Descripción
Diseñado para una instalación robusta en carril DIN dentro de arquitecturas de automatización de tamaño medio, el Beckhoff CX5020-1122 funciona como un controlador integrado de alto rendimiento y sin ventilador, equipado con un procesador Intel Atom Z530. Este PC industrial integra a la perfección tareas de control, visualización e interfaces de comunicación en un formato muy compacto. Equipado con una interfaz de detección automática de la capa física, la unidad identifica y se conecta de forma autónoma a terminales EtherCAT (E-bus) de alta velocidad o a terminales Bus (K-bus) estándar, proporcionando la máxima flexibilidad en configuraciones modulares de E/S. Diseñado sin piezas móviles, el hardware utiliza una ranura para tarjetas Compact Flash como almacenamiento de estado sólido de grado industrial e incorpora un SAI capacitivo de 1 segundo para evitar la corrupción de datos mediante la escritura segura de variables persistentes en el medio flash durante interrupciones repentinas del suministro eléctrico.
Características principales
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Procesador Intel Atom Z530: Ejecución mononúcleo a 1,6 GHz optimizada para operaciones de control deterministas.
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Compatibilidad con dos buses: Detección y gestión automáticas de las líneas E-bus (EtherCAT) y K-bus (terminal de E/S estándar).
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SAI integrado de 1 segundo: Mecanismo de almacenamiento de energía capacitivo dedicado a proteger los datos de la RAM persistente en la tarjeta Compact Flash durante fallos de alimentación.
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Conectividad robusta: Las interfaces integradas estándar incluyen dos puertos Gigabit Ethernet independientes, cuatro canales USB 2.0 de alta velocidad y un puerto gráfico DVI-D.
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Diseño térmico sin ventilador: La disipación del calor se produce pasivamente mediante aletas de refrigeración optimizadas, lo que elimina los ventiladores de refrigeración que requieren un mantenimiento frecuente.
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Compatibilidad flexible con sistemas operativos: Totalmente preparado para entornos de ejecución TwinCAT 2 y TwinCAT 3 (runtime XAR).
Aplicaciones
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Control descentralizado de máquinas: Funciona como controlador de sistema independiente para líneas de ensamblaje complejas, maquinaria de embalaje y celdas de fabricación.
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Automatización de procesos: Ejecuta tareas de PLC altamente deterministas y lógica de control de movimiento en plantas de procesamiento e instalaciones de tratamiento de agua.
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Sistemas de gestión de edificios: Proporciona una plataforma unificada para comunicaciones multiprotocolo y supervisión centralizada de servicios en plantas industriales.
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Agregación de datos de subestación: Implementado como una puerta de enlace de comunicaciones fiable que convierte las métricas de E/S físicas locales en redes de enlace ascendente de bus de campo o TCP/IP.
Especificaciones técnicas
| Parámetro |
Valor de la especificación |
| Fabricante |
Beckhoff Automation |
| Número de modelo |
CX5020-1122 |
| Tipo de procesador |
Intel Atom Z530 (1.6 GHz, un solo núcleo) |
| Memoria del sistema (RAM) |
512 MB (ampliable de fábrica a 1 GB) |
| Ranura de memoria flash |
Compact Flash tipo I/II (tarjeta industrial de 128 MB incluida) |
| Almacenamiento persistente |
SAI de 1 segundo (1 MB de memoria no volátil asignada a la tarjeta CF) |
| Interfaces de red |
2 x puertos RJ45, 10/100/1000 Mbit/s (líneas de controlador independientes) |
| Interfaces adicionales |
1 x DVI-D, 4 x USB 2.0, 1 x ranura de interfaz opcional |
| Sistema de conexión de E/S |
E-bus (EtherCAT) o K-bus (terminal de bus), detección automática |
| Salida máxima de la fuente de alimentación |
2 A (dedicados a alimentar los terminales E-bus/K-bus conectados) |
| Tensión de entrada nominal |
24 V DC (tolerancia de -15 por ciento / +20 por ciento) |
