Description
Exécutant une logique de contrôle à faible latence directement au niveau machine, le Beckhoff CX5020-0120 offre un traitement haute efficacité dans un format compact monté sur rail DIN. Ce contrôleur industriel embarqué intègre un processeur Intel Atom Z530 1,6 GHz, comblant le fossé entre les PC industriels haute performance et les systèmes PLC modulaires traditionnels. Conçu avec une architecture sans ventilateur et des voies robustes de dissipation thermique, ce contrôleur est conçu pour maintenir la fiabilité dans des environnements industriels exigeants sans pièces mobiles de refroidissement actif.
L'unité se distingue par son adaptation intelligente des terminaux d'E/S, utilisant une interface de backplane unifiée qui détecte automatiquement et s'interface avec les E-bus (terminaux EtherCAT) et K-bus (terminaux bus standard). Avec une UPS intégrée sans maintenance de 1 seconde, les variables d'état critiques du système sont sauvegardées en toute sécurité sur la carte Compact Flash lors d'une perte inattendue d'alimentation principale, évitant la corruption des fichiers et préservant l'intégrité des données à travers les cycles opérationnels.
Caractéristiques clés
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Processeur Intel Atom Z530 : Offre une fréquence d'horloge stable de 1,6 GHz pour des boucles de contrôle déterministes précises à cœur unique.
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Backplane d'E/S universel : Prend en charge la reconnaissance automatique et la double compatibilité avec les topologies de communication E-bus à haute vitesse et K-bus conventionnelles.
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UPS intégrée de 1 seconde : Vide automatiquement jusqu'à 1 Mo de variables persistantes sur le support CF non volatile dès détection d'une chute de tension principale.
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Pile de communication flexible : Deux ports RJ45 gigabit indépendants permettent une séparation physique des réseaux entre les réseaux d'usine en amont et les sous-réseaux de contrôle en aval.
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Emplacement d'extension : Accueille des interfaces de bus de terrain modulaires optionnelles pour une intégration flexible dans des environnements multi-protocoles existants.
Applications
- Systèmes d'exécution de fabrication à haute vitesse utilisant des topologies EtherCAT denses et distribuées.
- Co-traitement HMI et PLC au niveau machine intégré via vidéo numérique et connectivité USB intégrées.
- Télémétrie à distance et surveillance de stations de pompage avec exigences de résistance à de larges plages de températures.
- Réseaux de gestion technique décentralisés et contrôles 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 RAM (option d'usine extensible jusqu'à 1 Go) |
| Emplacement mémoire flash |
Emplacement Compact Flash (carte CF 128 Mo incluse) |
| Stockage persistant |
UPS d'une seconde (allocation de 1 Mo sur carte CF) |
| Système d'exploitation |
Windows Embedded CE 6 / Windows Embedded Standard 2009 |
| Support logiciel de contrôle |
Runtime TwinCAT 2, runtime TwinCAT 3 (XAR) |
| Niveau de plateforme TwinCAT 3 |
Performance (40) |
| Connexion bus E/S |
E-bus (EtherCAT) ou K-bus (terminaux bus) avec détection automatique |
| Courant maximal de sortie bus |
2 A DC (capacité d'alimentation E-bus / K-bus) |
| Tension d'alimentation |
24 V DC (-15 % / +20 %) |
| Consommation électrique |
Consommation maximale de 13 W (hors charges des terminaux 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 protecteur commercial inclus) |
Connexions et interfaces
| Port / Bornier |
Fonction et affectation |
| LAN1 / LAN2 (RJ45) |
Ports Ethernet Gigabit indépendants pour la connexion aux réseaux de contrôle TwinCAT ou aux bases de données d'entreprise. |
| DVI-D |
Interface de sortie vidéo numérique directe pour interfaces graphiques de panneaux localisés et affichages de visualisation. |
| USB 1 - 4 |
Quatre ports USB 2.0 pour l'intégration de périphériques, la programmation et les entrées manuelles locales. |
| Bornier 24 V DC |
Connexion principale d'alimentation système avec contacts spécifiques pour l'alimentation système et alimentation séparée des terminaux fieldbus. |
Aperçus empiriques en ingénierie
Modèles alternatifs & compatibilité
Ce module CPU est classé sous TwinCAT 3 Platform Level 40 (Performance), ce qui signifie qu'il ne peut pas exécuter des applications runtime compilées pour des plateformes inférieures (par exemple, PL 30) ou supérieures (par exemple, 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 CPU afin d'éviter des erreurs de démarrage liées à des incompatibilités de pilotes entre les runtimes TwinCAT 2 et TwinCAT 3.
Pièges d’application et notes d’ingénierie
L’UPS intégré d’une seconde nécessite une carte Compact Flash industrielle correctement formatée avec des partitions actives allouées aux données persistantes. N’utilisez pas de cartes CF grand public, car elles ne supportent pas la résistance à l’écriture requise pour les écritures fréquentes lors des cycles d’alimentation. De plus, assurez-vous que la taille totale de vos variables persistantes ne dépasse pas la limite de 1 Mo configurée dans la configuration de démarrage double du système.
Conseils de mise en service et de câblage
Si la longueur physique de la connexion locale du bus E-bus ou K-bus 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 alimentation auxiliaire (comme le module EL9400 ou KL9400) pour maintenir l'intégrité du signal et éviter les pertes de communication.
Consignes d'installation
AVERTISSEMENT CRITIQUE
Déconnectez toutes les alimentations du système avant de commencer le montage du matériel, la fixation des bornes ou la connexion des interfaces. Confirmez que les charges capacitives internes se sont complètement dissipées avant de manipuler les composants internes ou d’échanger la carte Compact Flash. Le non-respect de ces consignes de sécurité peut entraîner des dommages physiques au circuit du contrôleur ou des états instables du système.
1
Montez le module CPU verticalement sur un rail DIN standard de 35 mm (EN 60715) afin d'assurer un flux d'air convectif passif optimal à travers les fentes de refroidissement supérieures et inférieures. Ne bloquez pas ces passages.
2
Assurez-vous que le contact de mise à la terre du rail DIN est connecté à un système de terre maître à faible impédance pour atténuer les interférences électromagnétiques et les bruits haute fréquence.
3
Faites glisser fermement les modules d'E/S en aval (bornes E-bus ou K-bus) sur l'interface de bus située à droite. Vérifiez que les verrouillages physiques maintiennent les modules de manière séquentielle.
4
Connectez une alimentation régulée 24 V CC aux bornes d'entrée principales. Avant de mettre sous tension, vérifiez que la polarité correspond au schéma des bornes.