Description
Offrant directement sur le rail DIN les performances de traitement d’un Intel Core i7 quadricœur, le Beckhoff CX2040-0130 est un contrôleur industriel haute capacité conçu pour les applications exigeantes de commande de mouvement, de visualisation et d’automatisation par API. Ce module CPU de base coordonne les configurations d’automatisation multiaxes complexes et les tâches de calcul sans empiéter sur l’espace du panneau. L’unité intègre des fonctions de diagnostic, de nombreuses options d’interface et une architecture matérielle robuste, optimisée pour un fonctionnement continu dans des conditions thermiques et mécaniques exigeantes.
Caractéristiques
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Processeur Intel Core i7 : Le processeur quadricœur à 2,1 GHz offre un débit de calcul élevé pour les algorithmes de commande complexes.
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Architecture mémoire haut débit : Équipé de 4 Go de RAM DDR3 et de 128 kB de NOVRAM intégrée non volatile pour le stockage persistant des données.
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Options de stockage flexibles : L’emplacement pour carte CFast prend en charge des capacités de stockage standard de 20 Go ou 40 Go, avec possibilité d’extension selon le système d’exploitation.
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Refroidissement actif intégré : Un ventilateur à roulement à billes avec surveillance de la vitesse garantit une dissipation thermique fiable.
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Double Ethernet Gigabit : Deux ports RJ45 prennent en charge des débits réseau de 10/100/1000 Mbit/s pour séparer les réseaux de commande et d’entreprise.
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Interface de diagnostic robuste : Des voyants de diagnostic dédiés à l’alimentation, à l’état de TwinCAT, à l’accès à la mémoire flash et à l’état du bus permettent de repérer immédiatement les défauts.
Applications
- Commande de mouvement multiaxe à grande vitesse et applications de servomoteurs synchronisés.
- Nœuds centralisés d’automates programmables et de visualisation dans les machines d’emballage complexes.
- Passerelles de traitement de données à haut débit reliant les E/S d’atelier aux réseaux MES/SCADA.
- Bancs d’essai industriels nécessitant l’acquisition de mesures en temps réel et des temps de cycle rapides.
Spécifications techniques
| Paramètre |
Spécification |
| Fabricant |
Beckhoff |
| Numéro de modèle |
CX2040-0130 |
| Processeur |
Intel Core i7 2715QE (2,1 GHz, 4 cœurs) |
| Mémoire système |
4 Go de RAM DDR3 (non extensible) |
| Mémoire persistante |
128 kB NOVRAM (intégrée) |
| Interface de stockage |
Emplacement pour carte CFast (20 Go ou 40 Go selon la configuration du système d’exploitation) |
| Système d’exploitation |
Windows Embedded Standard 7 P |
| Niveau de plateforme TwinCAT |
Haute performance (70) |
| Interfaces |
2 x RJ45 (10/100/1000 Mbit/s), 1 x DVI-I, 4 x USB 2.0, 1 x emplacement en option |
| Connexion E/S |
Via le module d’alimentation (prend en charge les bus E-bus et K-bus avec détection automatique) |
| Tension d’alimentation |
24 VCC (-15 % / +20 %) |
| Consommation électrique max. |
32 W |
| Dimensions (W x H x P) |
144 mm x 99 mm x 91 mm |
| Poids net |
1230 g |
| Poids d’expédition (calculé) |
3,0 kg |
| Température de fonctionnement |
-25 à +60 degC |
| Température de stockage |
-40 à +85 degC |
| Humidité relative |
95 %, sans condensation |
| Indice de protection |
IP20 |
| Homologations |
CE, UL |
Connexions et interfaces
| Nom du port |
Type de connecteur |
Description / Fonction |
| LAN 1 |
RJ45 |
Interface Gigabit Ethernet (basée sur PCI Express), 10/100/1000 Mbit/s |
| LAN 2 |
RJ45 |
Interface Gigabit Ethernet (basée sur PCI Express), 10/100/1000 Mbit/s |
| DVI-I |
DVI femelle |
Sortie vidéo pour l’affichage local / connexion au panneau |
| USB 1 - 4 |
USB Type-A |
4 ports USB 2.0 pour les appareils de configuration, les claviers ou les clés USB |
| Emplacement en option |
Emplacement pour bus de terrain |
Peut être équipé en usine d’interfaces de bus de terrain (par exemple, maître EtherCAT, PROFINET, PROFIBUS) |
Informations techniques issues de l’expérience
Modèles alternatifs et compatibilité
Le CX2040-0130 est doté de la plateforme matérielle de base, sans licences logicielles d’exécution TwinCAT préinstallées. Cette configuration offre aux intégrateurs système la flexibilité nécessaire pour déployer des configurations TwinCAT 3 personnalisées ou des environnements d’exécution propriétaires. Contrairement aux systèmes CX2020 et CX2030, le CX2040 utilise un processeur Intel Core i7 quadricœur (Platform Level 70), qui nécessite des licences TwinCAT 3 adaptées au nombre de cœurs pour exploiter pleinement ses capacités de traitement. Il nécessite un module d’alimentation CX2100 pour se connecter aux fonds de panier E-bus ou K-bus standard.
