Description
En exécutant une logique de commande à faible latence directement au niveau de la machine, le Beckhoff CX5020-0120 offre un traitement performant 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 de dissipation thermique robustes, ce contrôleur est pensé pour rester fiable dans des environnements industriels difficiles sans pièces mobiles de refroidissement actif.
L’appareil 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 les bornes E-bus (bornes EtherCAT) et les bornes K-bus (bornes de bus standard). Grâce à une ASI intégrée sans maintenance d’une seconde, les variables critiques de l’état du système sont enregistrées en toute sécurité sur la carte Compact Flash en cas de perte inattendue de l’alimentation principale, ce qui évite la corruption des fichiers et préserve l’intégrité des données tout au long des cycles de fonctionnement.
Caractéristiques principales
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Processeur Intel Atom Z530 : Offre 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 haut débit 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 lorsqu’une baisse de la tension secteur est détectée.
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Pile 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 : Accueille des interfaces de bus de terrain modulaires en option pour une intégration flexible dans les environnements multiprotocoles existants.
Applications
- Systèmes d’exécution de la production à haut débit utilisant des topologies EtherCAT denses et distribuées.
- IHM embarquée au niveau machine et coproduction avec l’automate programmable industriel (API) via vidéo numérique et connectivité USB intégrées.
- Télémétrie à distance et surveillance des stations de pompage nécessitant une large plage de températures de fonctionnement.
- Réseaux décentralisés d’automatisation des bâtiments et systèmes de contrôle des infrastructures environnementales critiques.
Caractéristiques techniques
| Fabricant |
Beckhoff Automation |
| Numéro de modèle |
CX5020-0120 |
| Processeur |
Intel Atom Z530 (1,6 GHz, monocœur) |
| Mémoire volatile |
512 MB de RAM (option d’usine extensible jusqu’à 1 GB) |
| Emplacement pour mémoire flash |
Emplacement Compact Flash (carte CF de 128 MB incluse) |
| Stockage persistant |
UPS de 1 seconde (allocation de 1 MB sur la carte CF) |
| Système d’exploitation |
Windows Embedded CE 6 / Windows Embedded Standard 2009 |
| Prise en charge des logiciels de contrôle |
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 (bornes de bus), avec détection automatique |
| Courant de sortie maximal du bus |
2 A CC (capacité d’alimentation du bus 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 contre les facteurs environnementaux |
Indice de protection IP20 |
| Température de fonctionnement |
-25 degC à +60 degC (-13 degF à +140 degF) |
| Température de stockage |
-40 degC à +85 degC (-40 degF à +185 degF) |
| Dimensions (W x H x P) |
106 mm x 100 mm x 92 mm |
| Poids d’expédition |
3,0 kg (emballage de protection commercial inclus) |
Connexions et interfaces
| Port / borne |
Fonction et affectation |
| LAN1 / LAN2 (RJ45) |
Ports Gigabit Ethernet 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 les interfaces de panneaux graphiques locaux et les écrans de visualisation. |
| USB 1 - 4 |
Quatre ports USB 2.0 pour connecter des périphériques, programmer et saisir des commandes manuelles sur site. |
| Borne 24 V CC |
Connexion principale d’alimentation du système, avec des contacts spécifiques pour l’alimentation du système et une alimentation distincte pour les bornes de bus de terrain. |
Informations pratiques en ingénierie
Modèles alternatifs et compatibilité
Ce module CPU est classé dans la catégorie TwinCAT 3 Platform Level 40 (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 à des incompatibilités de pilotes entre les runtimes TwinCAT 2 et TwinCAT 3.
Pièges à éviter et notes d’ingénierie
L’UPS intégrée de 1 seconde nécessite une carte Compact Flash de qualité industrielle, correctement formatée et dotée de partitions actives réservées aux données persistantes. N’utilisez pas de cartes CF grand public, car elles ne répondent pas aux exigences d’endurance en écriture requises 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 de 1 MB configurée dans la configuration de démarrage du système twin.
Conseils de mise en service et de câblage
Si la longueur physique de la configuration locale des modules E-bus ou K-bus approche la capacité maximale, ou si la consommation électrique 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 préserver l’intégrité du signal et d’éviter les pertes de communication.
Consignes d’installation
AVERTISSEMENT CRITIQUE
Déconnectez toutes les alimentations du système avant de procéder au montage du matériel, au raccordement des bornes ou à 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 consignes d’installation sécurisée peut endommager les circuits du contrôleur ou provoquer une instabilité du système.
1
Montez le module CPU verticalement sur un rail DIN standard de 35 mm (EN 60715) afin d’assurer une circulation d’air passive optimale par convection à travers les fentes de refroidissement supérieure et inférieure. 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 mise à la terre principal à faible impédance afin de réduire les interférences électromagnétiques et le bruit haute fréquence.
3
Faites coulisser fermement les modules d’E/S en aval (bornes E-bus ou K-bus) sur l’interface de bus à droite. Vérifiez que les verrous coulissants maintiennent bien les modules les uns après les autres.
4
Raccordez une alimentation 24 V DC régulée aux bornes d’entrée principales. Avant de rétablir l’alimentation, vérifiez que la polarité correspond au schéma des bornes.