Beckhoff CX5020-1122 Embedded-PC der CX5000-Serie

SKU CX5020-1122

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Hersteller: BECKHOFF
Produkt-Nr.: CX5020-1122
Herkunftsland:Deutschland
Produkttyp: Embedded-PCs
Zahlung: T/T, Western Union
Gewicht: 500g
Abmessungen: 106 mm x 100 mm x 92 mm
Versandhafen: Xiamen
Garantie: 12 Monate

Beschreibung

Der für die robuste Montage auf DIN-Schienen in mittelgroßen Automatisierungsarchitekturen entwickelte Beckhoff CX5020-1122 ist ein leistungsstarker, lüfterloser Embedded-Controller mit einem Intel Atom Z530 Prozessor. Dieser Industrie-PC integriert Steuerungsaufgaben, Visualisierung und Kommunikationsschnittstellen nahtlos in einem äußerst kompakten Gehäuse. Ausgestattet mit einer Schnittstelle zur automatischen Erkennung der physikalischen Schicht erkennt und verbindet das Gerät selbstständig entweder schnelle EtherCAT-Klemmen (E-Bus) oder standardmäßige Busklemmen (K-Bus) und bietet damit maximale Flexibilität bei modularen I/O-Konfigurationen. Die ohne bewegliche Teile ausgeführte Hardware verfügt über einen Compact-Flash-Kartensteckplatz für industrietauglichen Solid-State-Speicher sowie eine integrierte kapazitive 1-Sekunden-USV, die Datenkorruption verhindert, indem sie bei plötzlichen Stromunterbrechungen persistente Variablen sicher auf das Flash-Medium schreibt.

Hauptmerkmale

Intel Atom Z530 Prozessor: 1,6-GHz-Einkernprozessor, optimiert für deterministische Steuerungsaufgaben.
Unterstützung zweier Bussysteme: Automatische Erkennung und Verwaltung von E-Bus-Leitungen (EtherCAT) und K-Bus-Leitungen (Standard-I/O-Klemme).
Integrierte 1-Sekunden-USV: Kapazitive Energiespeicherung zum Schutz der persistenten RAM-Daten auf der Compact-Flash-Karte bei Stromausfällen.
Robuste Konnektivität: Zur Standardausstattung gehören zwei unabhängige Gigabit-Ethernet-Ports, vier schnelle USB-2.0-Schnittstellen und ein DVI-D-Grafikanschluss.
Lüfterloses Wärmekonzept: Die Wärmeabfuhr erfolgt passiv über optimierte Kühlrippen, wodurch wartungsintensive Lüfter entfallen.
Flexible Betriebssystemkompatibilität: Vollständig für die Ausführungsumgebungen TwinCAT 2 und TwinCAT 3 (XAR-Runtime) vorbereitet.

Anwendungen

Dezentrale Maschinensteuerung: Dient als eigenständige Systemsteuerung für komplexe Montagelinien, Verpackungsmaschinen und Fertigungszellen.
Prozessautomatisierung: Führt hochdeterministische SPS-Aufgaben und Bewegungssteuerungslogik in Prozessanlagen und Wasseraufbereitungsanlagen aus.
Gebäudemanagementsysteme: Bietet eine einheitliche Plattform für die Kommunikation über mehrere Protokolle und die zentrale Überwachung der Versorgungseinrichtungen in technischen Betriebsbereichen.
Datenaggregation in Unterstationen: Als zuverlässiges Kommunikations-Gateway eingesetzt, das lokale physische I/O-Messwerte in Feldbus- oder TCP/IP-Uplink-Netzwerke umwandelt.

