Descripción
Diseñado para conectar el control local de alta velocidad con redes de bus de campo heredadas, el Beckhoff CX8031 es un PC Embedded compacto, montado en carril DIN, equipado con una interfaz esclava PROFIBUS DP integrada. Este controlador está diseñado para procesar de forma independiente la lógica de automatización local, manteniendo al mismo tiempo una comunicación directa y determinista con un sistema PROFIBUS maestro. Gracias a un procesador ARM9 de 400 MHz, la unidad ejecuta Windows Embedded CE 6 y está optimizada para el entorno de programación TwinCAT 2, lo que permite ejecutar rápidamente aplicaciones PLC directamente en la máquina o en el nivel de campo.
Características
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Interfaz de bus de campo integrada: Incorpora un conector PROFIBUS DP esclavo D-sub de 9 pines específico con un blindaje eléctrico robusto.
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Compatibilidad con dos buses: Ofrece reconocimiento automático y conexión directa tanto de E-bus (terminales EtherCAT) como de K-bus (terminales Bus estándar) para configuraciones de E/S flexibles.
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Seguridad de datos persistentes: La UPS integrada de 1 segundo garantiza que hasta 1 MB de variables persistentes críticas se guarden en la memoria flash en caso de interrupción del suministro eléctrico.
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Arquitectura de alta eficiencia: Consume un máximo de 3 W, lo que reduce la disipación térmica dentro de envolventes industriales selladas.
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Certificación para ubicaciones peligrosas: Totalmente aprobado para entornos exigentes con las clasificaciones ATEX, IECEx y cFMus Clase I División 2.
Aplicaciones
- Estaciones de control descentralizadas que se interconectan con maestros PROFIBUS principales de Siemens, Beckhoff o de terceros.
- Control de máquinas mediante subconjuntos que requiere gestión de lógica localizada y opciones de terminales de alta densidad.
- Zonas peligrosas Ex Zona 2 en instalaciones de procesamiento químico, petroquímico y de petróleo y gas.
- Proyectos de control de infraestructuras con paneles de control con espacio limitado que requieren expansión nativa mediante EtherCAT o Bus Terminal.
Tabla de especificaciones técnicas
| Parámetro de especificación |
Valor / clasificación |
| Fabricante |
Beckhoff |
| Número de modelo |
CX8031 |
| Tipo de procesador |
ARM9, 400 MHz (1 núcleo) |
| Memoria flash |
512 MB de microSD (ampliable opcionalmente) |
| Memoria principal |
64 MB de RAM DDR2 (no ampliable) |
| Memoria persistente |
SAI de 1 segundo (guarda hasta 1 MB de datos persistentes) |
| Sistema operativo |
Windows Embedded CE 6 |
| Software de control |
PLC TwinCAT 2 |
| Interfaces físicas |
1 RJ45 (10/100 Mbit/s), 1 dispositivo USB (detrás de la tapa frontal protectora) |
| Interfaz de bus |
1 toma D-sub de 9 pines, blindada, esclavo PROFIBUS DP |
| Tipo de conexión de E/S |
E-bus (EtherCAT) o K-bus (terminales de bus), reconocimiento automático |
| Alimentación de corriente del bus |
2 A como máximo |
| Consumo máximo de energía |
3 W |
| Indicador de diagnóstico |
1 LED de estado de TC, 2 LED de estado del bus |
| Reloj de tiempo real |
Reloj interno respaldado por batería intercambiable (detrás de la tapa frontal) |
| Dimensiones (An x Al x P) |
64 mm x 100 mm x 73 mm |
| Peso de la unidad |
180 g |
| Temperatura de funcionamiento |
0 a 55 degC |
| Temperatura de almacenamiento |
-25 a +85 degC |
| Humedad relativa |
95 %, sin condensación |
| Grado de protección contra la penetración |
IP20 |
| Marcado ATEX |
II 3 G Ex nA IIC T4 Gc / II 3 D Ex tc IIIC T135 degC Dc |
| Marcado IECEx |
Ex nA IIC T4 Gc / Ex tc IIIC T135 degC Dc |
| Marcado cFMus |
