Beckhoff CX8031 Embedded-PC der CX8000-Serie mit PROFIBUS-Slave

SKU CX8031

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Hersteller: BECKHOFF
Produkt-Nr.: CX8031
Herkunftsland:Deutschland
Produkttyp: Embedded-PCs
Zahlung: T/T, Western Union
Gewicht: 500g
Abmessungen: 64 mm x 100 mm x 73 mm
Versandhafen: Xiamen
Garantie: 12 Monate

Beschreibung

Der Beckhoff CX8031 wurde entwickelt, um schnelle lokale Steuerungen mit herkömmlichen Feldbusnetzwerken zu verbinden. Er ist ein äußerst kompakter, auf einer DIN-Schiene montierter Embedded-PC mit integrierter PROFIBUS-DP-Slave-Schnittstelle. Dieser Controller verarbeitet die lokale Automatisierungslogik unabhängig und gewährleistet gleichzeitig eine direkte, deterministische Kommunikation mit einem PROFIBUS-Mastersystem. Das Gerät wird von einem ARM9-400-MHz-Prozessor angetrieben, läuft mit Windows Embedded CE 6 und ist für die Programmierumgebung TwinCAT 2 optimiert, sodass SPS-Anwendungen direkt auf Maschinen- oder Feldebene schnell ausgeführt werden können.

Funktionen

Integrierte Feldbusschnittstelle: Verfügt über eine dedizierte 9-polige D-Sub-PROFIBUS-DP-Slave-Buchse mit robuster elektrischer Abschirmung.
Unterstützung zweier Bussysteme: Bietet eine automatische Erkennung und direkte Verbindung sowohl von E-Bus (EtherCAT-Terminals) als auch K-Bus (Standard-Bus-Terminals) für flexible I/O-Konfigurationen.
Persistente Datensicherheit: Die integrierte 1-Sekunden-USV stellt sicher, dass bis zu 1 MB kritischer persistenter Variablen bei einer Stromunterbrechung im Flash-Speicher gesichert werden.
Hocheffiziente Architektur: Verbraucht maximal 3 W und reduziert die Wärmeabgabe in geschlossenen Industriegehäusen.
Zertifizierung für explosionsgefährdete Bereiche: Vollständig für anspruchsvolle Umgebungen mit ATEX-, IECEx- und cFMus-Class-I-Division-2-Zulassungen zertifiziert.

Anwendungen

Dezentrale Steuerstationen zur Anbindung an PROFIBUS-Master von Siemens, Beckhoff oder Drittanbietern.
Steuerung von Maschinen-Teilsystemen mit lokaler Logikverarbeitung und Optionen für Terminals mit hoher Packungsdichte.
Ex-Zone-2-Bereiche in chemischen, petrochemischen sowie Öl- und Gasverarbeitungsanlagen.
Infrastruktursteuerungsprojekte mit platzbeschränkten Schaltschränken, die native EtherCAT- oder Bus-Terminal-Erweiterungen erfordern.

Tabelle der technischen Spezifikationen

Spezifikationsparameter	Wert / Nennwert
Hersteller	Beckhoff
Modellnummer	CX8031
Prozessortyp	ARM9, 400 MHz (1 Kern)
Flash-Speicher	512 MB microSD (optional erweiterbar)
Hauptspeicher	64 MB DDR2-RAM (nicht erweiterbar)
Persistenter Speicher	1-Sekunden-USV (speichert bis zu 1 MB persistente Daten)
Betriebssystem	Windows Embedded CE 6
Steuersoftware	TwinCAT 2 PLC
Physische Schnittstellen	1 x RJ45 (10/100 Mbit/s), 1 x USB-Gerät (hinter der schützenden Frontklappe)
Busschnittstelle	1 x 9-polige D-Sub-Buchse, geschirmt, PROFIBUS-DP-Slave
E/A-Anschlusstyp	E-bus (EtherCAT) oder K-bus (Busklemmen), automatische Erkennung
Busstromversorgung	maximal 2 A
Max. Leistungsaufnahme	3 W
Diagnoseanzeige	1 x TC-Status-LED, 2 x Busstatus-LEDs
Echtzeituhr	Interne, austauschbare, batteriegepufferte Echtzeituhr (hinter der Frontklappe)
Abmessungen (B x H x T)	64 mm x 100 mm x 73 mm
Gerätegewicht	180 g
Betriebstemperatur	0 bis 55 degC
Lagertemperatur	-25 bis +85 degC
Relative Luftfeuchtigkeit	95 %, nicht kondensierend
Schutzart	IP20
ATEX-Kennzeichnung	II 3 G Ex nA IIC T4 Gc / II 3 D Ex tc IIIC T135 degC Dc
IECEx-Kennzeichnung	Ex nA IIC T4 Gc / Ex tc IIIC T135 degC Dc
cFMus-Kennzeichnung	Klasse I, Division 2, Gruppen A, B, C, D / Klasse I, Zone 2, AEx ec IIC T4 Gc
Versandgewicht (berechnet)	2,0 kg

Anschlüsse und Schnittstellen

Schnittstellentyp	Anschluss / Format	Funktionszuordnung
Ethernet-Anschluss	RJ45 (10/100 Base-T)	Programmierung, Inbetriebnahme des Netzwerks und Systemkonfiguration
PROFIBUS-DP-Slave	9-polige D-Sub-Buchse, geschirmt	Standard-PROFIBUS-Master-Integration (hardwareadressiert)
USB-Geräteanschluss	USB Typ B (unter der Frontklappe)	Lokale Konfigurationsschnittstelle für Betriebssystemverwaltung und Diagnose
E/A-Buskontakte	Federkontakte (rechte Seite)	Automatische Verbindung zu Standard-EtherCAT-Klemmen (E-bus) oder Busklemmen (K-bus)

