Beckhoff CX5020-0120 Embedded-PC-CPU-Modul der CX5000-Serie

SKU CX5020-0120

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Hersteller: BECKHOFF
Produkt-Nr.: CX5020-0120
Herkunftsland:Deutschland
Produkttyp: Eingebettete 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 geringer Latenz direkt auf Maschinenebene aus und bietet hocheffiziente Verarbeitung in einem kompakten, auf einer DIN-Schiene montierten Gehäuse. Dieser eingebettete Industriecontroller integriert einen Intel Atom Z530 Prozessor mit 1,6 GHz und schließt damit die Lücke zwischen leistungsstarken Industrie-PCs und herkömmlichen modularen SPS-Systemen. Dank der lüfterlosen Architektur und robuster Wärmeableitungswege ist der Controller für einen zuverlässigen Betrieb in anspruchsvollen industriellen Umgebungen ohne bewegliche Teile einer aktiven Kühlung ausgelegt.

Das Gerät zeichnet sich durch seine intelligente Anpassung an I/O-Klemmen aus und verwendet eine einheitliche Backplane-Schnittstelle, die sowohl E-Bus (EtherCAT-Klemmen) als auch K-Bus (Standard-Busklemmen) automatisch erkennt und anbindet. Mit einer integrierten, wartungsfreien 1-Sekunden-USV werden kritische Systemstatusvariablen bei einem unerwarteten Ausfall der primären Stromversorgung sicher auf die Compact-Flash-Karte geschrieben. Dadurch werden Dateibeschädigungen verhindert und die Datenintegrität über mehrere Betriebszyklen hinweg gewährleistet.

Hauptmerkmale

Intel Atom Z530 Prozessor: Bietet eine stabile Taktfrequenz von 1,6 GHz für präzise, deterministische Steuerungszyklen auf einem Prozessorkern.
Universelle I/O-Backplane: Unterstützt die automatische Erkennung und Doppelkompatibilität mit den Hochgeschwindigkeits-Kommunikationstopologien E-Bus und herkömmlichem K-Bus.
Integrierte 1-Sekunden-USV: Schreibt bei Erkennung eines Einbruchs der Netzspannung automatisch bis zu 1 MB persistenter Variablen auf das nichtflüchtige CF-Medium.
Flexible Kommunikationsarchitektur: Zwei unabhängige RJ45-Gigabit-Ports ermöglichen die physische Trennung zwischen übergeordneten Fabriknetzwerken und nachgelagerten Steuerungs-Subnetzen.
Erweiterungssteckplatz: Unterstützt optionale modulare Feldbus-Schnittstellen für eine flexible Integration in bestehende Multiprotokollumgebungen.

Anwendungen

Hochgeschwindigkeits-Produktionsleitsysteme mit dichten, verteilten EtherCAT-Topologien.
Maschinennahe HMI und SPS-Co-Processing über integrierte digitale Video- und USB-Schnittstellen.
Fernüberwachung und Überwachung von Pumpstationen mit Anforderungen an einen großen Betriebstemperaturbereich.
Dezentrale Gebäudeautomationsnetzwerke und kritische Steuerungen der Umweltinfrastruktur.

Technische Spezifikationen

Hersteller	Beckhoff Automation
Modellnummer	CX5020-0120
Prozessor	Intel Atom Z530 (1,6 GHz, Single-Core)
Flüchtiger Speicher	512 MB RAM (werkseitig erweiterbar auf bis zu 1 GB)
Flash-Speichersteckplatz	Compact-Flash-Steckplatz (128-MB-CF-Karte im Lieferumfang enthalten)
Persistenter Speicher	1-Sekunden-USV (1 MB Belegung auf CF-Karte)
Betriebssystem	Windows Embedded CE 6 / Windows Embedded Standard 2009
Unterstützung der Steuerungssoftware	TwinCAT-2-Laufzeit, TwinCAT-3-Laufzeit (XAR)
TwinCAT-3-Plattformebene	Performance (40)
I/O-Bus-Anschluss	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 Mbit/s), 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 (B x H x T)	106 mm x 100 mm x 92 mm
Versandgewicht	3,0 kg (einschließlich handelsüblicher Schutzverpackung)

