Descripción
Diseñado para tareas de automatización de alto rendimiento que requieren un montaje compacto en carril DIN, el Beckhoff CX5140-N031-0004 es un controlador de grado industrial equipado con un procesador Intel Atom de cuatro núcleos. Esta unidad integra una interfaz de opción serie N031 RS422/RS485 dedicada, que permite disponer de puntos finales de comunicación dúplex completo directamente desde el conjunto del procesador. Diseñado para funcionar sin ventilador, el dispositivo utiliza una arquitectura de refrigeración pasiva para ofrecer una ejecución robusta de tareas de control de TwinCAT, lo que lo hace ideal para aplicaciones de PLC de alta velocidad, control de movimiento y puertas de enlace de comunicación.
Características principales
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Procesador Intel Atom de cuatro núcleos: Ofrece una gran potencia de cálculo multinúcleo optimizada para secuencias de automatización en tiempo real y bucles de control deterministas.
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Interfaz serie N031: Conector D-sub hembra estándar de 9 pines configurado para funcionar con RS422/RS485 como punto final dúplex completo con terminación.
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Puertos Ethernet Gigabit dobles: Dos interfaces RJ45 independientes compatibles con 10/100/1000 Mbps para topologías de red separadas y comunicaciones de control.
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Conectividad de E/S universal: Admite la detección automática y el cambio de bus entre terminales EtherCAT (E-bus) y terminales de bus estándar (K-bus).
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Diseño robusto sin mantenimiento: Funcionamiento sin ventilador y compatibilidad con medios de almacenamiento de estado sólido, lo que minimiza los riesgos de fallos mecánicos en entornos exigentes.
Aplicaciones industriales
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Maquinaria de embalaje de alta velocidad: Actúa como plataforma principal de control de movimiento y coordina accionamientos sincronizados multieje mediante EtherCAT.
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Puertas de enlace para control de procesos: Conecta redes de campo heredadas mediante la interfaz serie RS422 con capas empresariales modernas EtherCAT o TCP/IP.
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Energía eólica y generación eléctrica: Ejecuta el control determinista de turbinas y la supervisión estructural en amplios rangos de temperatura.
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Automatización distribuida de edificios: Coordina la iluminación, la climatización y la integración de subsistemas en instalaciones físicas extensas.
Especificaciones técnicas
| Parámetro de especificación |
Valor / Descripción |
| Fabricante |
Beckhoff |
| Número de modelo |
CX5140-N031-0004 |
| Procesador |
Intel Atom (1,91 GHz, cuatro núcleos) |
| Configuración de memoria |
4 GB de RAM DDR3 (interna, no ampliable) |
| Interfaz serie (N031) |
RS422 / RS485 (D-sub de 9 pines, hembra) |
| Interfaces Ethernet |
2 x RJ45 (10/100/1000 Mbit/s, independientes) |
| Puertos USB |
4 x USB 2.0 |
| Interfaz de pantalla |
1 x DVI-D |
| Conexión del sistema de bus |
Detección automática de E-bus (EtherCAT) o K-bus (bus de terminales estándar) |
| Tensión de funcionamiento |
24 V CC (-15 % / +20 %) |
| Temperatura de funcionamiento |
-25 °C a +60 °C |
| Peso de envío (calculado) |
3.00 kg |
3,00 kg
Conexiones e interfaces
| La opción N031 proporciona una interfaz serie configurada para funcionar como punto final RS422 dúplex completo, con las resistencias de terminación internas activadas. La conexión se realiza mediante un conector D-sub hembra de 9 pines con la siguiente asignación de pines: |
Pin D-sub |
| Asignación de señales (RS422 dúplex completo) |
Pin 2 |
| TxD+ (Datos transmitidos +) |
Pin 3 |
| RxD+ (Datos recibidos +) |
GND (Tierra de señal) |
| Pin 7 |
TxD- (Datos transmitidos -) |
| Pin 8 |
RxD- (Datos recibidos -) |
Observaciones de ingeniería empíricas
Modelos alternativos y compatibilidad
El CX5140-N031-0004 puede sustituir directamente a los sistemas CX5140-0004 estándar, siempre que se actualicen los perfiles de aplicación del sistema en TwinCAT System Manager para asignar el puerto COM virtual correspondiente al chip serie N031. Tenga en cuenta que cambiar las conexiones físicas de los terminales de bus del K-bus estándar al E-bus no requiere conmutación manual del hardware, ya que el controlador interno consulta e inicia automáticamente el controlador de capa física correcto durante el arranque.
Errores de aplicación y notas de ingeniería
Dado que la interfaz N031 incorpora resistencias de terminación internas no conmutables, añadir bloques de terminación externos en el extremo del controlador del segmento de bus RS422 provocará una carga excesiva de la señal. La doble terminación en el nodo local puede degradar los márgenes de señal de comunicación y causar errores esporádicos de CRC o de encuadre, especialmente al operar a velocidades de transmisión altas y a grandes distancias.
Consejos de puesta en servicio y cableado
Al tender enlaces serie junto a cables de motores de alta tensión, verifique que la cubierta metálica D-sub de 9 pines establezca una conexión robusta y continua de 360 grados con el blindaje del cable. Asegúrese de que la puesta a tierra del blindaje esté conectada únicamente en un punto de referencia de la barra de tierra dentro del armario principal, para impedir que las corrientes de bucle de tierra atraviesen las líneas de comunicación.
Directrices de instalación
ADVERTENCIA CRÍTICA
Aísle y apague por completo todas las fuentes de alimentación primaria y auxiliar de 24 V CC antes de montar o desmontar el bloque de la CPU. Intentar acoplar o desacoplar terminales de bus (E-bus/K-bus) con la alimentación conectada generará picos transitorios de tensión que pueden destruir permanentemente la lógica electrónica del panel posterior.
1
Monte el dispositivo en un carril DIN estándar de 35 mm (EN 60715) presionando hacia abajo la pestaña de bloqueo integrada, colocando la unidad contra el carril y dejando que la pestaña vuelva a encajar firmemente en su posición.
2
Alinee los terminales E-bus/K-bus adyacentes con la interfaz derecha y presiónelos entre sí hasta que encajen los cierres de enclavamiento físico.
3
Establezca el sistema de alimentación y las conexiones serie utilizando cables de alimentación de 24 V CC aislados, con una sección transversal nominal de al menos 1,0 mm², para limitar la caída de tensión de transmisión bajo cargas elevadas de la CPU.