Entwickelt für mittel- bis hochkomplexe Automatisierungsaufgaben bringt der Beckhoff CX5140-0122 Embedded PC Quad-Core-Rechenleistung direkt auf die Hutschiene. Dieser Controller integriert einen Intel Atom E3845 1,91 GHz Prozessor und bietet Hochgeschwindigkeitsausführung für TwinCAT-basierte Steuerungssysteme. Mit nativer Unterstützung für sowohl E-bus als auch K-bus I/O-Terminals erkennt das Gerät angeschlossene Module automatisch und erleichtert so nahtlose Migration und Erweiterung in vielfältigen Industrieumgebungen.
Wesentliche technische Merkmale
-
Quad-Core-Prozessor: Intel Atom E3845 CPU mit 1,91 GHz für deterministische Steuerungsschleifen.
-
Duale I/O-Schnittstelle: Automatische Erkennung und Unterstützung für Beckhoff E-bus (EtherCAT) und K-bus (Bus Terminal) Systeme.
-
Integrierte 1-Sekunden-USV: Hardwarebasierter persistenter Speicherschutz (1 MB auf CFast-Karte) zur Vermeidung von Datenverlust bei plötzlichen Stromausfällen.
-
Robuste Konnektivität: Zwei unabhängige RJ45 Gigabit-Ethernet-Ports, vier USB 2.0-Ports und eine DVI-I-Diagnoseschnittstelle.
-
Passives Thermisches Design: Lüfterloser Betrieb über einen weiten Temperaturbereich von -25 bis +60 °C.
Industrielle Anwendungen
-
Maschinensteuerung: Hochgeschwindigkeits-PLC- und Bewegungssteuerungsausführung über TwinCAT 3.
-
Prozessautomatisierung: Verteilte Steuerungssysteme, die robuste Kommunikationsschnittstellen und Feldbusintegration erfordern.
-
Infrastruktur & Energie: Fernüberwachung und Steuerung in Umspannwerken, Wasseraufbereitungsanlagen und Windkraftanlagen.
-
Gefährdete Umgebungen: Einsetzbar in Zone 2/22, wenn mit dem optionalen CX2900-0107 Thermik-/Schutzpaket konfiguriert.
Technische Spezifikationen
| Spezifikationsparameter |
Wert / Konfiguration |
| Hersteller |
Beckhoff Automation GmbH & Co. KG |
| Modellnummer |
CX5140-0122 |
| Prozessor |
Intel Atom E3845, 1,91 GHz (4 Kerne) |
| Systemspeicher |
4 GB DDR3 RAM (nicht erweiterbar) |
| Speichersteckplätze |
1 x CFast-Kartensteckplatz, 1 x microSD-Kartensteckplatz (Karten nicht enthalten) |
| Persistenter Speicher |
Integrierte 1-Sekunden-USV (1 MB auf CFast-Karte) |
| Kommunikationsschnittstellen |
2 x RJ45 (10/100/1000 Mbit/s), 1 x DVI-I, 4 x USB 2.0 |
| I/O-Bus-Anschluss |
E-bus (EtherCAT) oder K-bus (Bus Terminal), automatische Erkennung |
| E-bus/K-bus Stromversorgung |
Maximal 2 A |
| Stromversorgungseingang |
24 V DC (-15 % / +20 %) |
| Stromverbrauch |
16 W (Standard), 23 W (während UPS-Ladung) |
| TwinCAT Plattform Level |
Performance Plus (Level 50) |
| Betriebstemperatur |
-25 bis +60 °C |
| Lagertemperatur |
-40 bis +85 °C |
| Relative Luftfeuchtigkeit |
95 %, nicht kondensierend |
| Schutzart |
IP20 |
| Abmessungen (B x H x T) |
142 mm x 100 mm x 92 mm |
| Gewicht |
1095 g |
| Versandgewicht (berechnet) |
3 kg |
| Herkunftsland |
Deutschland |
Alternative Modelle & Kompatibilität
Der CX5140-0122 ist eine Quad-Core-Alternative zur Dual-Core-Serie CX5130. Er arbeitet auf TwinCAT 3 Plattform-Level 50 (Performance Plus), was bedeutet, dass alle Lizenzen, die von niedrigeren Controllern (z. B. Level 40 Economy Plus) übertragen werden, auf dieses Plattform-Level aktualisiert werden müssen. Er behält die physische und elektrische Backplane-Kompatibilität mit bestehenden CX5010- und CX5020-Installationen bei, wobei die Softwarekonfigurationen die aktualisierte Intel Atom E3845-Architektur berücksichtigen müssen.
