Description
Exécutant directement la logique de commande à faible latence au niveau de la machine, le Beckhoff CX5020-0120 offre un traitement hautement efficace dans un format compact monté sur rail DIN. Ce contrôleur industriel embarqué intègre un processeur Intel Atom Z530 de 1,6 GHz, faisant le lien entre les PC industriels hautes performances et les systèmes API modulaires traditionnels. Conçu avec une architecture sans ventilateur et des voies robustes de dissipation thermique, ce contrôleur est conçu pour maintenir sa fiabilité dans des environnements industriels exigeants sans pièces mobiles de refroidissement actif.
L’unité se distingue par l’adaptation intelligente de ses bornes d’E/S, grâce à une interface de fond de panier unifiée qui détecte et prend automatiquement en charge l’E-bus (bornes EtherCAT) et le K-bus (bornes de bus standard). Grâce à une ASI intégrée sans maintenance d’une seconde, les variables d’état critiques du système sont écrites en toute sécurité sur la carte Compact Flash lors d’une perte imprévue de l’alimentation principale, ce qui évite la corruption des fichiers et préserve l’intégrité des données au fil des cycles de fonctionnement.
Fonctionnalités clés
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Processeur Intel Atom Z530 : fournit une fréquence d’horloge stable de 1,6 GHz pour des boucles de commande déterministes précises à cœur unique.
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Fond de panier d’E/S universel : prend en charge la reconnaissance automatique et la double compatibilité avec les topologies de communication E-bus à grande vitesse et K-bus conventionnelles.
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ASI intégrée de 1 seconde : enregistre automatiquement jusqu’à 1 Mo de variables persistantes sur le support CF non volatile dès la détection d’une chute de la tension secteur.
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Stack de communication flexible : deux ports gigabit RJ45 indépendants permettent de séparer physiquement les réseaux d’usine en amont des sous-réseaux de commande en aval.
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Emplacement d’extension : prend en charge des interfaces de bus de terrain modulaires en option pour une intégration flexible dans des environnements existants à plusieurs protocoles.
Applications
- Systèmes d’exécution de la fabrication à grande vitesse utilisant des topologies EtherCAT denses et distribuées.
- IHM intégrée au niveau de la machine et coprocesseur avec l’API via vidéo numérique intégrée et connectivité USB.
- Télémétrie à distance et surveillance de stations de pompage avec des exigences de résistance à une large plage de températures.
- Réseaux d’automatisation décentralisée des bâtiments et systèmes de commande d’infrastructures environnementales critiques.
Spécifications techniques
| Fabricant |
Beckhoff Automation |
| Numéro de modèle |
CX5020-0120 |
| Processeur |
Intel Atom Z530 (1,6 GHz, monocœur) |
| Mémoire volatile |
512 Mo de RAM (option d’extension en usine jusqu’à 1 Go) |
| Emplacement pour mémoire flash |
Emplacement Compact Flash (carte CF de 128 Mo incluse) |
| Stockage persistant |
ASI de 1 seconde (allocation de 1 Mo sur la carte CF) |
| Système d’exploitation |
Windows Embedded CE 6 / Windows Embedded Standard 2009 |
| Prise en charge des logiciels de commande |
Runtime TwinCAT 2, runtime TwinCAT 3 (XAR) |
| Niveau de plateforme TwinCAT 3 |
Performance (40) |
| Connexion au bus d’E/S |
E-bus (EtherCAT) ou K-bus (Bus Terminals) avec détection automatique |
| Courant de sortie maximal du bus |
2 A CC (capacité d’alimentation E-bus / K-bus) |
| Tension d’alimentation |
24 V CC (-15 % / +20 %) |
| Consommation électrique |
13 W maximum (hors charges des bornes en aval) |
| Interfaces physiques |
2 x RJ45 (10/100/1000 Mbps), 1 x DVI-D, 4 x USB 2.0 |
| Protection environnementale |
Indice de protection IP20 |
