توضیحات
با اجرای منطق کنترل با تأخیر کم مستقیماً در سطح ماشین، Beckhoff CX5020-0120 پردازش با کارایی بالا را در قالبی فشرده و نصبشده روی ریل DIN ارائه میدهد. این کنترلکننده صنعتی تعبیهشده مجهز به پردازنده Intel Atom Z530 با فرکانس ۱.۶ گیگاهرتز است که فاصله بین رایانههای صنعتی با عملکرد بالا و سیستمهای PLC مدولار سنتی را پر میکند. طراحی بدون فن و مسیرهای دفع حرارت مقاوم این کنترلکننده را برای حفظ قابلیت اطمینان در محیطهای صنعتی چالشبرانگیز بدون قطعات متحرک خنککننده فعال مهندسی کرده است.
این واحد با تطبیق هوشمند ترمینال ورودی/خروجی خود برجسته میشود که از یک رابط بکپلن یکپارچه استفاده میکند که بهطور خودکار هر دو E-bus (ترمینالهای EtherCAT) و K-bus (ترمینالهای باس استاندارد) را شناسایی و متصل میکند. با یوپیاس یکثانیهای یکپارچه و بدون نیاز به نگهداری، متغیرهای حالت بحرانی سیستم در هنگام قطع ناگهانی تغذیه اصلی به کارت Compact Flash نوشته میشوند تا از خرابی فایل جلوگیری و یکپارچگی دادهها در چرخههای عملیاتی حفظ شود.
ویژگیهای کلیدی
-
پردازنده Intel Atom Z530: فرکانس ساعت پایدار ۱.۶ گیگاهرتز برای حلقههای کنترل دقیق و تکهستهای تعیینکننده فراهم میکند.
-
بکپلن ورودی/خروجی جهانی: پشتیبانی از شناسایی خودکار و سازگاری دوگانه با توپولوژیهای ارتباطی پرسرعت E-bus و توپولوژیهای معمولی K-bus.
-
یوپیاس یکثانیهای یکپارچه: بهطور خودکار تا ۱ مگابایت متغیرهای پایدار را هنگام تشخیص افت ولتاژ اصلی به رسانه CF غیر فرّار منتقل میکند.
-
پشته ارتباطی انعطافپذیر: دو پورت گیگابیت RJ45 مستقل امکان جداسازی فیزیکی شبکه بین شبکههای کارخانه بالادستی و زیرشبکههای کنترل پاییندستی را فراهم میکند.
-
اسلات توسعه: امکان نصب رابطهای مدولار فیلدباس اختیاری برای ادغام انعطافپذیر در محیطهای چندپروتکلی موجود.
کاربردها
- سیستمهای اجرای تولید با سرعت بالا که از توپولوژیهای متراکم و توزیعشده EtherCAT بهره میبرند.
- پردازش مشترک HMI و PLC در سطح ماشین تعبیهشده از طریق ویدئوی دیجیتال یکپارچه و اتصال USB.
- کنترل از راه دور تلهمتری و پایش ایستگاه پمپاژ با نیازمندیهای تحمل دمای گسترده.
- شبکههای اتوماسیون ساختمان غیرمتمرکز و کنترلهای زیرساخت محیطی حیاتی.
مشخصات فنی
| سازنده |
Beckhoff Automation |
| شماره مدل |
CX5020-0120 |
| پردازنده |
Intel Atom Z530 (1.6 گیگاهرتز، تک هستهای) |
| حافظه فرار |
512 مگابایت RAM (گزینه کارخانهای قابل ارتقا تا 1 گیگابایت) |
| شکاف حافظه فلش |
شکاف Compact Flash (کارت CF 128 مگابایتی شامل شده) |
| ذخیرهسازی پایدار |
UPS یک ثانیهای (اختصاص 1 مگابایت روی کارت CF) |
| سیستم عامل |
Windows Embedded CE 6 / Windows Embedded Standard 2009 |
| پشتیبانی نرمافزار کنترل |
زمان اجرای TwinCAT 2، زمان اجرای TwinCAT 3 (XAR) |
| سطح پلتفرم TwinCAT 3 |
عملکرد (40) |
| اتصال باس ورودی/خروجی |
E-bus (EtherCAT) یا K-bus (ترمینالهای باس) با تشخیص خودکار |
| حداکثر جریان خروجی باس |
2 آمپر DC (ظرفیت تغذیه E-bus / K-bus) |
| ولتاژ تغذیه |
24 ولت DC (-15% / +20%) |
| مصرف برق |
حداکثر 13 وات (بدون احتساب بارهای ترمینال پاییندستی) |
| رابطهای فیزیکی |
2 عدد RJ45 (10/100/1000 مگابیت بر ثانیه)، 1 عدد DVI-D، 4 عدد USB 2.0 |
| محافظت محیطی |
رتبهبندی IP20 |
| دمای عملکرد |
-25 درجه سانتیگراد تا +60 درجه سانتیگراد (-13 درجه فارنهایت تا +140 درجه فارنهایت) |