Clase I, División 2, Grupos A, B, C, D / Clase I, Zona 2, AEx ec IIC T4 Gc |
| Peso de envío (calculado) |
2,0 kg |
Conexiones e interfaces
| Tipo de interfaz |
Conector / formato |
Asignación funcional |
| Puerto Ethernet |
RJ45 (10/100 Base-T) |
Programación, puesta en servicio de la red y configuración del sistema |
| Esclavo PROFIBUS DP |
D-sub de 9 pines (hembra), blindado |
Integración estándar de maestro PROFIBUS (direccionado por hardware) |
| Puerto de dispositivo USB |
USB tipo B (debajo de la tapa frontal) |
Interfaz de configuración local para la gestión y el diagnóstico del sistema operativo |
| Contactos del bus de E/S |
Contactos accionados por resorte (lado derecho) |
Conexión automática a terminales EtherCAT estándar (E-bus) o terminales de bus (K-bus) |
Conclusiones de ingeniería empírica
Modelos alternativos y compatibilidad
El CX8031 está diseñado específicamente para entornos TwinCAT 2 y no es compatible con los entornos de ejecución de TwinCAT 3 debido a su arquitectura de hardware ARM9 subyacente. Para aplicaciones que requieran compatibilidad con TwinCAT 3 o procesamiento multinúcleo moderno, los desarrolladores deben especificar los controladores de las series CX8100 o CX8200. Tenga en cuenta que, al migrar de K-bus (terminales de bus estándar) a E-bus (EtherCAT) en el mismo CX8031, la unidad volverá a detectar automáticamente la topología física del bus del panel posterior al encenderse, sin necesidad de cambiar manualmente los interruptores DIP.
Errores comunes de la aplicación y notas de ingeniería
Aunque el CX8031 proporciona hasta 2 A de corriente directamente al backplane E-bus/K-bus, los integradores del sistema deben calcular el consumo total de corriente de todos los terminales de E/S conectados. Superar este límite provocará un apagado del sistema o anomalías de comunicación inestables. Al implementar configuraciones de terminales de alta densidad, planifique un módulo de alimentación intermedio, como el EL9410, para inyectar alimentación adicional al bus.
Consejos para la puesta en marcha y el cableado
La dirección de nodo PROFIBUS se configura manualmente mediante los selectores giratorios físicos de dirección situados detrás de la tapa frontal. Los cambios realizados en estos selectores no se actualizan en tiempo real; el CX8031 debe someterse a un reinicio completo en frío (ciclo de apagado y encendido) para registrar la nueva dirección de hardware asignada. Asegúrese de que el apantallamiento del cable PROFIBUS D-sub de 9 pines esté conectado a tierra en ambos extremos para eliminar las interferencias electromagnéticas industriales de alta frecuencia.
Directrices de instalación
ADVERTENCIA CRÍTICA
Aísle todas las fuentes de alimentación eléctrica antes de realizar la instalación mecánica o el cableado físico de los terminales. Asegúrese de que las líneas de alimentación estén bloqueadas conforme a los procedimientos estándar de seguridad industrial. No desconectar las líneas de alimentación activas puede dañar el núcleo del procesador ARM9 interno, corromper la partición del sistema de la microSD o provocar daños graves en el equipo.
1
Enganche el borde superior de la carcasa CX8031 en un carril DIN estándar de 35 mm (EN 60715) y empuje hacia abajo hasta que el clip de bloqueo inferior encaje con un clic mecánico limpio.
2
Verifique la dirección de nodo PROFIBUS del hardware preconfigurada mediante los selectores giratorios ubicados detrás de la tapa frontal protectora antes de conectar la red.
3
Conecte el cable apantallado PROFIBUS esclavo D-sub de 9 pines y apriete manualmente los tornillos de retención para garantizar una correcta conexión a tierra con el conector del chasis.
4
Conecte la fuente de alimentación auxiliar de 24 V CC. Observe los LED de diagnóstico locales; el LED de estado de TC debería cambiar de amarillo a verde fijo cuando TwinCAT entre en modo Run.