Technische Spezifikationen

Parameter	Spezifikationswert
Hersteller	Beckhoff Automation
Modellnummer	CX5020-1122
Prozessortyp	Intel Atom Z530 (1,6 GHz, Single-Core)
Systemspeicher (RAM)	512 MB (werkseitig auf 1 GB erweiterbar)
Flash-Speichersteckplatz	Compact Flash Typ I/II (Industriekarte mit 128 MB enthalten)
Persistenter Speicher	1-Sekunden-USV (1 MB nichtflüchtiger Speicher, auf CF-Karte abgebildet)
Netzwerkschnittstellen	2 x RJ45-Ports, 10/100/1000 Mbit/s (getrennte Controller-Leitungen)
Zusätzliche Schnittstellen	1 x DVI-D, 4 x USB 2.0, 1 x optionaler Schnittstellensteckplatz
I/O-Anschlusssystem	E-Bus (EtherCAT) oder K-Bus (Busklemme), automatische Erkennung
Max. Versorgungsausgang	2 A (zur Versorgung angeschlossener E-Bus-/K-Bus-Klemmen vorgesehen)
Nenneingangsspannung	24 V DC (-15 Prozent / +20 Prozent Toleranz)
Maximale Leistungsaufnahme	13 W
Schutzart	IP20
Betriebstemperatur	-25 °C bis +60 °C
Lagertemperatur	-40 °C bis +85 °C
Bereich der relativen Luftfeuchtigkeit	95 Prozent, nicht kondensierender Zustand
Physische Abmessungen	106 mm x 100 mm x 92 mm
Nettogewicht	575 g
Versandgewicht (berechnet)	2,0 kg
TwinCAT 3 Platform Level	Performance (Platform Level 40)

Anschlüsse und Schnittstellen

Anschlussschnittstelle	Physisches Format	Funktions-/Signalzuordnung
LAN 1 / LAN 2	RJ45	Gigabit-Ethernet-Ports (unabhängige PCIe-MAC-Leitungen)
DVI-Ausgang	DVI-D-Buchse	Direkter digitaler Videoausgang für Bedien-HMIs
USB-Anschlüsse 1–4	USB Typ A	USB-2.0-Schnittstelle für Eingabegeräte, Speicher oder Peripheriegeräte
Spannungseingang	Modularer Schraubklemmenblock	24 V DC Systemversorgung, Versorgung der I/O-Klemmenkontakte und Masse

Empirische Erkenntnisse aus der Entwicklung

Alternative Modelle & Kompatibilität

Die CX5020-Serie verbindet Legacy-Systeme mit modernisierten EtherCAT-Feldbussen. Sie dient als direkter Upgrade-Pfad von den älteren modularen CX1010/CX1020-Systemen. Bei der Migration ist zu beachten, dass der CX5020-1122 mit TwinCAT 3 Platform Level 40 (Performance) betrieben wird. Vorhandene Lizenzen für Platform Level 30 (Economy) müssen im Beckhoff-Lizenzportal auf Level 40 aktualisiert werden. Die Hardware ermöglicht die direkte Weiterverwendung vorhandener K-Bus-Klemmen, sodass die vorinstallierten physischen Steuerungsknoten nicht neu verdrahtet werden müssen.

Anwendungsfallen und technische Hinweise

Die integrierte 1-Sekunden-USV muss im Windows TwinCAT System Manager unter der Routine „Write Persistent Data“ korrekt konfiguriert werden. Da es sich um ein kapazitives System handelt, hält sie nicht das gesamte Betriebssystem am Laufen, sondern liefert nur ausreichend Energie, um den Puffer für persistente Daten auf die CF-Karte zu schreiben. Der Zustand der CF-Karte muss unbedingt überwacht werden. Die Verwendung nicht industrieller MLC-Flash-Speicherkarten kann zur Erschöpfung der Schreibzyklen führen und bei einem plötzlichen Stromausfall eine sofortige Beschädigung des Betriebssystem-Images verursachen.