Empirische Erkenntnisse aus der Entwicklung

Alternative Modelle & Kompatibilität

Der CX8031 ist speziell für TwinCAT 2-Umgebungen ausgelegt und aufgrund seiner zugrunde liegenden ARM9-Hardwarearchitektur nicht mit TwinCAT 3-Laufzeitumgebungen kompatibel. Für Anwendungen, die TwinCAT 3-Kompatibilität oder moderne Mehrkernverarbeitung erfordern, sollten Entwickler Steuerungen der Serien CX8100 oder CX8200 angeben. Beachten Sie, dass das Gerät beim Wechsel von K-bus (Standard-Busklemmen) zu E-bus (EtherCAT) auf demselben CX8031 die physische Rückwandbus-Topologie beim Einschalten automatisch neu erkennt, ohne dass manuelle DIP-Schalteränderungen erforderlich sind.

Anwendungsfallen und technische Hinweise

Der CX8031 stellt dem E-bus/K-bus-Backplane direkt bis zu 2 A Strom zur Verfügung. Systemintegratoren müssen jedoch die Gesamtstromaufnahme aller angeschlossenen I/O-Klemmen berechnen. Eine Überschreitung dieses Grenzwerts löst eine Systemabschaltung aus oder verursacht instabile Kommunikationsanomalien. Planen Sie bei Konfigurationen mit hoher Klemmenanzahl ein Zwischenversorgungsmodul wie das EL9410 ein, um zusätzliche Busleistung einzuspeisen.

Tipps zur Inbetriebnahme und Verdrahtung

Die PROFIBUS-Knotenadresse wird manuell über die hinter der Frontklappe angeordneten physischen Adress-Drehschalter konfiguriert. Änderungen an diesen Drehschaltern werden nicht in Echtzeit übernommen; der CX8031 muss vollständig kalt neu gestartet werden (Aus- und Einschalten), damit die neu zugewiesene Hardwareadresse registriert wird. Stellen Sie sicher, dass die Schirmung des 9-poligen D-Sub-PROFIBUS-Kabels an beiden Enden geerdet ist, um hochfrequente elektromagnetische Störungen in Industrieumgebungen zu beseitigen.

Installationsrichtlinien

KRITISCHE WARNUNG

Trennen Sie alle elektrischen Stromquellen, bevor Sie die mechanische Installation oder die Verdrahtung physischer Klemmen durchführen. Stellen Sie sicher, dass die Stromleitungen gemäß den üblichen industriellen Sicherheitsverfahren gegen Wiedereinschalten gesichert sind. Werden aktive Stromleitungen nicht getrennt, kann dies den internen ARM9-Prozessorkern beschädigen, die Systempartition der microSD-Karte beschädigen oder zu schweren Geräteschäden führen.

1

Haken Sie die Oberkante des CX8031-Gehäuses in eine standardmäßige 35-mm-DIN-Schiene (EN 60715) ein und drücken Sie es nach unten, bis der untere Verriegelungsclip mit einem deutlichen mechanischen Klicken einrastet.

2

Überprüfen Sie vor dem Anschließen des Netzwerks die vorkonfigurierte PROFIBUS-Hardware-Knotenadresse über die hinter der schützenden Frontklappe angeordneten Drehschalter.

3

Schließen Sie das geschirmte 9-polige D-Sub-PROFIBUS-Slave-Kabel an und ziehen Sie die Befestigungsschrauben handfest an, um eine ordnungsgemäße Erdung am Gehäusestecker sicherzustellen.

4

Schließen Sie die 24-V-DC-Hilfsstromversorgung an. Beobachten Sie die lokalen Diagnose-LEDs; die TC-Status-LED sollte von Gelb zu dauerhaftem Grün wechseln, sobald TwinCAT in den Run-Modus wechselt.

FAQ

Kann der CX8031 TwinCAT-3-Laufzeiten ausführen?

Nein, die Hardwareplattform verwendet eine ARM9-CPU-Architektur, die die Mindestanforderungen für TwinCAT 3 nicht erfüllt. Sie ist für die Ausführung der TwinCAT-2-SPS ausgelegt.

Unterstützt der Controller sowohl EtherCAT- als auch Standard-Bus-Terminals?

Ja. Der Controller verfügt über eine automatische Rückwandbus-Erkennung und kann daher ohne manuelle Umschaltung direkt mit E-Bus-Terminals (EtherCAT) oder K-Bus-Terminals (Standard) kommunizieren.

Wie wird die PROFIBUS-Adresse am Gerät eingestellt?

Die Knotenadresse wird über zwei hinter der vorderen Schutzklappe angeordnete Drehschalter eingestellt. Beachten Sie, dass ein Aus- und Einschalten erforderlich ist, damit die Adressänderungen wirksam werden.

Wozu dient die integrierte 1-Sekunden-USV?

Die integrierte 1-Sekunden-USV stellt eine kapazitive Pufferstromversorgung bereit, um bei einem unerwarteten Stromausfall bis zu 1 MB persistenter SPS-Variablen auf der nichtflüchtigen microSD-Karte zu speichern.

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