Beschreibung
Die zentrale Funktion des Beckhoff CX8010 besteht darin, dezentrale Ausführungsaufgaben innerhalb von Echtzeit-Automatisierungstopologien zu steuern. Diese kompakte, auf einer DIN-Schiene montierte Steuerungseinheit integriert einen ARM9-Prozessor mit 400 MHz und eine spezielle EtherCAT-Slave-Schnittstelle, wodurch eine nahtlose Integration als leistungsfähiger dezentraler Knoten unter einem übergeordneten EtherCAT-Master möglich ist. Das Steuergerät läuft mit dem Betriebssystem Windows Embedded CE 6 und verwendet die TwinCAT 2 PLC-Softwareumgebung zur Ausführung deterministischer Regelkreise. Dabei verarbeitet es lokale Logik und hält die zyklische Kommunikation über seine physischen Schnittstellen aufrecht. Die integrierte automatische Klemmenerkennung unterstützt sowohl E-Bus- als auch K-Bus-I/O-Architekturen, sodass Ingenieure die lokale Signalerfassung ohne externe Adapterhardware skalieren können.
Hauptmerkmale
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Unterstützung zweier Bussysteme: Automatische Erkennung und Verwaltung von Beckhoff-E-Bus-(EtherCAT)- und K-Bus-Komponenten (Standard-Busklemmen).
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Integrierte USV: Kann 1 Sekunde lang Strom liefern, um bei einem Spannungseinbruch bis zu 1 MB persistenter Daten auf den nichtflüchtigen Speicher zu schreiben.
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Deterministische Verarbeitung: ARM9-Kerndesign mit 400 MHz, optimiert für die Ausführung von SPS-Logik mit geringem Overhead gemäß den Normen der IEC 61131-3.
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Flexible Speicheroptionen: Externer microSD-Steckplatz zur Speichererweiterung über die standardmäßige Konfiguration mit 512 MB hinaus.
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Umfassende Ex-Klassifizierungen: Für explosionsgefährdete Bereiche mit ATEX-, IECEx- und cFMus-Class-I-Division-2-Zertifizierung entwickelt.
Anwendungen
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Dezentrale Verarbeitungsknoten: Verteilte Steuerungsarchitekturen, in denen unabhängige lokale Entscheidungen mit einer zentralen Master-Steuerung synchronisiert werden müssen.
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Umsetzung von Stationsprotokollen: Verbindung lokalisierter I/O-Knoten der Betriebsebene mit der übergeordneten Anlagenüberwachung über den integrierten 10/100-Mbit/s-Ethernet-Port.
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Modulare OEM-Maschinen: Verpackungs-, Montage- und Förderersubsysteme, die lokale Datenverarbeitung, eine geringe Baugröße und die direkte Montage auf der DIN-Schiene erfordern.
Technische Daten
| Parameter |
Spezifikation |
| Hersteller |
Beckhoff Automation |
| Modellnummer |
CX8010 |
| Prozessor |
ARM9, 400 MHz, 1 Kern |
| Flash-Speicher |
512 MB microSD (erweiterbar) |
| Arbeitsspeicher |
64 MB DDR2-RAM (nicht erweiterbar) |
| Persistenter Speicher |
1-Sekunden-USV (erhält 1 MB persistente Daten) |
| Betriebssystem |
Windows Embedded CE 6 |
| Steuerungssoftware |
TwinCAT 2 PLC-Laufzeit |
| Feldbusschnittstelle |
EtherCAT IN & OUT (2 x RJ45) |
| Kapazität der lokalen I/O |
Automatische Erkennung von E-Bus oder K-Bus (bis zu 2 A Stromversorgung) |
| Maximale Leistungsaufnahme |
3 W |
| Abmessungen (B x H x T) |
64 mm x 100 mm x 73 mm |
| Umgebungstemperatur |
Betrieb: 0 bis 55 °C | Lagerung: -25 bis 85 °C |
| Relative Luftfeuchtigkeit |
95 % nicht kondensierend |
| Schutzart |
IP20 |
| Ex-Kennzeichnungen |
