Beckhoff CX5020-0120 CPU-Modul für Embedded-PCs der Serie CX5000

SKU CX5020-0120

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Hersteller: BECKHOFF
Produkt-Nr.: CX5020-0120
Herkunftsland:Deutschland
Produkttyp: Integrierte SPS-CPU-Module
Zahlung: T/T, Western Union
Gewicht: 500g
Abmessungen: 106 mm x 100 mm x 92 mm
Versandhafen: Xiamen
Garantie: 12 Monate

Beschreibung

Der Beckhoff CX5020-0120 führt Steuerungslogik mit niedriger Latenz direkt auf Maschinenebene aus und bietet hohe Verarbeitungseffizienz in einem kompakten, auf einer DIN-Schiene montierten Gehäuse. Dieser eingebettete Industriesteuerungsrechner verfügt über einen Intel Atom Z530 Prozessor mit 1,6 GHz und schließt damit die Lücke zwischen leistungsstarken Industrie-PCs und herkömmlichen modularen SPS-Systemen. Dank lüfterloser Bauweise und robuster Wärmeableitung ist der Steuerungsrechner für einen zuverlässigen Betrieb unter anspruchsvollen industriellen Bedingungen ohne bewegliche Teile zur aktiven Kühlung ausgelegt.

Das Gerät zeichnet sich durch seine intelligente Anpassung an I/O-Klemmen aus. Die einheitliche Backplane-Schnittstelle erkennt automatisch sowohl E-Bus (EtherCAT-Klemmen) als auch K-Bus (Standard-Busklemmen) und stellt die Verbindung zu ihnen her. Dank einer integrierten, wartungsfreien 1-Sekunden-USV werden kritische Systemstatusvariablen bei einem unerwarteten Ausfall der primären Spannungsversorgung sicher auf die CompactFlash-Karte geschrieben. So werden Dateibeschädigungen verhindert und die Datenintegrität über Betriebszyklen hinweg gewahrt.

Hauptmerkmale

Intel Atom Z530 Prozessor: Bietet eine stabile Taktfrequenz von 1,6 GHz für präzise, deterministische Steuerungszyklen auf einem einzelnen Kern.
Universelle I/O-Backplane: Unterstützt die automatische Erkennung sowie die Kompatibilität mit E-Bus- und herkömmlichen K-Bus-Kommunikationstopologien.
Integrierte 1-Sekunden-USV: Schreibt bei Erkennung eines Einbruchs der Netzspannung automatisch bis zu 1 MB persistenter Variablen auf das nichtflüchtige CF-Medium.
Flexibler Kommunikations-Stack: Zwei unabhängige RJ45-Gigabit-Ports ermöglichen die physische Trennung der Netzwerke zwischen übergeordneten Werksnetzwerken und untergeordneten Steuerungs-Subnetzen.
Erweiterungssteckplatz: Ermöglicht optionale modulare Feldbusschnittstellen für eine flexible Integration in bestehende Multiprotokollumgebungen.

Anwendungen

Hochgeschwindigkeitsfertigungsleitsysteme mit dichten, verteilten EtherCAT-Topologien.
Eingebettete maschinennahe HMI und SPS-Co-Processing über integrierte digitale Video- und USB-Anschlüsse.
Fernüberwachung und Überwachung von Pumpstationen mit Anforderungen an einen großen Betriebstemperaturbereich.
Dezentrale Gebäudeautomatisierungsnetzwerke und kritische Steuerungen der Umweltinfrastruktur.

Technische Daten

Hersteller	Beckhoff Automation
Modellnummer	CX5020-0120
Prozessor	Intel Atom Z530 (1,6 GHz, Single-Core)
Flüchtiger Speicher	512 MB RAM (Werksoption mit Erweiterung auf bis zu 1 GB)
Flash-Speichersteckplatz	Compact-Flash-Steckplatz (128-MB-CF-Karte im Lieferumfang enthalten)
Permanenter Speicher	1-Sekunden-USV (1 MB Speicherzuweisung auf der CF-Karte)
Betriebssystem	Windows Embedded CE 6 / Windows Embedded Standard 2009
Unterstützung von Steuerungssoftware	TwinCAT-2-Runtime, TwinCAT-3-Runtime (XAR)
TwinCAT 3 Platform Level	Performance (40)
E/A-Busanschluss	E-Bus (EtherCAT) oder K-Bus (Busklemmen) mit automatischer Erkennung
Max. Bus-Ausgangsstrom	2 A DC (Versorgungskapazität für E-Bus / K-Bus)
Versorgungsspannung	24 V DC (-15% / +20%)
Leistungsaufnahme	Maximal 13 W (ohne nachgeschaltete Klemmenlasten)
Physische Schnittstellen	2 x RJ45 (10/100/1000 Mbps), 1 x DVI-D, 4 x USB 2.0
Umgebungsschutz	Schutzart IP20
Betriebstemperatur	-25 °C bis +60 °C (-13 °F bis +140 °F)
Lagertemperatur	-40 °C bis +85 °C (-40 °F bis +185 °F)
Abmessungen (W x H x T)	106 mm x 100 mm x 92 mm
Versandgewicht	3,0 kg (einschließlich handelsüblicher Schutzverpackung)

Anschlüsse und Schnittstellen

Anschluss / Klemme	Funktion und Belegung
LAN1 / LAN2 (RJ45)	Unabhängige Gigabit-Ethernet-Anschlüsse für die Verbindung mit TwinCAT-Steuerungsnetzwerken oder Datenbanken auf Unternehmensebene.
DVI-D	Direkte digitale Videoausgabeschnittstelle für lokale Grafikpanel-Schnittstellen und Visualisierungsanzeigen.
USB 1 - 4	Vier USB-2.0-Anschlüsse zum Anschluss von Peripheriegeräten, zur Programmierung und für lokale manuelle Eingaben.
24-V-DC-Klemme	Primärer Systemstromanschluss mit separaten Kontakten für die Systemstromversorgung und die Stromversorgung der Feldbusklemmen.

