Descripción
Al ofrecer directamente en el carril DIN el rendimiento de procesamiento de un Intel Core i7 de cuatro núcleos, el Beckhoff CX2040-0130 es un controlador industrial de alta capacidad diseñado para aplicaciones exigentes de control de movimiento, visualización y PLC. Este módulo de CPU básico coordina configuraciones complejas de automatización multieje y tareas computacionales sin comprometer el espacio del panel. La unidad incorpora diagnósticos integrados, numerosas opciones de interfaz y una disposición de hardware robusta, optimizada para el funcionamiento continuo en condiciones térmicas y mecánicas exigentes.
Características
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Procesamiento Intel Core i7: la CPU de cuatro núcleos a 2,1 GHz ofrece un alto rendimiento computacional para algoritmos de control complejos.
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Arquitectura de memoria de alta velocidad: equipado con 4 GB de RAM DDR3 y 128 kB de NOVRAM no volátil integrada para el almacenamiento persistente de datos.
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Opciones de almacenamiento flexibles: la ranura para tarjeta CFast admite capacidades de almacenamiento estándar de 20 GB o 40 GB, con opción de ampliación según el sistema operativo.
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Refrigeración activa integrada: el conjunto de ventilador con rodamientos de bolas y supervisión de velocidad garantiza una disipación térmica fiable.
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Doble Gigabit Ethernet: dos puertos RJ45 admiten velocidades de red de 10/100/1000 Mbit/s para segmentar de forma independiente las redes de control y corporativas.
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Interfaz de diagnóstico robusta: los LED de diagnóstico directos para alimentación, estado de TwinCAT, acceso a la memoria flash y estado del bus proporcionan una visibilidad física inmediata de los fallos.
Aplicaciones
- Control de movimiento multieje de alta velocidad y aplicaciones de servos sincronizados.
- Nodos centralizados de PLC y visualización en maquinaria de envasado compleja.
- Pasarelas de procesamiento de datos de alto rendimiento que conectan las E/S de planta con redes MES/SCADA.
- Bancos de pruebas industriales que requieren adquisición de mediciones en tiempo real y tiempos de ciclo rápidos.
Especificaciones técnicas
| Parámetro |
Especificación |
| Fabricante |
Beckhoff |
| Número de modelo |
CX2040-0130 |
| Procesador |
Intel Core i7 2715QE (2,1 GHz, 4 núcleos) |
| Memoria del sistema |
4 GB de RAM DDR3 (no ampliable) |
| Memoria persistente |
NOVRAM de 128 kB (integrada) |
| Interfaz de almacenamiento |
Ranura para tarjeta CFast (20 GB o 40 GB según la configuración del sistema operativo) |
| Sistema operativo |
Windows Embedded Standard 7 P |
| Nivel de plataforma TwinCAT |
Alto rendimiento (70) |
| Interfaces |
2 x RJ45 (10/100/1000 Mbit/s), 1 x DVI-I, 4 x USB 2.0, 1 x ranura opcional |
| Conexión de E/S |
Mediante módulo de alimentación (admite E-bus y K-bus con detección automática) |
| Tensión de alimentación |
24 V CC (-15 % / +20 %) |
| Consumo máximo de energía |
32 W |
| Dimensiones (ancho x alto x fondo) |
144 mm x 99 mm x 91 mm |
| Peso neto |
1230 g |
| Peso de envío (calculado) |
3,0 kg |
| Temperatura de funcionamiento |
-25 a +60 °C |
| Temperatura de almacenamiento |
-40 a +85 °C |
| Humedad relativa |
95 %, sin condensación |
| Grado de protección |
IP20 |
| Homologaciones |
CE, UL |
Conexiones e interfaces
| Nombre del puerto |
Tipo de conector |
Descripción / función |
| LAN 1 |
RJ45 |
Interfaz Gigabit Ethernet (basada en PCI Express), 10/100/1000 Mbit/s |
| LAN 2 |
RJ45 |
Interfaz Gigabit Ethernet (basada en PCI Express), 10/100/1000 Mbit/s |
| DVI-I |
DVI hembra |
Salida de vídeo para pantalla local / conexión del panel |
| USB 1 - 4 |
USB tipo A |
4 puertos USB 2.0 para dispositivos de configuración, teclados o unidades flash |
| Ranura opcional |
Ranura de bus de campo |
Puede equiparse de fábrica con interfaces de bus de campo (por ejemplo, maestro EtherCAT, PROFINET o PROFIBUS) |
Información empírica de ingeniería
Modelos alternativos y compatibilidad
El CX2040-0130 cuenta con la plataforma de hardware básica, sin licencias de software de runtime de TwinCAT preinstaladas. Esta configuración ofrece a los integradores de sistemas la flexibilidad de implementar configuraciones personalizadas de TwinCAT 3 o configuraciones de runtime propietarias. A diferencia de los sistemas CX2020 y CX2030, el CX2040 utiliza un procesador Intel Core i7 de cuatro núcleos (Platform Level 70), por lo que requiere modelos de licenciamiento de núcleos de TwinCAT 3 adecuados a su capacidad de procesamiento. Requiere un módulo de alimentación CX2100 para conectarse a placas posteriores E-bus o K-bus estándar.