ATEX II 3 G Ex nA IIC T4 Gc / IECEx Ex nA IIC T4 Gc / cFMus Kl. I Div. 2 |
| Versandgewicht (berechnet) |
2,0 kg |
Anschlüsse und Schnittstellen
| Port / Physische Schnittstelle |
Technische Zuordnung und Funktion |
| 1 x RJ45 (Ethernet) |
10/100-Mbit/s-Netzwerkverbindung für Systemprogrammierung, Visualisierung und Host-Konnektivität. |
| 2 x RJ45 (EtherCAT) |
Separate EtherCAT-IN- und -OUT-Ports, konfiguriert als EtherCAT-Slave-Schnittstelle. |
| 1 x USB-Gerät |
Service-USB-Anschluss, sicher hinter der vorderen Zugangsabdeckung positioniert. |
| I/O-Buskontaktschieber |
Mechanische Logikschnittstelle zur Versorgung der angeschlossenen E-Bus- oder K-Bus-Klemmen mit Strom und Daten. |
Alternative Modelle und Kompatibilität
Der CX8010 ist speziell als EtherCAT-Slave ausgelegt. Wenn Ihr Systemdesign eine Protokoll-Masterfunktion oder die Kommunikation über alternative Industriestandards erfordert, sollten Sie den CX8090 (EtherNet/IP / Modbus TCP) oder den CX8031 (PROFIBUS-Slave) in Betracht ziehen. Aufgrund der Hardwarearchitektur mit Windows CE 6 ist der CX8010 nicht mit Runtime-Projekten von TwinCAT 3 kompatibel. Für die Kompilierung und das Herunterladen von Programmen müssen vorhandene TwinCAT-2-Softwareplattformen verwendet werden.
Typische Anwendungsfehler und Hinweise zur Entwicklung
Sicherstellen, dass der Gesamtstrombedarf der angeschlossenen Slice-Klemmen die Stromversorgungsgrenze von 2 A der internen E-Bus-/K-Bus-Stromkontakte nicht überschreitet. Bei der Planung dichter Klemmenanordnungen spezielle Stromversorgungsklemmen (z. B. EL9410) zur zusätzlichen Stromeinspeisung verwenden. Die 1-Sekunden-USV für remanente Daten arbeitet kapazitiv und benötigt einen internen Ladezyklus. Wenn mehrere Stromausfälle in kurzer Folge auftreten, ist der Kondensator möglicherweise nicht ausreichend geladen, um einen sicheren Schreibvorgang auf die microSD-Karte abzuschließen.
Tipps zur Inbetriebnahme und Verdrahtung
Um die Signalintegrität der EtherCAT-Leitung zu gewährleisten, geschirmte Cat5e-SF/UTP-Kabel verwenden, deren Schirm direkt an den Schalttafeldurchführungen geerdet ist. Sicherstellen, dass die DIN-Hutschiene über einen direkten Erdungspfad mit geringem Widerstand verfügt. Beim ersten Einschalten scannt der CX8010 die physische Bus-Terminal-Rückwandplatine. K-Bus- und E-Bus-Klemmen nicht innerhalb derselben mechanischen Gruppe mischen, da das System während der automatischen Erkennung einen Fehler meldet. Während des Betriebs stets sicherstellen, dass die vordere Schutzklappe vollständig geschlossen ist, um die Schutzart IP20 aufrechtzuerhalten und eine Verunreinigung des Batteriefachs zu verhindern.
Installationsrichtlinien
KRITISCHER WARNHINWEIS
Vor der Montage, Demontage oder Verdrahtung der Steuerung alle Stromquellen trennen. Werden Hochspannungssysteme nicht abgeschaltet, kann dies zu Schäden an den CPU-Logikkarten, zum Ausfall der Klemmen oder zu Stromschlägen führen. Vor dem Einschalten des Geräts sicherstellen, dass alle örtlichen Sicherheitsstandards eingehalten werden.
1
Den CX8010 vertikal auf einer Standard-DIN-Hutschiene mit 35 mm Breite (EN 60715) montieren, wobei die Entriegelungslasche nach unten zeigt.
2
Lokale I/O-Klemmen (E-Bus oder K-Bus) auf den rechten Anschluss schieben, bis die mechanische Verriegelung einrastet.
3
Die 24-V-DC-Hilfsstromversorgung an die Klemmen des integrierten Stromversorgungsmoduls anschließen.
4
Netzwerkkabel an die EtherCAT-Slave-Ports (IN/OUT) anschließen und die Initialisierung über den TwinCAT System Manager durchführen.