Tipps zur Inbetriebnahme und Verdrahtung

Um eine thermische Drosselung bei hohen Umgebungstemperaturen zu verhindern, muss der CX5020 vertikal auf einer horizontalen DIN-Schiene installiert werden. Halten Sie oberhalb und unterhalb der Kühlrippen einen freien Raum von mindestens 30 mm ein, damit die natürliche Luftkonvektion gewährleistet ist. Wenn E-Bus- und K-Bus-Klemmen im selben lokalen Cluster gemischt werden, stellen Sie sicher, dass alle physischen Übergänge zwischen den Klemmtypen über geeignete Buskoppler hergestellt werden, und berechnen Sie die kumulative Stromaufnahme, damit die angeschlossenen Klemmen die Grenze von 2 A am Stromversorgungskontakt des CX5020 nicht überschreiten.

Installationsrichtlinien

KRITISCHER SICHERHEITSHINWEIS FÜR DEN EINSATZ VOR ORT

Trennen Sie alle 24-V-DC-Stromquellen, bevor Sie Systemkomponenten montieren oder demontieren bzw. Klemmenverbindungen herstellen oder lösen. Das Herstellen oder Trennen von Klemmenverbindungen bei unter Spannung stehendem Modul kann elektrische Spannungsspitzen auslösen, die die interne E-Bus-Schnittstellenlogik dauerhaft beschädigen und den Controller funktionsunfähig machen.

1

Richten Sie die hintere Montageaussparung des CX5020-Moduls an der Oberkante der 35-mm-DIN-Schiene (EN 60715) aus und üben Sie eine Kraft nach unten und hinten aus, bis das Modul sicher einrastet.

2

Schieben Sie benachbarte E/A-Busklemmen auf die rechte Seite des Geräts und überprüfen Sie, dass die physischen Nut-und-Feder-Verbindungen reibungslos ineinandergreifen.

3

Stecken Sie die vorkonfigurierte industrielle Compact-Flash-Karte in den dafür vorgesehenen Flash-Steckplatz ein und stellen Sie sicher, dass der physische Kartenverriegelungshebel vollständig eingerastet ist.

4

Schließen Sie die 24-V-DC-Stromleitungen an den Eingangs-Klemmenblock an. Verbinden Sie den dedizierten Schutzleiter (PE) direkt mit der DIN-Schiene oder der Rückwandplatine, um einen niederimpedanten Pfad zur Ableitung von Störungen herzustellen.

FAQ

Kann ich E-Bus- und K-Bus-Klemmenkarten im selben CX5020-System mischen?

Ja. Das Gerät verfügt über eine automatische Erkennungsschaltung, die die angeschlossene Busschnittstelle identifiziert. Wenn Sie jedoch E-Bus- (EtherCAT) und K-Bus- (Busklemmen) Blöcke innerhalb eines einzigen Klemmenverbunds verbinden, müssen Sie ein Standard-Koppler-Klemmenmodul verwenden, um die elektrischen Signale umzusetzen.

Wie funktioniert die integrierte 1-Sekunden-USV in diesem Controller?

Die integrierte USV nutzt interne kapazitive Speicher, um den Controller bei einem Stromausfall etwa eine Sekunde lang mit Energie zu versorgen. Dadurch bleibt ausreichend Zeit, damit das Betriebssystem persistente Retain-Variablen auf die Compact-Flash-Karte schreiben kann. Sie ist nicht dafür vorgesehen, den PC im Normalbetrieb weiterlaufen zu lassen.

Welche TwinCAT-3-Lizenzkategorie gilt für diese Hardware?

Der Controller gehört zu TwinCAT 3 Platform Level 40 (Performance). Stellen Sie beim Kauf oder bei der Übertragung von TwinCAT-3-Runtimes sicher, dass Ihre Lizenzen den Anforderungen von Platform Level 40 entsprechen, damit der Steuerungscode ohne Lizenzierungsfehler ausgeführt werden kann.

Welche Anforderungen gelten für den Austausch der internen Batterie?

Die interne Uhr wird durch eine austauschbare CR2032-Batterie hinter der Frontabdeckung gepuffert. Die Systemversorgung sollte während des Austauschs aktiv sein, wenn Sie verhindern möchten, dass die Uhrzeit- und Datumseinstellungen der Systemuhr zurückgesetzt werden.

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