Description
Conçu pour relier un contrôle local à haute vitesse à des réseaux de bus de terrain existants, le Beckhoff CX8031 est un PC embarqué très compact monté sur rail DIN, équipé d’une interface esclave PROFIBUS DP intégrée. Ce contrôleur est conçu pour traiter indépendamment la logique d’automatisation locale tout en maintenant une communication directe et déterministe avec un système PROFIBUS maître. Doté d’un processeur ARM9 de 400 MHz, il fonctionne sous Windows Embedded CE 6 et est optimisé pour l’environnement de programmation TwinCAT 2, permettant l’exécution rapide d’applications d’automate directement au niveau de la machine ou du terrain.
Fonctionnalités
-
Interface de bus de terrain intégrée : Dispose d’une prise PROFIBUS DP esclave D-sub à 9 broches dédiée, avec un blindage électrique robuste.
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Prise en charge de deux bus : Assure la reconnaissance automatique et la connexion directe des bus E (bornes EtherCAT) et K (bornes Bus standard) pour des configurations d’E/S flexibles.
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Sécurité des données persistantes : L’onduleur intégré de 1 seconde garantit l’enregistrement dans la mémoire flash de jusqu’à 1 Mo de variables persistantes critiques en cas de coupure de courant.
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Architecture hautement efficace : Consomme au maximum 3 W, réduisant la dissipation thermique à l’intérieur des armoires industrielles étanches.
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Certification pour zones dangereuses : Entièrement homologué pour les environnements exigeants, avec des certifications ATEX, IECEx et cFMus Classe I Division 2.
Applications
- Stations de contrôle décentralisées interfacées avec des maîtres PROFIBUS Siemens, Beckhoff ou tiers.
- Commande de sous-ensembles de machines nécessitant une gestion logique localisée et des options de bornes haute densité.
- Zones dangereuses Ex Zone 2 dans les installations de traitement chimiques, pétrochimiques et pétrolières et gazières.
- Projets de contrôle d’infrastructure avec des panneaux de commande à espace restreint nécessitant une extension EtherCAT ou Bus Terminal native.
Tableau des spécifications techniques
| Paramètre de spécification |
Valeur / classement |
| Fabricant |
Beckhoff |
| Numéro de modèle |
CX8031 |
| Type de processeur |
ARM9, 400 MHz (1 cœur) |
| Mémoire flash |
microSD de 512 Mo (extensible en option) |
| Mémoire principale |
64 Mo de RAM DDR2 (non extensible) |
| Mémoire persistante |
Onduleur de 1 seconde (enregistre jusqu’à 1 Mo de données persistantes) |
| Système d’exploitation |
Windows Embedded CE 6 |
| Logiciel de commande |
Automate TwinCAT 2 |
| Interfaces physiques |
1 x RJ45 (10/100 Mbit/s), 1 x USB Device (derrière le volet avant de protection) |
| Interface de bus |
1 prise D-sub 9 broches, blindée, esclave PROFIBUS DP |
| Type de connexion d’E/S |
E-bus (EtherCAT) ou K-bus (terminaux de bus), reconnaissance automatique |
| Alimentation du courant du bus |
2 A maximum |
| Consommation électrique maximale |
3 W |
| Affichage de diagnostic |
1 voyant d’état TC, 2 voyants d’état du bus |
| Horloge temps réel |
Horloge interne à temps réel, alimentée par batterie interchangeable (derrière le volet avant) |
| Dimensions (L x H x P) |
64 mm x 100 mm x 73 mm |
| Poids de l’unité |
180 g |
| Température de fonctionnement |
0 à 55 degC |
| Température de stockage |
-25 à +85 degC |
| Humidité relative |
95 %, sans condensation |
| Indice de protection |
IP20 |
| Marquage ATEX |
II 3 G Ex nA IIC T4 Gc / II 3 D Ex tc IIIC T135 degC Dc |
| Marquage IECEx |
Ex nA IIC T4 Gc / Ex tc IIIC T135 degC Dc |
| Marquage cFMus |
Classe I, Division 2, Groupes A, B, C, D / Classe I, Zone 2, AEx ec IIC T4 Gc |
