Descripción
Al ejecutar lógica de control de baja latencia directamente a nivel de máquina, el Beckhoff CX5020-0120 ofrece un procesamiento de alta eficiencia en un formato compacto montado en carril DIN. Este controlador industrial integrado incorpora un procesador Intel Atom Z530 de 1,6 GHz y tiende un puente entre los PC industriales de alto rendimiento y los sistemas PLC modulares tradicionales. Diseñado con una arquitectura sin ventilador y vías eficaces de disipación térmica, este controlador está concebido para mantener la fiabilidad en entornos industriales exigentes sin componentes móviles de refrigeración activa.
La unidad destaca por la adaptación inteligente de terminales de E/S, gracias a una interfaz de plano posterior unificada que detecta automáticamente y se comunica tanto con E-bus (terminales EtherCAT) como con K-bus (terminales de bus estándar). Con un SAI integrado de 1 segundo que no requiere mantenimiento, las variables críticas del estado del sistema se guardan de forma segura en la tarjeta Compact Flash durante una pérdida inesperada de la alimentación principal, lo que evita la corrupción de archivos y preserva la integridad de los datos durante los ciclos operativos.
Características principales
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Procesador Intel Atom Z530: Proporciona una frecuencia de reloj estable de 1,6 GHz para ciclos de control deterministas de un solo núcleo y gran precisión.
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Plano posterior universal de E/S: Admite el reconocimiento automático y la compatibilidad dual con topologías de comunicación E-bus de alta velocidad y K-bus convencionales.
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SAI integrado de 1 segundo: Vuelca automáticamente hasta 1 MB de variables persistentes en el soporte CF no volátil al detectar una caída de la tensión principal.
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Pila de comunicación flexible: Los dos puertos Gigabit RJ45 independientes permiten separar físicamente las redes de fábrica ascendentes de las subredes de control descendentes.
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Ranura de expansión: Admite interfaces de bus de campo modulares opcionales para una integración flexible en entornos multiprotocolo existentes.
Aplicaciones
- Sistemas de ejecución de fabricación de alta velocidad que utilizan topologías EtherCAT densas y distribuidas.
- HMI integrada a nivel de máquina y coprocesamiento con PLC mediante conectividad de vídeo digital y USB integrada.
- Telemetría remota y supervisión de estaciones de bombeo con requisitos de amplio rango de resistencia a la temperatura.
- Redes descentralizadas de automatización de edificios y controles de infraestructura ambiental crítica.
Especificaciones técnicas
| Fabricante |
Beckhoff Automation |
| Número de modelo |
CX5020-0120 |
| Procesador |
Intel Atom Z530 (1,6 GHz, un solo núcleo) |
| Memoria volátil |
512 MB de RAM (opción de fábrica ampliable hasta 1 GB) |
| Ranura para memoria flash |
Ranura Compact Flash (incluye tarjeta CF de 128 MB) |
| Almacenamiento persistente |
SAI de 1 segundo (asignación de 1 MB en la tarjeta CF) |
| Sistema operativo |
Windows Embedded CE 6 / Windows Embedded Standard 2009 |
| Compatibilidad con software de control |
Entorno de ejecución TwinCAT 2, entorno de ejecución TwinCAT 3 (XAR) |
| Nivel de plataforma TwinCAT 3 |
Rendimiento (40) |
| Conexión del bus de E/S |
E-bus (EtherCAT) o K-bus (terminales de bus), con detección automática |
| Corriente máxima de salida del bus |
2 A CC (capacidad de alimentación del E-bus / K-bus) |
| Tensión de alimentación |
24 V CC (-15% / +20%) |
| Consumo de energía |
13 W como máximo (sin incluir las cargas de los terminales posteriores) |
| Interfaces físicas |
2 x RJ45 (10/100/1000 Mbps), 1 x DVI-D, 4 x USB 2.0 |
| Protección ambiental |
Grado de protección IP20 |
| Temperatura de funcionamiento |
