
| D-Sub-9-Pin-Nummer |
RS422-Vollduplex-Funktion |
| Pin 2 |
RxD+ (Empfangsdaten +) |
| Pin 3 |
TxD+ (Sendedaten +) |
| Pin 5 |
GND (Signalmasse) |
| Pin 7 |
RxD- (Empfangsdaten -) |
| Pin 8 |
TxD- (Sendedaten -) |
Alternative Modelle und Kompatibilität
Dieser Controller ist vollständig in das Ökosystem der CX2000-Serie integriert. Wenn Sie ein Standard-Basismodul oder ein Modul mit einer alternativen Schnittstelle wie N030 (RS232) oder N010 (DVI/USB) ersetzen, überprüfen Sie zuvor die gesamte physische Kommunikationsverdrahtung. Beachten Sie, dass der Austausch dieses Moduls durch ein Modell ohne Abschluss (z. B. eine offene Punkt-zu-Punkt-Schnittstelle) externe 120-Ohm-Abschlussblöcke erfordert, um die Leitungsimpedanz anzupassen.
Anwendungsprobleme und technische Hinweise
Da dieses Modul die integrierte aktive Abschlussoption „-0004“ verwendet, darf es nur an den physikalischen Enden Ihres RS422-Kommunikationssegments platziert werden. Schließen Sie dieses Gerät nicht in der Mitte einer RS422-Bus-Schleife mit mehreren Teilnehmern an, da der interne aktive Abschluss zu Leitungsreflexionen, Signalverschlechterung und Paketverlusten führt. Halten Sie um die aktive Lüfterkassette der CX2042-CPU ausreichend Abstand ein, um eine thermische Drosselung in Schaltschränken mit hoher Packungsdichte zu verhindern.
Tipps zur Inbetriebnahme und Verdrahtung
Weisen Sie beim Konfigurieren der Kommunikation im TwinCAT System Manager die N031-Optionsschnittstelle direkt Ihrem virtuellen COM-Port zu oder ordnen Sie die Registerbytes direkt Ihrer SPS-Aufgabe zu. Verwenden Sie für die RS422-Leitungen stets verdrillte, doppelt geschirmte Kupferkabel, um elektromagnetische Störungen durch umgebende Frequenzumrichter und Hochspannungsschütze zu verhindern. Der Schirm sollte an nur einem Ende des Segments sauber an der Funktionserde-Schiene aufgelegt werden.
Installationsrichtlinien
KRITISCHER WARNHINWEIS: Schalten Sie den gesamten Schaltschrank der Steuerungsanlage vollständig spannungsfrei, bevor Sie Montage, Demontage oder Buskopplungen durchführen. Vergewissern Sie sich vor der Handhabung der Systembuskontakte, dass alle Restladungen vollständig abgeklungen sind. Andernfalls kann es zu Stromschlägen, Schäden am Rückwandbus oder einer fehlerhaften Beschädigung der Controller-Firmware kommen.
1
Befestigen Sie das CPU-Modul sicher auf einer standardmäßigen horizontalen 35-mm-DIN-Schiene (EN 60715), wobei die Lüftungsöffnungen frei von physischen Hindernissen bleiben müssen.
2
Richten Sie die seitlichen Busstecker an den angrenzenden Leistungsmodulen oder I/O-Klemmen aus und schieben Sie sie fest zusammen, bis sie einrasten.
3
Verbinden Sie das vormontierte RS422-Kommunikationskabel mit der D-Sub-9-Buchse und ziehen Sie die Halteschrauben auf beiden Seiten fest, um lose Kontakte zu verhindern.
4
Legen Sie die Gleichspannungs-Steuerspannung an, um den Status der Anzeigen zu überprüfen. Starten Sie das System in TwinCAT für die logische Konfiguration.