Description
Conçu pour une installation robuste sur rail DIN dans des architectures d’automatisation de taille moyenne, le Beckhoff CX5020-1122 fonctionne comme un contrôleur embarqué sans ventilateur haute performance, équipé d’un processeur Intel Atom Z530. Cet ordinateur industriel intègre harmonieusement les tâches de commande, la visualisation et les interfaces de communication dans un format extrêmement compact. Doté d’une interface de détection automatique de la couche physique, l’appareil identifie et prend en charge de manière autonome soit les bornes EtherCAT (E-bus) haut débit, soit les bornes de bus standard (K-bus), offrant une flexibilité maximale pour les configurations d’E/S modulaires. Conçu sans pièces mobiles, le matériel utilise un logement pour carte Compact Flash destiné au stockage industriel à semi-conducteurs et intègre une ASI capacitive de 1 seconde afin d’éviter la corruption des données en enregistrant en toute sécurité les variables persistantes sur le support flash lors des interruptions soudaines de l’alimentation.
Caractéristiques principales
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Processeur Intel Atom Z530 : Exécution monocœur à 1,6 GHz optimisée pour les opérations de commande déterministes.
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Prise en charge de deux bus : Détection et gestion automatiques des lignes E-bus (EtherCAT) et K-bus (bornes d’E/S standard).
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ASI intégrée de 1 seconde : Mécanisme de stockage d’énergie capacitif dédié à la protection des données de la RAM persistante sur la carte Compact Flash en cas de panne de courant.
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Connectivité robuste : Les interfaces intégrées standard comprennent deux ports Gigabit Ethernet indépendants, quatre ports USB 2.0 haut débit et un port graphique DVI-D.
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Conception thermique sans ventilateur : La dissipation thermique s’effectue passivement par des ailettes de refroidissement optimisées, éliminant les ventilateurs exigeant beaucoup d’entretien.
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Compatibilité étendue avec les systèmes d’exploitation : Entièrement préparé pour les environnements d’exécution TwinCAT 2 et TwinCAT 3 (runtime XAR).
Applications
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Commande décentralisée des machines : Sert de contrôleur système autonome pour les lignes d’assemblage complexes, les machines d’emballage et les cellules de production.
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Automatisation des processus : Exécute des tâches d’API hautement déterministes et des logiques de commande de mouvement dans les usines de traitement et les installations de traitement de l’eau.
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Systèmes de gestion des bâtiments : Fournit une plateforme unifiée pour les communications multiprotocoles et la surveillance centralisée des utilités sur les planchers des installations techniques.
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Agrégation des données de sous-station : déployé comme passerelle de communication fiable convertissant les mesures d’E/S physiques locales en réseaux de liaison montante de bus de terrain ou TCP/IP.
Spécifications techniques
| Paramètre |
Valeur de la spécification |
| Fabricant |
Beckhoff Automation |
| Numéro de modèle |
CX5020-1122 |
| Type de processeur |
Intel Atom Z530 (1,6 GHz, monocœur) |
| Mémoire système (RAM) |
512 Mo (extensible en usine à 1 Go) |
| Emplacement pour mémoire Flash |
Compact Flash Type I/II (carte industrielle de 128 Mo incluse) |
| Stockage persistant |
UPS de 1 seconde (1 Mo de mémoire non volatile mappée sur la carte CF) |
| Interfaces réseau |
2 x ports RJ45, 10/100/1000 Mbit/s (lignes de contrôleur distinctes) |
| Interfaces supplémentaires |
1 x DVI-D, 4 x USB 2.0, 1 x emplacement d’interface en option |
| Système de connexion des E/S |
E-bus (EtherCAT) ou K-bus (borne de bus), détection automatique |
| Sortie maximale de l’alimentation |
2 A (dédiés à l’alimentation des bornes E-bus/K-bus raccordées) |
| Tension d’entrée nominale |
24 V CC (tolérance de -15 % / +20 %) |
| Consommation électrique maximale |