-25 °C a +60 °C (-13 °F a +140 °F) |
| Temperatura de almacenamiento |
-40 °C a +85 °C (-40 °F a +185 °F) |
| Dimensiones (W x alto x profundidad) |
106 mm x 100 mm x 92 mm |
| Peso de envío |
3,0 kg (incluido el embalaje protector comercial) |
Conexiones e interfaces
| Puerto / terminal |
Función y asignación |
| LAN1 / LAN2 (RJ45) |
Puertos Gigabit Ethernet independientes para la conexión a redes de control TwinCAT o bases de datos empresariales. |
| DVI-D |
Interfaz de salida de vídeo digital directa para interfaces gráficas de panel local y pantallas de visualización. |
| USB 1 - 4 |
Cuatro puertos USB 2.0 para integrar periféricos, programar y conectar entradas manuales locales. |
| Terminal de 24 V CC |
Conexión principal de alimentación del sistema con contactos específicos para la alimentación del sistema y alimentación independiente para los terminales del bus de campo. |
Análisis de ingeniería basados en datos empíricos
Modelos alternativos y compatibilidad
Este módulo de CPU está clasificado en TwinCAT 3 Platform Level 40 (rendimiento), lo que indica que no puede ejecutar aplicaciones de tiempo de ejecución compiladas para plataformas inferiores (p. ej., PL 30) o superiores (p. ej., PL 50+) sin actualizar la configuración del sistema de destino y las licencias correspondientes. Al sustituir una unidad de una generación anterior, compruebe que la imagen de Compact Flash existente sea compatible con la arquitectura de la CPU para evitar fallos de arranque relacionados con incompatibilidades de controladores entre los entornos de ejecución TwinCAT 2 y TwinCAT 3.
Problemas de aplicación y notas de ingeniería
El SAI integrado de 1 segundo requiere una tarjeta Compact Flash de grado industrial, con el formato correcto y particiones activas asignadas a datos persistentes. No utilice tarjetas CF de consumo, ya que no admiten las métricas de resistencia a la escritura necesarias para las escrituras de alta frecuencia durante los ciclos de alimentación. Además, asegúrese de que el tamaño total de las variables persistentes no supere el límite de asignación de 1 MB configurado en la configuración de arranque del sistema Twin.
Consejos de puesta en marcha y cableado
Si la longitud física de la conexión de la disposición local de módulos E-bus o K-bus se aproxima a la capacidad máxima, o si el consumo total de energía de los terminales posteriores supera el umbral de alimentación interna de 2 A, debe insertar un terminal de alimentación auxiliar (como el módulo EL9400 o KL9400) para mantener la integridad de la señal y evitar interrupciones de la comunicación.
Directrices de instalación
ADVERTENCIA CRÍTICA
Desconecte todas las fuentes de alimentación del sistema antes de iniciar el montaje del hardware, la conexión de terminales o la conexión de interfaces. Antes de manipular componentes internos o cambiar la tarjeta Compact Flash, confirme que las cargas capacitivas internas se hayan disipado por completo. El incumplimiento de estas prácticas de instalación segura puede provocar daños físicos en los circuitos del controlador o estados inestables del sistema.
1
Monte el módulo CPU verticalmente en un carril DIN estándar de 35 mm (EN 60715) para garantizar un flujo de aire convectivo pasivo óptimo a través de las ranuras de refrigeración superior e inferior. No obstruya estas vías.
2
Asegúrese de que el contacto de puesta a tierra del carril DIN esté conectado a un sistema de tierra principal de baja impedancia para reducir las interferencias electromagnéticas y el ruido de alta frecuencia.
3
Deslice firmemente los módulos de E/S posteriores (terminales de bus E o K) sobre la interfaz de bus del lado derecho. Compruebe que los bloqueos deslizantes físicos fijen los módulos de forma secuencial.
4
Conecte una fuente de alimentación regulada de 24 V CC a los terminales de entrada principales. Antes de restablecer la alimentación, compruebe que la polaridad coincida con el diagrama de terminales.