BECKHOFF CX5020-N031-0002 Embedded PC Intel Atom Z530

Produktübersicht

Der CX5020-N031-0002 (CX5020N0310002) ist ein robuster, lüfterloser Embedded-PC, der für leistungsstarke SPS- und Motion-Control-Anwendungen innerhalb der Beckhoff CX-Serie entwickelt wurde. Angetrieben von einem Intel Atom Z530 Prozessor mit 1,6 GHz schließt dieses Gerät die Lücke zwischen einfachen Buskopplern und High-End-Industrie-PCs. Sein modulares Design ermöglicht den direkten Anschluss sowohl an den E-bus (EtherCAT) als auch an den K-bus (Bus-Terminals) mit automatischer Signalerkennung und bietet so ein flexibles Gateway für dezentrale I/O. Durch die Integration einer 1-Sekunden-USV und die Unterstützung von Windows Embedded-Umgebungen gewährleistet der CX5020-N031-0002 maximale Systemverfügbarkeit und Datensicherheit in anspruchsvollen Bereichen wie erneuerbare Energien, Halbleiterfertigung und intelligente Gebäudeautomation.

Technische Konfiguration (Detailansicht)

Die Architektur des CX5020-N031-0002 ist für deterministische Steuerung und industrielle Langlebigkeit optimiert:

• Rechenleistung: Die Single-Core Intel Atom Z530 CPU bietet ein „Performance Level 40“ im TwinCAT 3-Ökosystem und ist in der Lage, komplexe Mehrachsenbewegungen und umfangreiche Logikaufgaben mit geringem Stromverbrauch (max. 13 W) zu bewältigen.

• Speicherverwaltung: Ausgestattet mit 512 MB RAM und einem Compact Flash (CF)-Slot isoliert das System das Betriebssystem und die TwinCAT-Laufzeit von mechanischen Ausfallpunkten. Die integrierte 1-Sekunden-USV nutzt interne Kondensatoren, um bei Stromausfall 1 MB persistente Daten auf die CF-Karte zu speichern und so eine Beschädigung von Zustandsvariablen zu verhindern.

• Erweiterung & Konnektivität: Neben den zwei 10/100/1000 Mbit/s Ethernet-Ports und vier USB 2.0 Schnittstellen enthält die „N031“-Variante eine spezifische optionale Schnittstelle. Sie unterstützt sowohl TwinCAT 2 als auch TwinCAT 3 (XAR) Laufzeiten und ermöglicht so Legacy-Support oder moderne objektorientierte Programmierung.

Technische Spezifikationen

Technische FAQs

• Wie funktioniert die automatische I/O-Erkennung zwischen E-bus und K-bus?

  Der CX5020-N031-0002 verfügt über eine intelligente Backplane-Schnittstelle. Beim Start erkennt die Steuerung die elektrische Signatur des angeschlossenen Terminalsegments. Sie schaltet automatisch ihr internes Kommunikationsprotokoll entweder auf EtherCAT (E-bus) oder das Standard Beckhoff Bus Terminal (K-bus) Protokoll um, ohne dass ein manueller Hardware-Jumper erforderlich ist.

• Ist die interne Uhrenbatterie vom Benutzer austauschbar?

  Ja. Der Embedded-PC enthält eine batteriebetriebene interne Uhr zur Zeit- und Datumssynchronisation. Die Batterie ist austauschbar, sodass das System auch nach längeren Stromausfällen genaue Protokollzeitstempel und geplante Aufgaben beibehält.

• Welche Betriebssysteme sind mit dieser Hardware kompatibel?

  Dieses spezielle Modell ist für den Betrieb mit Windows Embedded CE 6 oder Windows Embedded Standard 2009 ausgelegt. Diese Betriebssystemversionen sind für den industriellen Einsatz optimiert, bieten reduzierte Speicheranforderungen und erhöhte Stabilität für die TwinCAT-Laufzeitumgebung.

Engineering- & Installationsanleitung

• USV-Persistente Datenverwaltung: Damit die 1-Sekunden-USV korrekt funktioniert, muss das TwinCAT-Projekt so konfiguriert werden, dass bestimmte Variablen als „RETAIN“ gekennzeichnet sind. Im Falle eines Stromausfalls verfügt die Hardware über genügend gespeicherte Energie, um diese Variablen vom RAM auf die Compact Flash-Karte zu schreiben. Stellen Sie sicher, dass die CF-Karte über eine ausreichende Schreibzykluslebensdauer für Ihre Anwendung verfügt.

• Thermisches Management & Montage: Das Gerät ist lüfterlos und nutzt natürliche Konvektion. Es muss horizontal auf der DIN-Schiene montiert werden, damit Luft durch die vertikalen Kühlrippen strömen kann. Halten Sie mindestens 30 mm Freiraum ober- und unterhalb des Geräts ein. Für Umgebungen, die die 60 °C-Grenze erreichen, ist eine aktive Belüftung des Schaltschranks sicherzustellen.

• Potentialausgleich und EMV: Verwenden Sie eine niederohmige Verbindung zwischen der DIN-Schiene und dem zentralen Erdungspunkt des Schaltschranks. Der CX5020-N031-0002 entspricht EN 61000-6-2/4, jedoch ist eine ordnungsgemäße Abschirmung der RJ45-Ethernet-Kabel zwingend erforderlich, um Kommunikationsstörungen in hochfrequenten Störumgebungen in der Nähe von Frequenzumrichtern oder schweren Schützen zu vermeiden.

Engineering-Vorteile

Der CX5020-N031-0002 bietet einen bedeutenden Engineering-Vorteil durch seine ATEX- und UL-Zertifizierungen, die ihn für explosionsgefährdete Bereiche (Zone 2/22) geeignet machen, wenn die entsprechenden Bestelloptionen gewählt werden. Seine Fähigkeit, bis -25 °C ohne externe Heizelemente zu arbeiten, ermöglicht den Einsatz in Außensteuerungen oder unbeheizten Industrieanlagen. Die Kombination aus einer Intel-basierten Architektur mit modularer I/O-Schnittstelle bietet eine zukunftssichere Plattform, die von einfacher Logiksteuerung bis hin zu komplexen, vernetzten Automatisierungssystemen skalierbar ist.