Pièges à éviter et notes d’ingénierie
En raison du profil thermique du processeur quadricœur Core i7, le CX2040-0130 utilise un refroidissement actif. Un dégagement minimal de 30 mm au-dessus et au-dessous de l’appareil doit impérativement être respecté dans l’armoire. Toute obstruction de la circulation de l’air entraîne une réduction de la fréquence des cœurs du CPU, qui se traduit par une augmentation inexpliquée des temps de cycle et de la gigue dans les tâches TwinCAT. Les systèmes de surveillance doivent suivre le bit d’avertissement Fan Fail dans les bibliothèques API système de TwinCAT afin de déclencher l’arrêt sécurisé des machines avant que les limites thermiques ne soient atteintes.
Conseils de mise en service et de câblage
Pour des cycles EtherCAT temps réel inférieurs à 1 ms, il est recommandé d’affecter les tâches d’exécution prioritaires à des cœurs de CPU isolés, en laissant le cœur 0 gérer les tâches standard de Windows Embedded (interface utilisateur, réseau, interrogation USB). Utilisez uniquement des cartes CFast industrielles certifiées (mémoire flash pSLC ou SLC), formatées avec l’image du système d’exploitation spécifique à Beckhoff. Les cartes grand public ne disposent pas des algorithmes de nivellement d’usure nécessaires pour résister aux écritures cycliques de persistance de la mémoire NOVRAM vers la mémoire flash, ce qui entraîne une usure prématurée de la carte et une corruption des fichiers.
Consignes d’installation
AVERTISSEMENT DE SÉCURITÉ CRITIQUE
Coupez toutes les sources d’alimentation 24 VCC alimentant le CPU et les modules d’E/S en aval avant le montage, le démontage ou l’insertion du support de stockage CFast. Une sous-tension ou un branchement à chaud pendant l’initialisation de la carte peut entraîner une corruption permanente de la mémoire flash du contrôleur et endommager les interfaces physiques du bus interne.
1
Montez le bloc CPU CX2040-0130 sur un rail DIN standard de 35 mm (EN 60715), à côté de son module d’alimentation CX2100 associé, en veillant à ce que les raccords latéraux coulissants s’enclenchent fermement.
2
Faites glisser avec précaution la carte système CFast préparée, contenant l’image système Windows Embedded Standard 7 P, dans le logement dédié en façade jusqu’à ce qu’elle s’enclenche fermement.
3
Connectez les câbles de l’architecture réseau (câble de catégorie 6 blindé recommandé) aux ports LAN 1 ou LAN 2, puis raccordez l’écran/blindage à une barre de terre centralisée à faible impédance.
4
Appliquez une alimentation de 24 VCC au module d’alimentation adjacent et vérifiez que les voyants Power et TC Status s’allument sur la face avant du bloc CPU, indiquant un démarrage normal du système et un état de fonctionnement opérationnel.