Piacvezető vezérlő áttekintése
A X20CP1685 (X20CP1685) a moduláris B&R X20 automatizálási ökoszisztéma kiemelkedő ipari feldolgozóegysége. A nagy sebességű folyamatciklusok és az összetett algoritmikus számítások élvonalbeli kezelésére tervezett központi feldolgozóegység kritikus fontosságú alkalmazásokban is kiválóan teljesít a gyártásban, tengeri erőművekben és olajfinomítói infrastruktúrákban. A 800 MHz-en működő Intel Atom E3915 mikroprocesszor és egy dedikált háttér-I/O-társfeldolgozó integrációja megszünteti a letapogatási szűk keresztmetszeteket, így megőrzi a determinisztikus, mikroszekundumos feladatciklusokat. A megmaradó SRAM és a nagy terhelhetőségű eMMC-tárhely integrációja biztosítja, hogy az üzemi változók és a receptúramátrixok hirtelen hálózati ingadozások esetén is megmaradjanak, jelentősen csökkentve az automatizált gyártóüzemek leállásból eredő veszteségeit.
Hardverarchitektúra és műszaki konfiguráció
A számítási architektúra központi eleme a beépített lebegőpontos egység (FPU), amely gyors 64 bites lebegőpontos számításokat tesz lehetővé, ami elengedhetetlen az összetett, többtengelyes mozgások szinkronizálásához. A kommunikációs topológia a vezérlőmodul egyik fő fókuszterülete: integrált POWERLINK V2 masterinterfésszel rendelkezik, amely kezelőcsomópontként (4-es típus) Poll-Response Chaining technológián keresztül vezérli a szinkronizált valós idejű hálózatokat. A vízszintes üzemi integrációhoz külön Gigabit Ethernet-port biztosítja a nagy sávszélességű SCADA- és ERP-adatok független továbbítását. A terepi elosztást a saját fejlesztésű X2X Link master-hátlapi busz végzi, amely akár 7 W helyi I/O-modulteljesítményt biztosít, és teljes mértékben támogatja a párhuzamos vagy redundáns másodlagos tápellátási konfigurációkat. Egyetlen moduláris foglalat biztosít bővítési lehetőséget, így a mérnökök CANopen, Profibus DP vagy DeviceNet típusú terepibusz-interfészeket csatlakoztathatnak a fő CPU cseréje nélkül.
Műszaki specifikációk
| Paraméter |
Specifikáció részletei |
| Modell |
X20CP1685 |
| Márka |
B&R (Automation) |
| Származási hely |
Ausztria |
| Modultípus |
Központi feldolgozóegység (CPU) |
| B&R-azonosítókód |
0xF9EB |
| Processzortechnológia |
Intel Atom E3915 (800 MHz), FPU-val |
| Rendszermemória |
512 MB LPDDR4 SDRAM |
| Megmaradó tárhely |
1 MB SRAM (512 kB a megmaradó változók számára lefoglalva) |
| Alkalmazási flashmemória |
1 GB eMMC (beépített) / 1x CompactFlash-foglalat (külső) |
| Flashmemória élettartam-besorolása |
Összesen 40 TB írási kapacitás (20 000 törlési-írási ciklus) |
| Legrövidebb ciklus-végrehajtás |
200 us |
| Utasításciklus-idő |
0,0028 us |
| Soros busz (IF1) |
1x RS232 X20TB12 sorkapcson keresztül (max. 115,2 kbit/s) |
| Hálózati interfészek |
1x Gigabit Ethernet (IF2), 1x POWERLINK V2 (IF3) |
| Perifériaportok |
2x USB 2.0 Type A (portonként max. 0,5 A) |
| Hátlapi busz kimenete |
X2X Link Master, 7 W névleges kimenet |
| Fő bemeneti feszültség |
24 VDC (megengedett tartomány: 19,2–30 VDC) |
| Maximális bemeneti teljesítmény |
36 W (CPU / X2X Link) |
| I/O-szegmens bemeneti tápellátása |
24 VDC (max. 240 W bemenet, 10 A érintkezőterhelhetőség) |
| Elektromos leválasztás |
Galvanikus leválasztás: Ethernet-, POWERLINK- és X2X-hálózatok |
| Méretek (W x M x Mé) |
150 mm x 99 mm x 85 mm |
| Nettó tömeg |
0,5 kg |
| Szállítási tömeg |
2,0 kg |
| Üzemi hőmérséklet |
Vízszintes: -25–60 deg C / Függőleges: -25–50 deg C |
| Környezeti védelem |
IP20 |
| Tengeri tanúsítvány |
ABS (American Bureau of Shipping) által jóváhagyva |
Gyakori üzemeltetési kérdések
Tartalmazza a modulcsomag az operációs rendszer szoftverének adathordozóját?
