Description
Conçu pour les tâches d’automatisation hautes performances nécessitant un montage compact sur rail DIN, le Beckhoff CX5140-N031-0004 est un contrôleur industriel équipé d’un processeur Intel Atom quatre cœurs. Cet appareil intègre une interface série optionnelle N031 RS422/RS485, permettant des points terminaux de communication duplex intégral directement depuis l’unité processeur. Conçu pour fonctionner sans ventilateur, il utilise une architecture de refroidissement passif pour assurer une exécution robuste des tâches de contrôle TwinCAT, ce qui le rend idéal pour les applications d’API haute vitesse, de contrôle des mouvements et de passerelle de communication.
Caractéristiques principales
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Processeur Intel Atom quatre cœurs : fournit une puissance de calcul multicœur à haute vitesse, optimisée pour les séquences d’automatisation en temps réel et les boucles de contrôle déterministes.
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Interface série N031 : connecteur D-sub femelle standard à 9 broches, configuré pour un fonctionnement RS422/RS485 en tant que point terminal duplex intégral avec terminaison.
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Deux ports Ethernet Gigabit : deux interfaces RJ45 indépendantes prenant en charge 10/100/1000 Mbit/s pour des topologies réseau séparées et les communications de contrôle.
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Connectivité universelle des E/S : prend en charge la détection automatique et la commutation de bus pour les terminaux EtherCAT (E-bus) ou les terminaux de bus standard (K-bus).
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Conception robuste sans maintenance : fonctionnement sans ventilateur et compatibilité avec des supports de stockage à semi-conducteurs, réduisant les risques de défaillance mécanique dans les environnements difficiles.
Applications industrielles
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Machines d’emballage à grande vitesse : sert de plateforme principale de contrôle des mouvements, en coordonnant des entraînements synchronisés multiaxes via EtherCAT.
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Passerelles de contrôle des procédés : relie les anciens réseaux de terrain utilisant l’interface série RS422 aux couches modernes d’entreprise EtherCAT ou TCP/IP.
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Énergie éolienne et production d’électricité : assure le contrôle déterministe des turbines et la surveillance des structures malgré de fortes variations de température.
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Automatisation décentralisée des bâtiments : coordonne l’éclairage, le CVC et l’intégration des sous-systèmes dans de vastes installations.
Caractéristiques techniques
| Paramètre de spécification |
Valeur / Description |
| Fabricant |
Beckhoff |
| Référence du modèle |
CX5140-N031-0004 |
| Processeur |
Intel Atom (1,91 GHz, quatre cœurs) |
| Configuration mémoire |
4 Go de RAM DDR3 (interne, non extensible) |
| Interface série (N031) |
RS422 / RS485 (D-sub 9 broches, femelle) |
| Interfaces Ethernet |
2 x RJ45 (10/100/1000 Mbit/s, indépendants) |
| Ports USB |
4 x USB 2.0 |
| Interface d’affichage |
1 x DVI-D |
| Connexion au système de bus |
Détection automatique de l’E-bus (EtherCAT) ou du K-bus (bus de terminaux standard) |
| Tension de fonctionnement |
24 V CC (-15 % / +20 %) |
| Température de fonctionnement |
-25 °C à +60 °C |
| Poids d’expédition (calculé) |
3.00 kg |
3,00 kg
Connexions et interfaces
| L’option N031 fournit une interface série configurée pour un fonctionnement en point terminal RS422 duplex intégral avec des résistances de terminaison internes activées. La connexion s’effectue via un connecteur femelle D-sub à 9 broches, avec l’affectation des broches suivante : |
Broche D-sub |
| Affectation des signaux (RS422 duplex intégral) |
Broche 2 |
| TxD+ (Données transmises +) |
Broche 3 |
| RxD+ (Données reçues +) |
GND (Masse du signal) |
| Broche 7 |
TxD- (Données transmises -) |
| Broche 8 |
RxD- (Données reçues -) |
Observations techniques empiriques
Modèles alternatifs et compatibilité
Le CX5140-N031-0004 peut remplacer directement les systèmes CX5140-0004 standard, à condition de mettre à jour les profils d’application au niveau système dans TwinCAT System Manager afin d’associer le port COM virtuel attribué à la puce série N031. Notez que la modification des raccordements physiques des bornes de bus, du K-bus standard vers l’E-bus, ne nécessite aucune commutation matérielle manuelle, car le contrôleur interne interroge automatiquement le pilote de couche physique approprié et l’initialise au démarrage.
Pièges liés à l’application et remarques d’ingénierie
Comme l’interface N031 comporte des résistances de terminaison internes non commutables, l’ajout de blocs de terminaison externes à l’extrémité contrôleur du segment de bus RS422 entraînera une charge excessive du signal. Une double terminaison au niveau du nœud local peut réduire les marges du signal de communication et provoquer des erreurs CRC ou de tramage sporadiques, en particulier à des débits élevés sur de longues distances.
Conseils de mise en service et de câblage
Lors de l’acheminement de liaisons série à proximité de câbles moteur haute tension, vérifiez que le capot métallique D-sub à 9 broches assure une connexion robuste et continue à 360 degrés avec le blindage du câble. Veillez à ce que la mise à la terre du blindage ne soit raccordée qu’en un seul point de référence sur la barre de terre à l’intérieur de l’armoire principale, afin d’empêcher les courants de boucle de terre de parcourir les lignes de communication.
Consignes d’installation
AVERTISSEMENT CRITIQUE
Isolez et mettez complètement hors tension toutes les sources d’alimentation 24 V CC principales et auxiliaires avant de monter ou de démonter le bloc CPU. Toute tentative de couplage ou de découplage des bornes de bus (E-bus/K-bus) lorsque l’alimentation est appliquée générera des pointes de tension transitoires susceptibles d’endommager définitivement la logique électronique du fond de panier.
1
Montez l’appareil sur un rail DIN standard de 35 mm (EN 60715) en appuyant la languette de verrouillage intégrée vers le bas, en positionnant l’unité contre le rail, puis en laissant la languette revenir en position pour s’enclencher fermement.
2
Alignez les bornes E-bus/K-bus adjacentes sur l’interface de droite, puis emboîtez-les jusqu’à ce que les loquets d’interverrouillage mécanique s’enclenchent.
3
Établissez l’alimentation et les connexions série à l’aide de câbles d’alimentation 24 V CC isolés, d’une section nominale d’au moins 1,0 mm², afin de limiter la chute de tension de transmission sous forte charge du processeur.