Erkenntnisse aus der technischen Praxis

Alternative Modelle & Kompatibilität

Dieses CPU-Modul ist der TwinCAT 3 Platform Level 40 (Performance) zugeordnet. Das bedeutet, dass es keine Runtime-Anwendungen ausführen kann, die für niedrigere Plattformen (z. B. PL 30) oder höhere Plattformen (z. B. PL 50+) kompiliert wurden, sofern die Zielsystemeinstellungen und die entsprechenden Lizenzen nicht aktualisiert werden. Beim Austausch eines Geräts einer älteren Generation sollten Sie überprüfen, ob das vorhandene Compact-Flash-Image zur CPU-Architektur passt, um Startfehler durch Treiberinkompatibilitäten zwischen TwinCAT-2- und TwinCAT-3-Runtimes zu vermeiden.

Anwendungsfallen und technische Hinweise

Die integrierte 1-Sekunden-USV erfordert eine korrekt formatierte Compact-Flash-Karte in Industriequalität mit aktiven Partitionen für persistente Daten. Verwenden Sie keine CF-Karten für Endverbraucher, da sie nicht die erforderliche Schreibfestigkeit für häufige Schreibvorgänge bei Stromversorgungszyklen bieten. Stellen Sie außerdem sicher, dass die Gesamtgröße Ihrer persistenten Variablen die in der Twin-System-Bootkonfiguration festgelegte Grenze von 1 MB nicht überschreitet.

Tipps zur Inbetriebnahme und Verdrahtung

Wenn sich die physische Verbindungslänge des lokalen E-bus- oder K-bus-Klemmenaufbaus der maximalen Kapazität nähert oder die gesamte Leistungsaufnahme der nachgelagerten Klemmen den Schwellenwert der internen Versorgung von 2 A überschreitet, müssen Sie eine zusätzliche Einspeiseklemme (z. B. das Modul EL9400 oder KL9400) einsetzen, um die Signalintegrität zu gewährleisten und Kommunikationsausfälle zu vermeiden.

Installationsrichtlinien

KRITISCHE WARNUNG

Trennen Sie vor der Montage von Hardware, dem Anbringen von Klemmen oder dem Anschließen von Schnittstellen alle Stromversorgungen des Systems. Vergewissern Sie sich vor dem Umgang mit internen Komponenten oder dem Austausch der Compact-Flash-Karte, dass sich die internen Kondensatoren vollständig entladen haben. Die Nichtbeachtung dieser sicheren Installationsverfahren kann zu Schäden an der Steuerungselektronik oder zu instabilen Systemzuständen führen.

1 Montieren Sie das CPU-Modul senkrecht auf einer standardmäßigen 35-mm-DIN-Schiene (EN 60715), damit die passive Konvektionsluft optimal durch die oberen und unteren Kühlschlitze strömen kann. Blockieren Sie diese Luftwege nicht.

2 Stellen Sie sicher, dass der Erdungskontakt der DIN-Schiene mit einem niederohmigen zentralen Erdungssystem verbunden ist, um elektromagnetische Störungen und hochfrequentes Rauschen zu reduzieren.

3 Schieben Sie nachgelagerte I/O-Module (E-bus- oder K-bus-Klemmen) fest auf die rechte Bus-Schnittstelle. Vergewissern Sie sich, dass die mechanischen Schiebeverriegelungen die Module der Reihe nach sichern.

4 Schließen Sie ein geregeltes 24-V-Gleichstromnetzteil an die Haupteingangsklemmen an. Prüfen Sie vor dem Einschalten, ob die Polarität mit dem Klemmenplan übereinstimmt.

FAQ

Unterstützt dieses Modell sowohl EtherCAT- als auch Standard-K-Bus-Klemmen?

Ja. Das Gerät bietet automatische Erkennung und Überbrückung und kann dadurch sowohl mit Hochgeschwindigkeits-E-Bus-Klemmen (EtherCAT) als auch mit Standard-K-Bus-Klemmensegmenten betrieben werden.

Wie funktioniert die integrierte 1-Sekunden-USV dieses Controllers?

Sie nutzt eine interne kapazitive Stromversorgung. Bei einem Abfall der Versorgungsspannung verarbeitet das Gerät weiterhin Daten, sodass bis zu 1 MB festgelegter persistenter Variablen auf die Compact-Flash-Karte geschrieben werden können.

Welcher TwinCAT-Plattformstufe ist diese Hardware zugeordnet?

Der Controller ist der TwinCAT-3-Leistungsstufe 40 zugeordnet und eignet sich für die Ausführung von Logik mittlerer Komplexität und Profilen zur Mehrachsen-Koordination.

Kann der Arbeitsspeicher dieses Embedded-PCs vor Ort aufgerüstet werden?

Nein, der flüchtige 512-MB-Speicher ist integriert und kann nur ab Werk als spezielle Bestelloption erweitert werden.

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