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Beckhoff CX5020-N031 CX5000 Serie Embedded PC

Beckhoff CX5020-N031 CX5000 Serie Embedded PC

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  • Hersteller: BECKHOFF

  • Produkt-Nr.: CX5020-N031

  • Herkunftsland:Deutschland

  • Produkttyp: Eingebettete PCs

  • Zahlung: T/T, Western Union

  • Gewicht: 500g

  • Abmessungen: 106 mm x 100 mm x 92 mm

  • Versandhafen: Xiamen

  • Garantie: 12 Monate

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Beschreibung

Der Beckhoff CX5020-N031 führt hochsynchronisierte Steuerungsabläufe direkt von der Hutschiene aus und fungiert als robuster, lüfterloser Embedded-Controller für intensive SPS-, Bewegungssteuerungs- und Visualisierungsaufgaben. Ausgestattet mit einem integrierten Intel Atom Z530 Prozessor mit 1,6 GHz unterstützt diese modulare Einheit sowohl Hochgeschwindigkeits-EtherCAT-Terminalverbindungen (E-Bus) als auch Legacy-Terminalblöcke (K-Bus) mit automatischer elektrischer Bus-Erkennung. Die Variante CX5020-N031 beinhaltet ein integriertes RS422/RS485-Optionalinterface, das Entwicklern industrieller Systeme ermöglicht, serielle Feldgeräte, ältere Antriebe oder spezialisierte Sensoren direkt anzuschließen, ohne externe Gateway-Module hinzuzufügen. Für den Einsatz unter rauen Prozessbedingungen konzipiert, wird seine Solid-State-Bauweise durch eine integrierte 1-Sekunden-USV unterstützt, die volatile Variablen und Systemregister direkt auf dem Compact Flash-Speicher sichert.

Eigenschaften

  • Intel Atom Z530 Architektur: 1,6 GHz Single-Core Industrieprozessor, entwickelt für energieoptimierte, deterministische Steuerungsausführung.
  • Universelle I/O-Schnittstelle: Dualprotokoll-Rückplaneanschluss skaliert und mappt automatisch entweder auf EtherCAT (E-Bus) oder Standard-Busterminals (K-Bus).
  • Dedizierter RS422/RS485-Anschluss: Werksseitig konfiguriertes optionales Interface (N031) ermöglicht serielle Punkt-zu-Punkt-Kommunikation bis 115 kbaud.
  • Hochgeschwindigkeits-Kommunikation: Zwei unabhängige RJ45-Anschlüsse mit 10/100/1000 Mbit/s Gigabit-Ethernet-Schnittstellen für Netzwerktrennung.
  • Integrierte 1-Sekunden-USV: Aktive kapazitive Sicherung bewahrt bis zu 1 MB persistenter Daten auf der Compact Flash-Karte bei plötzlichem Stromausfall.

Anwendungen

  • EtherCAT-Masterstationen: Steuerung hochpräziser Mehrachsen-Bewegungsregelkreise und dezentraler I/O-Cluster.
  • Prozess-Serielle Gateways: Integration alter serieller Modbus-Geräte (RS485) in unternehmensweite Ethernet-Topologien.
  • Gefahrenbereich-Steuerung: Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen in Kombination mit standardmäßigen ATEX Zone 2 Gehäuse-Upgrades.
  • Fernsteuerungs-Automatisierung: Steuerungssysteme für Umspannwerke und Wasseraufbereitung, die einen lüfterlosen Betrieb und sichere persistente Speicherung erfordern.

Technische Spezifikationen

Parameter Spezifikationswert
Hersteller Beckhoff Automation
Modellnummer CX5020-N031
Prozessor Intel Atom Z530, 1,6 GHz
Anzahl der Kerne 1 (Single Core)
Systemspeicher (RAM) 512 MB DDR2 RAM (werkseitig erweiterbar auf 1 GB)
Speichersystem Compact Flash Slot (128 MB CF-Karte inklusive)
Integrierte USV 1-Sekunden-USV (schreibt 1 MB persistente Daten auf Flash)
Netzwerkschnittstellen 2 x RJ45 10/100/1000 Mbit/s (getrennte interne Controller)
Serielle Schnittstelle (N031) 1 x RS422/RS485 D-Sub 9-poliger Stecker
Zusätzliche Schnittstellen 1 x DVI-D, 4 x USB 2.0
Betriebsspannung 24 V DC (-15 % / +20 %)
Bus-Versorgungsstrom 2 A maximaler Strom am K-Bus / E-Bus
Maximale Leistungsaufnahme 13 W
Betriebstemperatur -25 °C bis +60 °C
Lagertemperatur -40 °C bis +85 °C
Relative Luftfeuchtigkeit 95 % nicht kondensierend
Ex-Schutzbewertung II 3 G Ex nA IIC T4 Gc (ATEX Zone 2 mit optionalem CX1900-0105)
TwinCAT Plattform-Level Performance (40)
Abmessungen (B x H x T) 106 mm x 100 mm x 92 mm
Nettogewicht der Einheit 575 g
Versandgewicht (berechnet) 2,0 kg

Anschlüsse und Schnittstellen

Schnittstellenbezeichnung Physischer Typ Funktionale Zuordnung / Verdrahtungszweck
X001 / X002 2 x RJ45 geschirmt Unabhängige Gigabit-Ethernet-Ports; unterstützt TwinCAT Echtzeit-Ethernet oder TCP/IP.
X100 DVI-D Buchse Direkte digitale Videoausgangsschnittstelle für Diagnosemonitore oder Industrie-Displays.
X200 - X203 4 x USB Typ-A USB 2.0 Peripherieanschlüsse (Tastatur, Maus, Speichermedien, Lizenzschlüssel).
X300 / X301 D-Sub 9-polig Stecker RS422 / RS485 physischer Kommunikationsanschluss (N031 Hardware-Option).
Stromanschluss Federklemmenblock Pin 1: 24 V DC (+), Pin 2: 0 V (GND), Pin 3: PE (Schutzerdung).