Anwendungsfallen & Ingenieurhinweise
Thermisches Management: Obwohl lüfterlos, arbeitet der CX5140-0122 mit natürlicher Konvektion. Er muss vertikal an einer horizontalen DIN-Schiene montiert werden. Ein Mindestabstand von 30 mm ober- und unterhalb des Geräts ist zwingend einzuhalten, um thermisches Drosseln bei Betrieb nahe der oberen Grenztemperatur von 60 °C zu vermeiden.
USV-Funktionalität: Die integrierte 1-Sekunden-USV benötigt ein funktionierendes internes kapazitives Speichersystem. Diese USV ist ausschließlich dafür ausgelegt, bei Stromausfall persistente Daten (bis zu 1 MB) auf die CFast-Karte zu schreiben; sie ist keine systemweite Laufzeit-USV. Stellen Sie sicher, dass das TwinCAT-Bootprojekt so konfiguriert ist, dass die Schreibroutine bei Stromausfall ausgelöst wird.
Inbetriebnahme- & Verdrahtungstipps
Beim Verdrahten der 24 V DC-Stromversorgung muss die Zuleitung extern abgesichert sein. Die E-Bus/K-Bus-Autodetektion erfolgt während der Initialisierung beim Systemstart. Beim Wechsel der Terminaltypen (z. B. Austausch von K-Bus-Terminals gegen EtherCAT E-Bus-Terminals) ist ein vollständiger Kaltstart des Systems erforderlich, damit der Controller die physische Backplane-Schnittstelle neu zuordnet. Stellen Sie sicher, dass der Gesamtstrom der angeschlossenen Terminals die 2 A-Grenze der Backplane nicht überschreitet; bei Überschreitung muss ein Stromversorgungs-Terminal (z. B. CX2100-0xxx) integriert werden.
Installationsrichtlinien
KRITISCHE WARNUNG
Trennen Sie alle elektrischen Stromquellen, bevor Sie den CX5140-0122 montieren, verdrahten oder entfernen. Stellen Sie sicher, dass die 24 V DC-Versorgung vollständig spannungsfrei ist. Das Nicht-Isolieren der Stromversorgung kann zu dauerhaften Schäden am internen Prozessor, Backplane-ASIC oder den angeschlossenen I/O-Klemmen führen. Achten Sie beim Umgang mit CFast- oder microSD-Speichermedien auf die Einhaltung von elektrostatischen Entladungsschutzprotokollen (ESD).
1
Montieren Sie den CX5140-0122 auf einer standardmäßigen 35 mm DIN-Schiene (EN 60715), indem Sie die Oberseite der Montageklammer über die Schiene haken und nach unten drücken, bis sie sicher einrastet.
2
Verbinden Sie den Funktionserdeleiter (PE) direkt mit der Erdungsklemme des Stromversorgungsanschlusses, um eine ordnungsgemäße EMV-Abschirmung und Störfestigkeit zu gewährleisten.
3
Setzen Sie vor dem Einschalten eine kompatible, industriell zertifizierte CFast-Karte mit dem Betriebssystem und der TwinCAT-Laufzeit in den vorgesehenen Steckplatz ein.
4
Schließen Sie die 24 V DC-Stromkabel an den Klemmenblock an, überprüfen Sie die korrekte Polarität und schalten Sie das System ein, um den automatischen I/O-Bus-Scan zu starten.