Nem. Bár a processzor 1 GB kapacitású beépített eMMC flashmemóriát tartalmaz, az elsődleges indítórendszerhez és a lokalizált alkalmazáslogikához megfelelő CompactFlash-kártya szükséges. Ezt a kártyát az automatizálási futásidejű adatrögzítési követelmények alapján külön kell méretezni és megvásárolni.
Hogyan kezeli a CPU az elektromágneses interferencia vagy az alfa-sugárzás által okozott memóriasérülést?
Az 512 MB-os LPDDR4 SDRAM memória teljes, hardveresen megvalósított hibajavító kódolási (ECC) funkcióval rendelkezik. Valós időben automatikusan felismeri és kijavítja az egybites memóriahibákat, megelőzve az adatsérülést és a folyamatos működés közbeni hirtelen CPU-leállásokat.
Milyen külső biztosítékozás kötelező az integrált áramelosztási ágak védelméhez?
A fő CPU-logika és az X2X Link-áramkörök belső, nem cserélhető elektronikus biztosítékokkal rendelkeznek. A nagy teljesítményű I/O-tápellátási ág azonban, amely akár 240 W teljesítményt is felvehet, legfeljebb 10 A névleges értékű, külső lomha biztosítékot igényel a belső csatlakozóérintkezők túláram miatti hibákkal szembeni védelméhez.
Terepi mérnöki és biztonsági előírások
-
Hőkezelési és teljesítménycsökkentési elrendezések: Az X20CP1685 ventilátor nélküli, konvekciós hűtési kialakítást használ. A zavartalan légáramlás biztosítása érdekében tartson legalább 30 mm szabad távolságot a modul összeállítása felett és alatt. Vízszintes felszerelés esetén a környezeti levegő hőmérséklete nem haladhatja meg a 60 deg C-ot. Függőleges DIN-sínes elrendezésnél a szigorú teljesítménycsökkentés a maximális környezeti hőmérsékletet 50 deg C-ban korlátozza. 2000 m-nél nagyobb tengerszint feletti magasságban a csökkent légsűrűség miatt lineáris hőmérséklet-csökkentési görbéket kell alkalmazni.
-
Elemkarbantartás és óra kalibrálása: A nem felejtő valós idejű óra (RTC) belső lítiumcellát használ az adatok pufferelésére a rendszer tápellátásának megszűnésekor. Az elem tipikus terhelési ciklusok mellett 4 éves üzemidőt biztosít. Ha a vezérlőrendszer átlagosan 23 deg C-os környezeti hőmérsékleten feszültségmentes marad, a maradandó változók elvesztésének megelőzése érdekében 2 évente cserélje ki az elemet. Az elem állapotregisztereit az Automation Studio szoftveren vagy a beépített fizikai diagnosztikai LED-en keresztül figyelje.
-
Árnyékolási és galvanikus leválasztási protokoll: Miközben az Ethernet-, POWERLINK- és X2X Link-áramkörök belső galvanikus leválasztást biztosítanak, minden kommunikációs kábel árnyékolását a vezérlőszekrény belépési pontjánál, kis impedanciájú földelőbilincsekkel csatlakoztassa. A funkcionális földelés csatlakozóját rövid, nagy keresztmetszetű rézszalaggal közvetlenül kösse a DIN-sín szerelőlapjához, hogy megakadályozza a nagyfrekvenciás zaj 200 us-os, nagy sebességű feladatosztály-végrehajtások zavarását.