Descripción
Ejecutando lógica de control de baja latencia directamente a nivel de máquina, el Beckhoff CX5020-0120 ofrece procesamiento de alta eficiencia en un formato compacto montado en riel DIN. Este controlador industrial embebido integra un procesador Intel Atom Z530 de 1.6 GHz, que cierra la brecha entre PCs industriales de alto rendimiento y sistemas PLC modulares tradicionales. Diseñado con una arquitectura sin ventilador y vías robustas de disipación térmica, este controlador está diseñado para mantener la fiabilidad en entornos industriales exigentes sin partes móviles de enfriamiento activo.
La unidad destaca por su adaptación inteligente de terminales de E/S, utilizando una interfaz de backplane unificada que detecta automáticamente e interactúa con E-bus (Terminales EtherCAT) y K-bus (Terminales de bus estándar). Con un UPS integrado y libre de mantenimiento de 1 segundo, las variables críticas del estado del sistema se escriben de forma segura en la tarjeta Compact Flash durante una pérdida inesperada de alimentación primaria, evitando la corrupción de archivos y preservando la integridad de los datos a lo largo de los ciclos operativos.
Características clave
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Procesador Intel Atom Z530: Proporciona una frecuencia de reloj estable de 1.6 GHz para bucles de control deterministas precisos de un solo núcleo.
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Backplane universal de E/S: Soporta reconocimiento automático y compatibilidad dual con topologías de comunicación E-bus de alta velocidad y K-bus convencional.
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UPS integrado de 1 segundo: Vacía automáticamente hasta 1 MB de variables persistentes en el medio CF no volátil al detectar una caída de voltaje principal.
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Pila de comunicación flexible: Puertos gigabit RJ45 duales independientes que permiten la separación física de redes entre redes de fábrica ascendentes y subredes de control descendentes.
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Ranura de expansión: Acepta interfaces modulares de bus de campo 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 a nivel de máquina y coprocesamiento PLC integrados mediante video digital y conectividad USB integrados.
- Telemetría remota y monitoreo de estaciones de bombeo con requisitos de resistencia a amplias temperaturas.
- Redes de automatización de edificios descentralizadas y controles críticos de infraestructura ambiental.
Especificaciones técnicas
| Fabricante |
Beckhoff Automation |
| Número de modelo |
CX5020-0120 |
| Procesador |
Intel Atom Z530 (1.6 GHz, núcleo único) |
| Memoria volátil |
512 MB RAM (opción de fábrica ampliable hasta 1 GB) |
| Ranura de memoria flash |
Ranura Compact Flash (tarjeta CF de 128 MB incluida) |
| Almacenamiento persistente |
UPS de 1 segundo (asignación de 1 MB en tarjeta CF) |
| Sistema operativo |
Windows Embedded CE 6 / Windows Embedded Standard 2009 |
| Soporte de software de control |
Tiempo de ejecución TwinCAT 2, tiempo de ejecución TwinCAT 3 (XAR) |
| Nivel de plataforma TwinCAT 3 |
Rendimiento (40) |
| Conexión de bus 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 suministro E-bus / K-bus) |
| Voltaje de alimentación |
24 V CC (-15% / +20%) |
| Consumo de energía |
13 W máximo (excluyendo cargas terminales aguas abajo) |
| Interfaces físicas |
2 x RJ45 (10/100/1000 Mbps), 1 x DVI-D, 4 x USB 2.0 |
| Protección ambiental |
Clasificación IP20 |
| Temperatura de operación |
-25 °C a +60 °C (-13 °F a +140 °F) |
| Temperatura de almacenamiento |
-40 °C a +85 °C (-40 °F a +185 °F) |
| Dimensiones (An x Al x Pr) |
106 mm x 100 mm x 92 mm |
| Peso de envío |
3.0 kg (incluyendo embalaje protector comercial) |
Conexiones e interfaces
| Puerto / Terminal |
Función y asignación |
| LAN1 / LAN2 (RJ45) |
Puertos Gigabit Ethernet independientes para conexión a redes de control TwinCAT o bases de datos a nivel empresarial. |
| DVI-D |
Interfaz de salida de video digital directa para interfaces de panel gráfico localizadas y pantallas de visualización. |
| USB 1 - 4 |
Cuatro puertos USB 2.0 para integración de periféricos, programación y entradas manuales locales. |
| Terminal de 24 V CC |
Conexión principal de alimentación del sistema con contactos específicos para alimentación del sistema y alimentación separada para terminales de bus de campo. |
Perspectivas empíricas de ingeniería
Modelos alternativos y compatibilidad
Este módulo de CPU está clasificado bajo el Nivel 40 de la Plataforma TwinCAT 3 (Rendimiento), lo que indica que no puede ejecutar aplicaciones en tiempo de ejecución compiladas para plataformas inferiores (por ejemplo, PL 30) o superiores (por ejemplo, PL 50+) sin actualizar la configuración del sistema objetivo y las licencias correspondientes. Al reemplazar una unidad de generación anterior, verifique que la imagen Compact Flash existente coincida con la arquitectura de la CPU para evitar fallos de arranque relacionados con incompatibilidades de controladores entre los tiempos de ejecución TwinCAT 2 y TwinCAT 3.
Errores Comunes en la Aplicación y Notas de Ingeniería
La UPS integrada de 1 segundo requiere una tarjeta Compact Flash industrial correctamente formateada, con particiones activas asignadas para datos persistentes. No utilice tarjetas CF de consumo, ya que no soportan la resistencia a escritura necesaria para escrituras de alta frecuencia durante los ciclos de energía. Además, asegúrese de que el tamaño total de sus variables persistentes no exceda el límite de asignación de 1 MB configurado en la configuración de arranque dual del sistema.
Consejos para Puesta en Marcha y Cableado
Si la longitud física de la conexión del diseño local de la sección E-bus o K-bus se acerca a la capacidad máxima, o si el consumo total de energía de los terminales aguas abajo supera el umbral de 2 A de la fuente interna, debe insertar un terminal de alimentación auxiliar (como el módulo EL9400 o KL9400) para mantener la integridad de la señal y evitar caídas de 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. Confirme que las cargas capacitivas internas se hayan disipado completamente antes de manipular componentes internos o intercambiar la tarjeta Compact Flash. No seguir estas prácticas seguras de instalación puede causar daños físicos al circuito del controlador o estados inestables del sistema.
1
Monte el módulo CPU verticalmente en un riel DIN estándar de 35 mm (EN 60715) para asegurar un flujo de aire convectivo pasivo óptimo a través de las ranuras de enfriamiento superior e inferior. No bloquee estas vías.
2
Asegúrese de que el contacto de puesta a tierra del riel DIN esté conectado a un sistema de tierra maestro de baja impedancia para mitigar interferencias electromagnéticas y ruido de alta frecuencia.
3
Deslice firmemente los módulos de E/S aguas abajo (terminales E-bus o K-bus) sobre la interfaz de bus del lado derecho. Verifique que los bloqueos deslizantes físicos aseguren los módulos de forma secuencial.
4
Conecte una fuente de alimentación regulada de 24 V CC a los terminales de entrada principales. Antes de encender y apagar la alimentación, verifique que la polaridad coincida con el diagrama de terminales.