Empirische Ingenieur-Einblicke

Alternative Modelle & Kompatibilität

Die CX5020-Steuerungsserie verwendet dedizierte physische Hardware-Suffixcodes "N-xxx", die nicht über Softwarekonfiguration geändert werden können. Der CX5020-N031 verfügt über werkseitig installierte RS422/RS485 interne Schaltungen, die ihn direkt vom CX5020-N030 (RS232-Schnittstelle) unterscheiden. Wenn Ihre Anwendung Fieldbus-Karten erfordert (z. B. EtherCAT Master, PROFIBUS Slave), stellen Sie sicher, dass Ihr TwinCAT-Lizenzierungsplattform-Level Performance (40) entspricht, um Laufzeit-Lizenzinitialisierungsfehler (z. B. Fehlercode 0x705 in TwinCAT 3) zu vermeiden.

Anwendungsfallen und technische Hinweise

Die passive, lüfterlose Kühlstruktur des CX5020 beruht vollständig auf konvektiven vertikalen Luftströmungen. Wenn dieser Controller horizontal montiert oder in geschlossenen Gehäusen mit weniger als 30 mm Freiraum ober- und unterhalb der Kühlrippen eingebaut wird, sinkt die Wärmeabfuhr erheblich. Bei hoher CPU-Auslastung drosselt der Intel Atom Z530-Prozessor automatisch seine Frequenz von 1,6 GHz, um den Siliziumchip zu schützen, was sich als plötzliche TwinCAT-Echtzeit-Jitter oder Zykluszeitüberschreitungen (RTime-Task-Überlauf) äußern kann.

Inbetriebnahme- und Verdrahtungstipps

Beim Konfigurieren der RS485-Serielloption (N031) dürfen Sie nicht vergessen, die internen Abschlusswiderstände zu aktivieren, wenn sich der Controller am physischen Anfang oder Ende des seriellen Netzwerks befindet. Außerdem erfordert das automatische Identifikationsprotokoll von E-Bus und K-Bus eine saubere 24 V DC-Stromversorgung. Stellen Sie sicher, dass der PE-Erdungsanschluss am 24V-Versorgungsstecker über ein niederohmiges Kupferband mit der DIN-Schiene der Rückwand verbunden ist, um hochfrequente EMI-Störungen zu verhindern, die den E-Bus-Datenbus-Takt unterbrechen könnten.

Installationsrichtlinien

KRITISCHE FELDWARNUNG

Schalten Sie vor der Montage oder Verdrahtung des Systems die Hauptversorgung des 24 V DC-Steuerpults vollständig aus. Hochspannungsentladungen oder das heiße Einstecken aktiver I/O-Module an der E-Bus/K-Bus-Schnittstelle können dauerhafte Schäden an der CX5020-Rückwandplatine verursachen und Dateien auf der Compact Flash-Karte beschädigen.

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Montieren Sie das CX5020-N031 auf einer standardmäßigen 35 mm DIN-Schiene (EN 60715), indem Sie die obere Aussparung über die Schiene hängen und das Gerät nach unten drücken, bis es hörbar einrastet.

2

Stecken Sie die 128 MB Compact Flash-Karte mit dem passenden Windows CE 6- oder WES 2009-Betriebssystemabbild in den dafür vorgesehenen CF-Steckplatz an der Vorderseite.

3

Schließen Sie einen niederohmigen Erdungsbandanschluss an den PE-Anschluss an und verdrahten Sie die 24 V DC-Stromversorgungseingänge, wobei Sie auf die korrekte Polungsrichtung achten.

4

Stellen Sie die Kommunikationsverkabelung über RJ45-Schnittstellen her (für die Verbindung des TwinCAT-Entwicklungs-PC) und schließen Sie serielle RS422/RS485-Leitungen an die D-Sub-Schnittstelle an.

Was ist der Unterschied zwischen dem Beckhoff CX5020-N030 und CX5020-N031?

Der CX5020-N030 ist mit einer werkseitig konfigurierten RS232-Schnittstelle ausgestattet, während der CX5020-N031 eine integrierte RS422/RS485-Schnittstelle besitzt, die üblicherweise über einen standardmäßigen D-Sub 9-poligen Stecker terminiert wird.

Unterstützt der CX5020-N031 sowohl Beckhoff K-Bus- als auch E-Bus-Terminals?

Ja, die Steuerungshardware erkennt automatisch, ob K-Bus (Standard-Busterminals) oder E-Bus (EtherCAT-Terminals) an der rechten Schnittstelle angeschlossen sind, und schaltet die Protokollkommunikation entsprechend um.

Wie funktioniert die integrierte 1-Sekunden-USV bei diesem Modell?

Die eingebaute kapazitive USV lädt sich aus der 24V-Versorgung auf und liefert im Falle eines Stromausfalls temporär Energie, um bis zu 1 MB konfigurierte persistente Variablen auf die Compact Flash-Karte zu schreiben.

Kann ich den RAM beim CX5020-N031 selbst aufrüsten?

Nein, der RAM dieses Embedded-PCs ist direkt auf das Mainboard gelötet und muss werkseitig spezifiziert werden (512 MB Standard, nur bei der Originalbestellung auf 1 GB erweiterbar).

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TECHNICAL SPECIFICATIONS

Country of origin
Deutschland

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