13 W |
| Indice de protection |
IP20 |
| Température de fonctionnement |
-25 °C à +60 °C |
| Température de stockage |
-40 °C à +85 °C |
| Plage d’humidité relative |
95 %, sans condensation |
| Dimensions physiques |
106 mm x 100 mm x 92 mm |
| Poids net |
575 g |
| Poids d’expédition (calculé) |
2,0 kg |
| Niveau de plateforme TwinCAT 3 |
Performance (niveau de plateforme 40) |
Connexions et interfaces
| Interface de connexion |
Format physique |
Mappage des fonctions et des signaux |
| LAN 1 / LAN 2 |
RJ45 |
Ports Ethernet Gigabit (lignes MAC PCIe indépendantes) |
| Sortie DVI |
DVI-D femelle |
Sortie vidéo numérique directe vers les IHM opérationnelles |
| Ports USB 1 à 4 |
USB Type-A |
Interface USB 2.0 pour périphériques d’entrée, supports de stockage ou périphériques |
| Entrée d’alimentation |
Bornier à vis modulaire |
Alimentation système 24 V CC, alimentation des contacts des bornes d’E/S et mise à la terre |
Informations techniques empiriques
Modèles alternatifs et compatibilité
La série CX5020 fait le lien entre les systèmes existants et les bus de terrain EtherCAT modernisés. Elle constitue une voie de mise à niveau directe depuis les anciens systèmes modulaires CX1010/CX1020. Lors de la migration, notez que le CX5020-1122 fonctionne au niveau de plateforme TwinCAT 3 40 (Performance). Les licences existantes conçues pour le niveau de plateforme 30 (Economy) doivent être mises à niveau vers le niveau 40 dans le portail de licences Beckhoff. Le matériel permet de réutiliser directement les bornes K-bus existantes, éliminant ainsi la nécessité de recâbler les nœuds de commande physiques préinstallés.
Pièges applicatifs et remarques d’ingénierie
L’onduleur intégré d’une seconde nécessite une configuration correcte dans le TwinCAT System Manager sous Windows, dans la routine d’écriture des données persistantes. Comme il s’agit d’un système capacitif, il ne maintient pas l’intégralité du système d’exploitation en fonctionnement ; il fournit uniquement suffisamment d’énergie pour transférer le tampon de données persistantes sur la carte CF. Il est essentiel de surveiller l’état de la carte CF ; l’utilisation de cartes mémoire flash MLC non industrielles peut entraîner l’épuisement du nombre de cycles d’écriture et provoquer la corruption immédiate de l’image du système d’exploitation lors de coupures soudaines de courant.
Conseils de mise en service et de câblage
Pour éviter la limitation thermique en environnement fortement ambiant, le CX5020 doit être installé verticalement sur un rail DIN horizontal. Maintenez un espace libre minimal de 30 mm au-dessus et au-dessous des ailettes de refroidissement afin de permettre une convection naturelle de l’air. Lorsque vous associez des bornes E-bus et K-bus dans le même groupe local, veillez à ce que toutes les transitions physiques entre les types de bornes utilisent les coupleurs de bus appropriés et calculez la consommation de courant cumulée pour vous assurer que les bornes raccordées ne dépassent pas la limite de 2 A du contact d’alimentation du CX5020.
Consignes d’installation
AVERTISSEMENT CRITIQUE SUR SITE
Isolez toutes les sources d’alimentation 24 V CC avant de monter ou de démonter tout composant du système ou toute connexion de borne. Établir ou interrompre des connexions de bornes lorsque le module est sous tension peut provoquer des pointes transitoires électriques, endommageant définitivement la logique d’interface E-bus interne et rendant le contrôleur inutilisable.
1
Alignez l’encoche de montage arrière du module CX5020 sur le bord supérieur du rail DIN de 35 mm (EN 60715), puis exercez une pression vers le bas et vers l’arrière jusqu’à ce que le module se verrouille fermement.
2
Faites glisser les bornes de bus d’E/S adjacentes sur le côté droit de l’unité, en vérifiant que les assemblages physiques à languette et rainure s’alignent correctement.
3
Insérez la carte Compact Flash industrielle préconfigurée dans le logement flash dédié, en vous assurant que le levier de verrouillage physique de la carte est complètement sécurisé.
4
Connectez les lignes d’alimentation 24 V CC au bornier d’entrée. Raccordez directement la terre de protection (PE) dédiée au rail DIN ou au fond de panier afin d’établir un chemin de dissipation des parasites à faible impédance.