Problemas de aplicación y notas de ingeniería
Debido al perfil térmico de la CPU Core i7 de cuatro núcleos, el CX2040-0130 utiliza refrigeración activa. Debe mantenerse estrictamente una distancia mínima de 30 mm por encima y por debajo del dispositivo dentro del armario. La obstrucción del flujo de aire provocará una reducción térmica de la frecuencia de los núcleos de la CPU, manifestándose como un aumento inexplicable de los tiempos de ciclo y de la fluctuación temporal en las tareas de TwinCAT. Los monitores deben supervisar el bit de advertencia Fan Fail dentro de las bibliotecas PLC del sistema TwinCAT para activar un apagado seguro de la máquina antes de alcanzar los límites térmicos.
Consejos de puesta en servicio y cableado
Al implementar ciclos EtherCAT en tiempo real inferiores a 1 ms, se recomienda vincular las tareas de ejecución de alta prioridad a núcleos de CPU aislados, dejando el núcleo 0 para las tareas estándar de Windows Embedded (interfaz de usuario, redes y sondeo USB). Utilice únicamente tarjetas CFast de grado industrial certificadas (memoria flash pSLC o SLC), formateadas con la imagen del sistema operativo específica de Beckhoff. Las tarjetas de consumo no incorporan los algoritmos de nivelación de desgaste necesarios para soportar escrituras cíclicas de persistencia de NOVRAM a Flash, lo que provoca el desgaste prematuro de la tarjeta y la corrupción de archivos.
Directrices de instalación
ADVERTENCIA DE SEGURIDAD CRÍTICA
Aísle todas las fuentes de alimentación de 24 VCC que suministran energía a la CPU y a los módulos de E/S posteriores antes de montar, desmontar o insertar el medio de almacenamiento CFast. La subtensión o la conexión en caliente durante la inicialización de la tarjeta pueden provocar la corrupción permanente de la memoria flash del controlador y daños en las interfaces internas del bus físico.
1
Monte el bloque CPU CX2040-0130 en un carril DIN estándar de 35 mm (EN 60715), junto a su módulo de alimentación CX2100 asociado, asegurándose de que las conexiones deslizantes laterales encajen firmemente en su posición.
2
Deslice con cuidado la tarjeta de sistema CFast preparada, que contiene la imagen del sistema Windows Embedded Standard 7 P, en la ranura frontal dedicada hasta que encaje firmemente con un clic.
3
Conecte los cables de la arquitectura de red (se recomienda Categoría 6 apantallada) a los puertos LAN 1 o LAN 2, y dirija la pantalla o el apantallamiento a una barra de tierra centralizada de baja impedancia.
4
Aplique 24 VCC al módulo de alimentación adyacente y verifique que los LED Power y TC Status se iluminen en la placa frontal del bloque CPU, lo que indica un arranque normal del sistema y un estado operativo correcto.