Description

Conçu pour une installation robuste sur rail DIN dans les architectures d’automatisation de taille moyenne, le Beckhoff CX5020-1122 est un contrôleur embarqué sans ventilateur hautes performances, équipé d’un processeur Intel Atom Z530. Ce PC industriel intègre harmonieusement les tâches de commande, la visualisation et les interfaces de communication dans un format très compact. Équipé d’une interface à détection automatique de la couche physique, l’appareil identifie et interconnecte de manière autonome soit des bornes EtherCAT (E-bus) haut débit, soit des bornes de bus (K-bus) standard, offrant une flexibilité maximale pour les configurations d’E/S modulaires. Dépourvu de pièces mobiles, le matériel utilise un emplacement pour carte Compact Flash destiné au stockage industriel à semi-conducteurs et intègre un onduleur capacitif de 1 seconde afin d’éviter la corruption des données en enregistrant en toute sécurité les variables persistantes sur le support flash lors des coupures de courant soudaines.

Caractéristiques principales

• Processeur Intel Atom Z530 : Exécution monocœur à 1,6 GHz optimisée pour les opérations de commande déterministes.
• Prise en charge de deux bus : Détection et gestion automatiques des lignes E-bus (EtherCAT) et K-bus (bornier d’E/S standard).
• Onduleur intégré 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.
• Connectivité robuste : Les interfaces intégrées standard comprennent deux ports Ethernet Gigabit indépendants, quatre ports USB 2.0 haut débit et un port graphique DVI-D.
• Conception thermique sans ventilateur : La dissipation thermique s’effectue passivement grâce à des ailettes de refroidissement optimisées, éliminant les ventilateurs nécessitant une maintenance importante.
• Compatibilité étendue avec les systèmes d’exploitation : Entièrement prêt pour les environnements d’exécution TwinCAT 2 et TwinCAT 3 (runtime XAR).

Applications

• Commande décentralisée des machines : Sert de contrôleur autonome pour les lignes d’assemblage complexes, les machines d’emballage et les cellules de production.
• Automatisation des processus : Exécute des tâches d’API hautement déterministes et une logique de commande de mouvement dans les usines de traitement et les installations de traitement de l’eau.
• Systèmes de gestion des bâtiments : Fournit une plateforme unifiée pour les communications multiprotocoles et la surveillance centralisée des utilités dans les ateliers de production.
• 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 sur bus de terrain ou TCP/IP.

Spécifications techniques

Connexions et interfaces

Enseignements issus de l’ingénierie empirique

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 avec TwinCAT 3 Platform Level 40 (Performance). Les licences existantes conçues pour Platform Level 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, évitant ainsi de recâbler les nœuds de commande physiques préinstallés.

Pièges liés aux applications et remarques d’ingénierie

L’onduleur intégré de 1 seconde nécessite une configuration correcte dans TwinCAT System Manager sous Windows, dans la routine Write Persistent Data. Comme il s’agit d’un système capacitif, il ne maintient pas l’intégralité du système d’exploitation en fonctionnement ; il fournit uniquement assez d’énergie pour enregistrer 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 toute limitation thermique dans les environnements à température ambiante élevée, le CX5020 doit être installé verticalement sur un rail DIN horizontal. Maintenez un dégagement 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 sur le même cluster 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 afin de vous assurer que les bornes connectées ne dépassent pas la limite de 2 A du contact d’alimentation du CX5020.

Consignes d’installation