رایانه توکار Beckhoff CX8051 با نود Slave ‏CANopen

توضیحات

کنترلر توکار Beckhoff CX8051 که به‌عنوان یک سامانه کنترل فشرده و مجهز به فیلدباس طراحی شده است، پردازنده ARM9 را برای اجرای وظایف محلی PLC یکپارچه می‌کند و هم‌زمان به‌صورت بومی به‌عنوان رابط اسلیو CANopen با کارایی بالا عمل می‌کند. این کنترلر توکار، انعطاف‌پذیری فناوری رایانه‌های صنعتی را با سامانه‌های سنتی فیلدباس ترکیب می‌کند و امکان یکپارچه‌سازی ماژولار ورودی/خروجی را در قالبی قابل نصب روی ریل DIN فراهم می‌سازد. این دستگاه با استفاده از محیط زمان اجرای TwinCAT 2 و سیستم‌عامل Windows Embedded CE 6، حلقه‌های کنترل محلی را مدیریت می‌کند و هم‌زمان پارامترهای عملیاتی حیاتی را از طریق رابط D-sub با جداسازی گالوانیکی با سامانه کنترل اصلی تبادل می‌کند.

ویژگی‌ها

• هسته پردازشی ARM9 با فرکانس 400 مگاهرتز، کنترل قطعی و قابل‌اعتمادی را برای سامانه‌های صنعتی کوچک تا متوسط فراهم می‌کند.
• UPS خازنی یک‌ثانیه‌ای یکپارچه، هنگام قطع برق برنامه‌ریزی‌نشده، حداکثر 1 مگابایت متغیر پایدار را حفظ می‌کند.
• تشخیص فیزیکی خودکار و پشتیبانی از EtherCAT (E-bus) و ترمینال‌های باس (K-bus).
• اتصال D-sub نه‌پین با جداسازی گالوانیکی که کاملاً مطابق مشخصات ارتباطی CANopen است.
• چراغ‌های LED تشخیصی اختصاصی که وضعیت‌های عملیاتی TwinCAT و وضعیت‌های ارتباطی فیلدباس را نشان می‌دهند.

کاربردها

• پردازش ورودی/خروجی توزیع‌شده و کنترل زیرسامانه‌ها در شبکه‌های صنعتی بزرگ CANopen.
• یکپارچه‌سازی با سامانه‌های اتوماسیون زیرساخت و ساختمان با استفاده از برنامه‌نویسی TwinCAT 2.
• فرایندهای صنعتی خطرناک که مستلزم رعایت الزامات ایمنی ATEX، IECEx و cFMus کلاس I، بخش 2 هستند.

مشخصات فنی

اتصالات و رابط‌ها

بینش‌های مهندسی تجربی

مدل‌های جایگزین و سازگاری

CX8051 یک کنترلر اختصاصی وابسته به فیلدباس در خانواده CX80xx است. در حالی که مدل‌هایی مانند CX8090 ارتباط Ethernet/IP یا Modbus TCP را مدیریت می‌کنند، CX8051 را نمی‌توان از طریق تغییر firmware برای پشتیبانی از فیلدباس‌های دیگر تبدیل کرد، زیرا لایه فیزیکی CANopen به‌صورت سخت‌افزاری به برد اصلی متصل است. هنگام ارتقای سیستم‌های قدیمی‌تر پیکربندی‌شده با TwinCAT 2، اطمینان حاصل کنید تنظیمات هدف در TwinCAT System Manager روی پلتفرم ARM (ARMV4I) قفل شده باشد و پیش از دانلود، وابستگی‌های کتابخانه‌ها را بررسی کنید.

نکات مهم کاربردی و مهندسی

همیشه فضای کافی برای دفع حرارت، دست‌کم ۳۰ میلی‌متر در بالا و پایین ماژول، در نظر بگیرید تا همرفت طبیعی گرما حفظ شود. کارکرد CX8051 در محفظه‌های فشرده و بدون تهویه ساختاریافته می‌تواند باعث شود دمای واحد از حداکثر حد عملیاتی +۵۵ درجه سانتی‌گراد فراتر رود و به کاهش سرعت CPU یا خطاهای دسترسی به حافظه منجر شود. همچنین کاربران باید از نوشتن پارامترهای چرخه‌ای گزارش‌گیریِ پرتکرار به‌طور مستقیم روی کارت microSD خودداری کنند. سلول‌های فلش استاندارد در اثر الگوهای نوشتن سریع به‌سرعت فرسوده می‌شوند؛ برای متغیرهای پیوسته از فضای حافظه UPS پایدار ۱ مگابایتی استفاده کنید و مقادیر را فقط طی چرخه‌های خاموش‌سازی کنترل‌شده روی فلش ثبت کنید.

نکات راه‌اندازی و سیم‌کشی

نشانی CANopen (شناسه گره) CX8051 را می‌توان از طریق کلیدهای فیزیکی نشانی که پشت دریچه جلویی قرار دارند به‌صورت ثابت تنظیم کرد یا مستقیماً از طریق تنظیمات نرم‌افزار TwinCAT پیکربندی نمود. برای ارتباط بی‌دردسر باس، باید در هر دو انتهای فیزیکی شبکه CAN، یک مقاومت پایانه‌ای ۱۲۰ اهم بین پایه ۲ (CAN_L) و پایه ۷ (CAN_H) متصل شود. کابل‌های سیگنال را از خطوط موتور با ولتاژ بالا جدا نگه دارید تا از ایجاد تداخل الکترومغناطیسی و اختلال در مدارهای ارتباطی با جداسازی گالوانیکی جلوگیری شود.

راهنمای نصب

1. 1 کنترلر CX8051 را با هم‌راستا کردن گیره بالایی با ریل و فشار دادن آن به سمت پایین تا جاافتادن محکم مکانیزم قفل، روی ریل استاندارد ۳۵ میلی‌متری DIN (EN 60715) نصب کنید.
2. 2 ماژول‌های مجاور EtherCAT (E-bus) یا Bus Terminal (K-bus) را هم‌راستا کنید و روی ریل DIN بلغزانید؛ اطمینان حاصل کنید کنتاکت‌های نصب‌شده در طرفین کاملاً با کانکتور باس جانبی CX8051 درگیر شوند.
3. 3 منبع تغذیه ۲۴ ولت DC را به ترمینال‌های اصلی تغذیه دستگاه وصل کنید و برای جلوگیری از عمل‌کردن فیوزهای داخلی، به علامت‌های قطبیت صحیح توجه داشته باشید.
4. 4 کابل ارتباطی CANopen با کانکتور D-sub نه‌پین را در کانکتور باس پایینی وارد کنید و پیچ‌های نگهدارنده را محکم کنید تا اتصال زمین گالوانیکی مطمئن برقرار بماند.