| Poids d’expédition (calculé) |
2,0 kg |
Connexions et interfaces
| Type d’interface |
Connecteur / Format |
Affectation fonctionnelle |
| Port Ethernet |
RJ45 (10/100 Base-T) |
Programmation, mise en service du réseau et configuration du système |
| Esclave PROFIBUS DP |
D-sub 9 broches (femelle), blindé |
Intégration standard d’un maître PROFIBUS (adressage matériel) |
| Port USB Device |
USB Type B (sous le volet avant) |
Interface de configuration locale pour la gestion et le diagnostic du système d’exploitation |
| Contacts du bus d’E/S |
Contacts à ressort (côté droit) |
Connexion automatique aux terminaux EtherCAT standard (E-bus) ou aux terminaux de bus (K-bus) |
Informations techniques issues de l’expérience
Modèles alternatifs et compatibilité
Le CX8031 est spécialement conçu pour les environnements TwinCAT 2 et n’est pas compatible avec les environnements d’exécution TwinCAT 3 en raison de son architecture matérielle ARM9 sous-jacente. Pour les applications nécessitant la compatibilité avec TwinCAT 3 ou un traitement multicœur moderne, il est recommandé de spécifier les contrôleurs des séries CX8100 ou CX8200. Lors du passage du K-bus (terminaux de bus standard) à l’E-bus (EtherCAT) sur le même CX8031, l’unité détecte automatiquement à nouveau la topologie physique du bus de fond de panier au démarrage, sans modification manuelle des commutateurs DIP.
Pièges liés aux applications et remarques techniques
Bien que le CX8031 fournisse jusqu’à 2 A directement au fond de panier E-bus/K-bus, les intégrateurs système doivent calculer la consommation totale de courant de toutes les bornes d’E/S connectées. Le dépassement de cette limite déclenchera un arrêt du système ou provoquera des anomalies de communication instables. Lors du déploiement de configurations de bornes à haute densité, prévoyez un module d’alimentation intermédiaire, tel que l’EL9410, afin d’injecter une alimentation supplémentaire sur le bus.
Conseils de mise en service et de câblage
L’adresse de nœud PROFIBUS est configurée manuellement à l’aide des sélecteurs rotatifs d’adresse physiques situés derrière le volet avant. Les modifications apportées à ces sélecteurs rotatifs ne sont pas prises en compte en temps réel ; le CX8031 doit effectuer un redémarrage à froid complet (cycle d’alimentation) pour enregistrer la nouvelle adresse matérielle. Veillez à ce que le blindage du câble PROFIBUS D-sub à 9 broches soit mis à la terre aux deux extrémités afin d’éliminer les interférences électromagnétiques industrielles haute fréquence.
Consignes d’installation
AVERTISSEMENT CRITIQUE
Isolez toutes les sources d’alimentation électrique avant toute installation mécanique ou tout câblage physique des bornes. Veillez à consigner les lignes d’alimentation conformément aux procédures de sécurité industrielles standard. Le fait de ne pas déconnecter les lignes sous tension peut endommager le cœur du processeur ARM9 interne, corrompre la partition système de la carte microSD ou entraîner de graves dommages matériels.
1
Accrochez le bord supérieur du boîtier CX8031 à un rail DIN standard de 35 mm (EN 60715), puis poussez vers le bas jusqu’à l’enclenchement du clip de verrouillage inférieur, signalé par un clic mécanique net.
2
Vérifiez l’adresse de nœud PROFIBUS matérielle préconfigurée au moyen des sélecteurs rotatifs situés derrière le volet avant de protection avant de connecter le réseau.
3
Branchez le câble PROFIBUS esclave blindé D-sub à 9 broches et serrez les vis de fixation à la main afin d’assurer une mise à la terre correcte sur le connecteur du châssis.
4
Branchez l’alimentation auxiliaire 24 V CC. Observez les LED de diagnostic localisées ; la LED d’état TC doit passer du jaune au vert fixe lorsque TwinCAT passe en mode Run.