Anschlüsse und Schnittstellen

Port / Klemme	Funktion und Zuordnung
LAN1 / LAN2 (RJ45)	Unabhängige Gigabit-Ethernet-Ports zum Anschluss an TwinCAT-Steuerungsnetzwerke oder Datenbanken auf Unternehmensebene.
DVI-D	Direkter digitaler Videoausgang für lokale grafische Bedienpanel-Schnittstellen und Visualisierungsanzeigen.
USB 1–4	Vier USB-2.0-Anschlüsse zur Integration von Peripheriegeräten, Programmierung und lokalen manuellen Eingaben.
24-V-DC-Klemme	Primärer Systemstromanschluss mit speziellen Kontakten für die Systemversorgung und separater Versorgung der Feldbusklemmen.

Erfahrungsbasierte technische Erkenntnisse

Alternative Modelle & Kompatibilität

Dieses CPU-Modul ist der TwinCAT-3-Plattformebene 40 (Performance) zugeordnet. Das bedeutet, dass es ohne Aktualisierung der Zielsystemeinstellungen und der zugehörigen Lizenzen keine Laufzeitanwendungen ausführen kann, die für niedrigere Plattformen (z. B. PL 30) oder höhere Plattformen (z. B. PL 50+) kompiliert wurden. Beim Austausch eines Geräts älterer Generation ist zu prüfen, ob das vorhandene Compact-Flash-Image zur CPU-Architektur passt, um Bootfehler aufgrund von Treiberinkompatibilitäten zwischen TwinCAT-2- und TwinCAT-3-Laufzeiten zu vermeiden.

Anwendungsfehler und technische Hinweise

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

Tipps zur Inbetriebnahme und Verdrahtung

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

Installationsrichtlinien

WICHTIGER WARNHINWEIS

Trennen Sie vor Beginn der Montage von Hardware, dem Anschließen von Klemmen oder dem Herstellen von Schnittstellenverbindungen alle Stromzuführungen zum System. Vergewissern Sie sich vor dem Umgang mit internen Komponenten oder dem Austauschen der Compact-Flash-Karte, dass sich die internen kapazitiven Ladungen vollständig entladen haben. Die Nichtbeachtung dieser sicheren Installationspraktiken kann zu Schäden an der Steuerungselektronik oder instabilen Systemzuständen führen.

1 Montieren Sie das CPU-Modul vertikal auf einer Standard-DIN-Schiene mit 35 mm Breite (EN 60715), um eine optimale passive Konvektionskühlung durch die oberen und unteren Kühlschlitze zu gewährleisten. Blockieren Sie diese Luftwege nicht.

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

3 Schieben Sie nachgeschaltete I/O-Module (E-bus- oder K-bus-Klemmen) fest auf die Bus-Schnittstelle auf der rechten Seite. Vergewissern Sie sich, dass die mechanischen Schiebeverriegelungen die Module nacheinander sicher fixieren.

4 Schließen Sie eine geregelte 24-V-Gleichstromversorgung an die Haupteingangsklemmen an. Überprüfen Sie vor dem Wiedereinschalten der Stromversorgung, dass die Polarität mit dem Klemmenplan übereinstimmt.

FAQ

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

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

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

Sie nutzt die interne kapazitive Energieversorgung. Wenn die Versorgungsspannung abfällt, verarbeitet das Gerät die Daten noch lange genug weiter, um bis zu 1 MB festgelegter persistenter Variablen auf die Compact-Flash-Karte zu schreiben.

Welcher TwinCAT-Plattformlevel ist dieser Hardware zugeordnet?

Der Controller ist als TwinCAT 3 Performance Level 40 eingestuft und eignet sich für die Ausführung von Logik mittlerer Komplexität sowie für Profile zur koordinierten Mehrachssteuerung.

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

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

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