CX2072-N031-0004 BECKHOFF Embedded-PC-Basic-CPU-Modul

Produktübersicht

Der CX2072-N031-0004 (CX2072N0310004) stellt den Höhepunkt der kompakten Hochleistungsrechner innerhalb der BECKHOFF Embedded-PC-Familie dar. Ausgestattet mit einem Intel-Xeon-Multicore-Prozessor ist dieses Basis-CPU-Modul für extrem rechenintensive Aufgaben ausgelegt, darunter die Bewegungssteuerung mit hoher Achsanzahl, komplexe Algorithmen für maschinelles Lernen und groß angelegte Bildverarbeitungsanwendungen. Diese spezielle Variante ist werkseitig mit einer RS422-Schnittstelle ausgestattet und ermöglicht dadurch eine robuste serielle Kommunikation über große Entfernungen in elektrisch stark belasteten Umgebungen. Der CX2072-N031-0004 eignet sich ideal für die Kraftwerksverwaltung, Teststände in der Luft- und Raumfahrt sowie die Halbleiterfertigung und gewährleistet deterministische Steuerung und hohen Datendurchsatz bei gleichzeitig lüfterlosem, robustem Gehäuse.

Architektur der seriellen Hochgeschwindigkeitskommunikation

Die N031-0004 Hardwareoption stellt über eine standardmäßige 9-polige D-Sub-Buchse eine dedizierte RS422-Schnittstelle bereit. Für zuverlässige Punkt-zu-Punkt-Kommunikation ausgelegt, ist dieses Modul als Vollduplex-Endpunkt mit interner Terminierung aktiviert. Dieser Status „Terminierung aktiviert“ ist für die Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung entscheidend, da er die charakteristische Impedanz der Kommunikationsleitung anpasst und dadurch Signalreflexionen sowie Datenverfälschungen bei langen Kabelstrecken wirksam verhindert. Durch die Auslagerung der Verwaltung des seriellen Protokolls auf diese dedizierte Hardwareschicht bleibt die Intel-Xeon-CPU frei für die Ausführung zentraler SPS- und NC-Aufgaben, ohne durch Interrupts verursachte Latenzen.

Technische Spezifikationen

Häufig gestellte Fragen zur Entwicklung und Systemdiagnose

Welche Vorteile bietet die Konfiguration „Terminierung aktiviert“?

In RS422-Netzwerken ist an beiden Kabelenden eine Terminierung erforderlich, um Signalreflexionen zu verhindern. Da der CX2072-N031-0004 mit aktivierter Terminierung geliefert wird, ist er speziell für die Platzierung am physischen Ende eines Kommunikationssegments ausgelegt. Dies vereinfacht die Installation, da keine externen Widerstandsbrücken am D-Sub-Stecker erforderlich sind.

Kann die RS422-Schnittstelle per Software auf RS485 umkonfiguriert werden?

Nein. Obwohl RS422 und RS485 ähnliche physikalische Eigenschaften aufweisen, ist der N031-0004 hardwareseitig für den RS422-Vollduplexstandard optimiert. Für RS485-Multipoint-Anwendungen sollte ein Modul mit einem anderen „N“-Suffix, beispielsweise N031-0002, ausgewählt werden, um die korrekte Transceiver-Logik sicherzustellen.

Wie bewältigt der CX2072 Umgebungen mit starken Vibrationen?

Das CPU-Modul verfügt über ein Solid-State-Design ohne bewegliche Teile. Als interner Speicher werden typischerweise CFast oder SSD verwendet, und der Multicore-Xeon-Prozessor ist über eine fortschrittliche thermische Kopplung befestigt, die zugleich der mechanischen Stabilisierung dient und die Anforderungen der Norm EN 60068-2-6 erfüllt.

Protokoll für die Installation und Inbetriebnahme vor Ort

• Verdrahtungslogik für Vollduplex: Da es sich um ein Vollduplex-Gerät handelt, muss beim Anschluss an das Gegenstück darauf geachtet werden, dass die Paare TX+ / TX- und RX+ / RX- korrekt gekreuzt werden (TX zu RX, RX zu TX). Die Verwendung eines hochwertigen geschirmten Twisted-Pair-Kabels (STP) ist zwingend erforderlich, um die von der Xeon-Klasse gebotene Signalintegrität aufrechtzuerhalten.

• Anforderungen an den thermischen Freiraum: Aufgrund der hohen Leistungsdichte des Intel-Xeon-Prozessors ist zwischen dem CX2072-N031-0004 und benachbarten Modulen ein seitlicher Mindestabstand von 30 mm erforderlich. Eine unzureichende Luftzirkulation kann eine thermische Drosselung auslösen und dadurch die Ausführungsgeschwindigkeit der TwinCAT-Laufzeitumgebung verringern.

• Erdung zum Schutz der seriellen Schnittstelle: Die RS422-Schnittstelle ist galvanisch getrennt. Für maximalen Schutz vor Überspannungen muss das D-Sub-Gehäuse über eine niederohmige Verbindung mit der Funktionserde (FE) des Schaltschranks verbunden werden.

Technische Vorteile

Der BECKHOFF CX2072-N031-0004 schließt die Lücke zwischen herkömmlichen Industriesteuerungen und Server-Computing. Seine Fähigkeit, über die interne PCI-Express-Backplane große I/O-Datenmengen zu verarbeiten, kombiniert mit der Zuverlässigkeit einer terminierten RS422-Verbindung, macht ihn zur bevorzugten Wahl für Implementierungen der „Industrie 4.0“. Das integrierte Heatpipe-Kühlsystem stellt sicher, dass das System selbst bei 100 % CPU-Last eine stabile Betriebstemperatur beibehält und dadurch die bei Hochleistungsautomatisierung häufig auftretende Materialermüdung der Hardware verhindert.