| دمای ذخیرهسازی |
-40 درجه سانتیگراد تا +85 درجه سانتیگراد (-40 درجه فارنهایت تا +185 درجه فارنهایت) |
| ابعاد (عرض × ارتفاع × عمق) |
106 میلیمتر × 100 میلیمتر × 92 میلیمتر |
| وزن حمل و نقل |
3.0 کیلوگرم (شامل بستهبندی محافظ تجاری) |
اتصالات و رابطها
| پورت / ترمینال |
عملکرد و تخصیص |
| LAN1 / LAN2 (RJ45) |
پورتهای مستقل گیگابیت اترنت برای اتصال به شبکههای کنترل TwinCAT یا پایگاههای داده سطح سازمانی. |
| DVI-D |
رابط خروجی ویدیوی دیجیتال مستقیم برای رابطهای پنل گرافیکی محلی و نمایشهای تصویری. |
| USB 1 - 4 |
چهار پورت USB 2.0 برای ادغام تجهیزات جانبی، برنامهنویسی و ورودیهای دستی محلی. |
| ترمینال 24 ولت DC |
اتصال اصلی برق سیستم با تماسهای خاص برای برق سیستم و ترمینال جداگانه برق فیلدباس. |
بینشهای مهندسی تجربی
مدلهای جایگزین و سازگاری
این ماژول CPU تحت سطح پلتفرم TwinCAT 3 سطح 40 (عملکرد) طبقهبندی شده است، که نشان میدهد نمیتواند برنامههای زمان اجرا را که برای پلتفرمهای پایینتر (مثلاً PL 30) یا بالاتر (مثلاً PL 50+) کامپایل شدهاند بدون بهروزرسانی تنظیمات سیستم هدف و مجوزهای مربوطه اجرا کند. هنگام جایگزینی واحد نسل قدیمیتر، اطمینان حاصل کنید که تصویر Compact Flash موجود با معماری CPU مطابقت دارد تا از خطاهای بوت ناشی از ناسازگاری درایور بین زمانهای اجرای TwinCAT 2 و TwinCAT 3 جلوگیری شود.
اشتباهات کاربردی و نکات مهندسی
UPS یکثانیهای یکپارچه نیازمند کارت Compact Flash صنعتی با فرمت صحیح و پارتیشنهای فعال برای دادههای پایدار است. از کارتهای CF مصرفی استفاده نکنید، زیرا تحمل نوشتن لازم برای نوشتنهای مکرر در چرخههای برق را ندارند. همچنین اطمینان حاصل کنید که اندازه کل متغیرهای پایدار شما از محدودیت تخصیص ۱ مگابایت تنظیمشده در پیکربندی بوت سیستم دوقلو تجاوز نکند.
نکات راهاندازی و سیمکشی
اگر طول اتصال فیزیکی چیدمان قطعه E-bus یا K-bus محلی به حداکثر ظرفیت نزدیک شود، یا اگر کل مصرف برق ترمینالهای پاییندستی از آستانه ۲ آمپر منبع تغذیه داخلی فراتر رود، باید یک ترمینال تغذیه کمکی (مانند ماژول EL9400 یا KL9400) وارد کنید تا یکپارچگی سیگنال حفظ شده و از قطع ارتباط جلوگیری شود.
راهنمای نصب
هشدار حیاتی
قبل از شروع نصب سختافزار، اتصال ترمینال یا اتصال رابط، تمام تغذیههای برق سیستم را قطع کنید. اطمینان حاصل کنید که شارژهای خازنی داخلی کاملاً تخلیه شدهاند قبل از دست زدن به قطعات داخلی یا تعویض کارت Compact Flash. عدم رعایت این نکات ایمنی ممکن است منجر به آسیب فیزیکی به مدار کنترلر یا وضعیت ناپایدار سیستم شود.
1
ماژول CPU را به صورت عمودی روی ریل DIN استاندارد ۳۵ میلیمتری (EN 60715) نصب کنید تا جریان هوای همرفتی غیرفعال بهینه از طریق شکافهای خنککننده بالا و پایین برقرار شود. این مسیرها را مسدود نکنید.
2
اطمینان حاصل کنید که تماس زمین ریل DIN به یک سیستم زمین اصلی با امپدانس پایین متصل است تا تداخل الکترومغناطیسی و نویز فرکانس بالا کاهش یابد.
3
ماژولهای ورودی/خروجی پاییندستی (ترمینالهای E-bus یا K-bus) را محکم روی رابط باس سمت راست بلغزانید. تأیید کنید که قفلهای لغزشی فیزیکی ماژولها را به ترتیب محکم نگه داشتهاند.
4
یک منبع تغذیه ۲۴ ولت DC تنظیمشده را به ترمینالهای ورودی اصلی متصل کنید. قبل از روشن و خاموش کردن برق، اطمینان حاصل کنید که قطبیت با نمودار ترمینال مطابقت دارد.