| Consumo máximo de potencia |
13 W |
| Grado de protección contra la penetración |
IP20 |
| Temperatura de funcionamiento |
-25 degC a +60 degC |
| Temperatura de almacenamiento |
-40 degC a +85 degC |
| Rango de humedad relativa |
95 por ciento, estado sin condensación |
| Dimensiones físicas |
106 mm x 100 mm x 92 mm |
| Peso neto |
575 g |
| Peso de envío (calculado) |
2.0 kg |
| Nivel de plataforma TwinCAT 3 |
Performance (Platform Level 40) |
Conexiones e interfaces
| Interfaz del conector |
Formato físico |
Asignación de funciones/señales |
| LAN 1 / LAN 2 |
RJ45 |
Puertos Gigabit Ethernet (líneas MAC PCIe independientes) |
| Salida DVI |
DVI-D hembra |
Salida de vídeo digital directa para HMI operativas |
| Puertos USB 1 - 4 |
USB tipo A |
Interfaz USB 2.0 para dispositivos de entrada, almacenamiento o periféricos |
| Entrada de alimentación |
Bloque de terminales de tornillo modular |
Alimentación del sistema de 24 V DC, alimentación de los contactos de los terminales de E/S y puesta a tierra |
Perspectivas de ingeniería empíricas
Modelos alternativos y compatibilidad
La serie CX5020 conecta sistemas heredados con buses de campo EtherCAT modernizados. Ofrece una vía de actualización directa desde los sistemas modulares CX1010/CX1020 anteriores. Durante la migración, tenga en cuenta que el CX5020-1122 funciona con TwinCAT 3 Platform Level 40 (Performance). Las licencias existentes escritas para Platform Level 30 (Economy) deben actualizarse al Level 40 en el portal de licencias de Beckhoff. El hardware permite reutilizar directamente los terminales K-bus existentes, eliminando la necesidad de volver a cablear los nodos de control físicos preinstalados.
Errores de aplicación y notas de ingeniería
La UPS integrada de 1 segundo requiere una configuración correcta en Windows TwinCAT System Manager, dentro de la rutina Write Persistent Data. Al ser un sistema capacitivo, no mantiene en funcionamiento todo el sistema operativo; solo proporciona energía suficiente para volcar el búfer de datos persistentes en la tarjeta CF. Es fundamental supervisar el estado de la tarjeta CF; el uso de tarjetas de memoria flash MLC no industriales puede agotar los ciclos de escritura y provocar la corrupción inmediata de la imagen del sistema operativo cuando se producen cortes repentinos de alimentación.
Consejos de puesta en servicio y cableado
Para evitar la limitación térmica en entornos con temperatura ambiente elevada, el CX5020 debe instalarse en orientación vertical sobre un riel DIN horizontal. Mantenga un espacio libre mínimo de 30 mm por encima y por debajo de las aletas de refrigeración para permitir la convección natural del aire. Al combinar terminales E-bus y K-bus en el mismo grupo local, asegúrese de que las transiciones físicas entre tipos de terminal utilicen los componentes de acoplamiento de bus adecuados y calcule el consumo de corriente acumulado para garantizar que los terminales conectados no superen el límite de 2 A del contacto de alimentación del CX5020.
Directrices de instalación
ADVERTENCIA CRÍTICA EN CAMPO
Aísle todas las fuentes de alimentación de 24 V CC antes de montar o desmontar cualquier componente del sistema o conexión de terminales. Conectar o desconectar terminales mientras el módulo está energizado puede provocar picos transitorios eléctricos que dañen permanentemente la lógica interna de la interfaz E-bus y dejen el controlador inoperativo.
1
Alinee la muesca de montaje posterior del módulo CX5020 con el borde superior del riel DIN de 35 mm (EN 60715) y aplique fuerza hacia abajo y hacia atrás hasta que el módulo quede firmemente bloqueado en su posición.
2
Deslice los terminales de bus de E/S adyacentes sobre el lado derecho de la unidad y verifique que las uniones físicas de encaje de lengüeta y ranura estén correctamente alineadas.
3
Inserte la tarjeta Compact Flash industrial preconfigurada en la ranura específica, asegurándose de que la palanca física de bloqueo de la tarjeta quede completamente asegurada.
4
Conecte las líneas de alimentación de 24 V CC al bloque de terminales de entrada. Conecte la toma de tierra de protección (PE) específica directamente al riel DIN o a la placa posterior para establecer una ruta de disipación de ruido de baja impedancia.