| Température de fonctionnement |
-25 °C à +60 °C (-13 °F à +140 °F) |
| Température de stockage |
-40 °C à +85 °C (-40 °F à +185 °F) |
| Dimensions (L x H x P) |
106 mm x 100 mm x 92 mm |
| Poids d’expédition |
3,0 kg (emballage de protection standard inclus) |
Connexions et interfaces
| Port / Borne |
Fonction et affectation |
| LAN1 / LAN2 (RJ45) |
Ports Ethernet Gigabit indépendants pour la connexion aux réseaux de commande TwinCAT ou aux bases de données d’entreprise. |
| DVI-D |
Interface de sortie vidéo numérique directe pour les interfaces de panneaux graphiques locaux et les écrans de visualisation. |
| USB 1 - 4 |
Quatre ports USB 2.0 pour l’intégration de périphériques, la programmation et les entrées manuelles locales. |
| Borne 24 V CC |
Connexion principale à l’alimentation du système avec des contacts dédiés à l’alimentation du système et une alimentation séparée des bornes de bus de terrain. |
Observations techniques empiriques
Modèles alternatifs et compatibilité
Ce module CPU est classé au niveau de plateforme 40 de TwinCAT 3 (Performance), ce qui signifie qu’il ne peut pas exécuter des applications runtime compilées pour des plateformes inférieures (par ex. PL 30) ou supérieures (par ex. PL 50+) sans mettre à jour les paramètres du système cible et les licences correspondantes. Lors du remplacement d’une unité d’ancienne génération, vérifiez que l’image Compact Flash existante correspond à l’architecture du CPU afin d’éviter les erreurs de démarrage liées aux incompatibilités de pilotes entre les runtimes TwinCAT 2 et TwinCAT 3.
Pièges liés à l’application et remarques techniques
L’onduleur intégré de 1 seconde nécessite une carte Compact Flash de qualité industrielle, correctement formatée, avec des partitions actives réservées aux données persistantes. N’utilisez pas de cartes CF grand public, car elles ne prennent pas en charge l’endurance d’écriture requise pour les écritures haute fréquence lors des cycles d’alimentation. En outre, veillez à ce que la taille totale de vos variables persistantes ne dépasse pas la limite d’allocation de 1 Mo configurée dans la configuration de démarrage du système Twin.
Conseils de mise en service et de câblage
Si la longueur de connexion physique de l’agencement des tranches E-bus ou K-bus locales approche la capacité maximale, ou si la consommation totale des bornes en aval dépasse le seuil de 2 A de l’alimentation interne, vous devez insérer une borne d’alimentation auxiliaire (telle que le module EL9400 ou KL9400) afin de maintenir l’intégrité du signal et d’éviter les pertes de communication.
Consignes d’installation
AVERTISSEMENT CRITIQUE
Débranchez toutes les alimentations du système avant de commencer le montage du matériel, le raccordement des bornes ou la connexion des interfaces. Vérifiez que les charges capacitives internes se sont complètement dissipées avant de manipuler les composants internes ou de remplacer la carte Compact Flash. Le non-respect de ces pratiques d’installation sûres peut entraîner des dommages physiques aux circuits du contrôleur ou des états système instables.
1
Montez le module CPU verticalement sur un rail DIN standard de 35 mm (EN 60715) afin d’assurer une circulation d’air convective passive optimale par les fentes de refroidissement supérieures et inférieures. N’obstruez pas ces passages.
2
Assurez-vous que le contact de mise à la terre du rail DIN est raccordé à un système de terre principal à faible impédance afin d’atténuer les interférences électromagnétiques et le bruit haute fréquence.
3
Faites fermement glisser les modules d’E/S en aval (bornes E-bus ou K-bus) sur l’interface de bus située à droite. Vérifiez que les dispositifs de verrouillage coulissants fixent les modules les uns après les autres.
4
Connectez une alimentation régulée de 24 V CC aux bornes d’entrée principales. Avant de remettre sous tension, vérifiez que la polarité correspond au schéma des bornes.