Deskripsi
Dengan mengeksekusi rangkaian kontrol yang sangat tersinkronisasi langsung dari rel DIN, Beckhoff CX5020-N031 berfungsi sebagai pengontrol tertanam tanpa kipas yang tangguh, dirancang untuk tugas PLC, kontrol gerak, dan visualisasi yang intensif. Dilengkapi prosesor Intel Atom Z530 terintegrasi berkecepatan 1,6 GHz, unit modular ini mendukung koneksi terminal EtherCAT berkecepatan tinggi (E-bus) dan blok terminal lama (K-bus) dengan deteksi bus listrik otomatis. Varian CX5020-N031 mencakup antarmuka opsional RS422/RS485 terintegrasi, yang memungkinkan pengembang sistem industri menghubungkan instrumen lapangan serial, drive lama, atau sensor khusus secara langsung tanpa menambahkan modul gateway eksternal. Dirancang untuk bertahan dalam kondisi pemrosesan yang berat, konstruksi solid-state-nya didukung oleh UPS terintegrasi 1 detik untuk melindungi variabel volatil dan registri sistem langsung ke penyimpanan Compact Flash-nya.
Fitur
-
Arsitektur Intel Atom Z530: Prosesor industri inti tunggal 1,6 GHz yang dirancang untuk eksekusi kontrol deterministik dengan optimalisasi daya.
-
Antarmuka I/O Universal: Konektor backplane dua protokol secara otomatis menyesuaikan dan memetakan ke EtherCAT (E-bus) atau Bus Terminal standar (K-bus).
-
Port RS422/RS485 Khusus: Antarmuka opsional yang dikonfigurasi dari pabrik (N031) memungkinkan komunikasi serial titik ke titik hingga 115 kbaud.
-
Komunikasi Berkecepatan Tinggi: Dua port RJ45 independen yang mendukung antarmuka Ethernet Gigabit 10/100/1000 Mbit/s untuk pemisahan jaringan.
-
UPS Terintegrasi 1 Detik: Cadangan kapasitif aktif mempertahankan hingga 1 MB data persisten pada kartu Compact Flash selama kehilangan daya mendadak.
Aplikasi
-
Stasiun Master EtherCAT: Mengendalikan loop kontrol gerak multisumbu berpresisi tinggi dan klaster I/O terdesentralisasi.
-
Gateway Serial Proses: Mengintegrasikan instrumen Modbus serial lama (RS485) ke dalam topologi Ethernet tingkat perusahaan.
-
Kontrol Area Berbahaya: Penerapan di ruang pemrosesan yang mudah menguap jika dipadukan dengan peningkatan housing ATEX Zona 2 standar.
-
Otomasi Utilitas Jarak Jauh: Sistem kontrol gardu induk dan pengolahan air yang memerlukan pengoperasian tanpa kipas serta keamanan penyimpanan persisten.
Spesifikasi Teknis
| Parameter |
Nilai Spesifikasi |
| Produsen |
Beckhoff Automation |
| Nomor Model |
CX5020-N031 |
| Prosesor |
Intel Atom Z530, 1,6 GHz |
| Jumlah Inti |
1 (Inti Tunggal) |
| Memori Sistem (RAM) |
RAM DDR2 512 MB (dapat diperluas di pabrik hingga 1 GB) |
| Sistem Penyimpanan |
Slot Compact Flash (termasuk Kartu CF 128 MB) |
| UPS Terintegrasi |
UPS 1 Detik (menulis data persisten 1 MB ke flash) |
| Antarmuka Jaringan |
2 x RJ45 10/100/1000 Mbit/s (pengendali internal terpisah) |
| Antarmuka Serial (N031) |
1 x koneksi D-Sub 9-pin jantan RS422/RS485 |
| Antarmuka Tambahan |
1 x DVI-D, 4 x USB 2.0 |
| Tegangan Operasional |
24 V DC (-15% / +20%) |
| Arus Catu Daya Bus |
Arus maksimum 2 A pada K-bus / E-bus |
| Konsumsi Daya Maks. |
13 W |
| Suhu Operasional |
-25 derajat C hingga +60 derajat C |
| Suhu Penyimpanan |
-40 derajat C hingga +85 derajat C |
| Kelembapan Relatif |
95% tanpa kondensasi |
| Tingkat Perlindungan Ex |
II 3 G Ex nA IIC T4 Gc (ATEX Zona 2 dengan CX1900-0105 opsional) |
| Tingkat Platform TwinCAT |
Performance (40) |
| Dimensi (L x T x D) |
106 mm x 100 mm x 92 mm |
| Berat Bersih Unit |
575 g |
| Berat Pengiriman (Dihitung) |
2,0 kg |
Koneksi dan Antarmuka
| Label Antarmuka |
Jenis Fisik |
Penetapan Fungsional / Tujuan Pengkabelan |
| X001 / X002 |
2 x RJ45 berpelindung |
Port Ethernet Gigabit independen; mendukung TwinCAT Real-Time Ethernet atau TCP/IP. |
| X100 |
DVI-D betina |
Antarmuka keluaran video digital langsung untuk monitor diagnostik atau panel layar industri. |
| X200 - X203 |
4 x USB Type-A |
Koneksi periferal USB 2.0 (keyboard, mouse, media penyimpanan, kunci lisensi). |
| X300 / X301 |
D-Sub 9-pin jantan |
Port komunikasi fisik RS422 / RS485 (opsi perangkat keras N031). |
| Terminal Daya |
Blok terminal sangkar pegas |
Pin 1: 24 V DC (+), Pin 2: 0 V (GND), Pin 3: PE (pembumian Protective Earth). |
Wawasan Rekayasa Empiris
Model Alternatif & Kompatibilitas
Seri pengendali CX5020 menggunakan kode sufiks perangkat keras fisik khusus "N-xxx" yang tidak dapat diubah melalui konfigurasi perangkat lunak. CX5020-N031 dilengkapi sirkuit internal RS422/RS485 yang dipasang di pabrik, sehingga secara langsung membedakannya dari CX5020-N030 (antarmuka RS232). Jika aplikasi Anda memerlukan kartu Fieldbus (misalnya EtherCAT Master, PROFIBUS Slave), pastikan tingkat platform lisensi TwinCAT Anda sesuai dengan Performance (40) untuk mencegah kesalahan inisialisasi lisensi saat runtime (misalnya Kode Kesalahan 0x705 di TwinCAT 3).
Kesalahan Penerapan & Catatan Rekayasa
Struktur pendinginan pasif tanpa kipas pada CX5020 sepenuhnya bergantung pada aliran udara vertikal secara konveksi. Jika pengontrol ini dipasang secara horizontal atau di dalam enclosure tertutup dengan ruang bebas kurang dari 30 mm di atas dan di bawah sirip pendingin, pelepasan panas akan menurun secara signifikan. Pada profil beban CPU tinggi, prosesor Intel Atom Z530 akan secara otomatis menurunkan frekuensinya dari 1,6 GHz untuk melindungi silikon, yang dapat terlihat sebagai jitter real-time TwinCAT yang tiba-tiba atau lonjakan batas waktu siklus (overflow tugas RTime).
Tips Commissioning & Pengawatan
Saat mengonfigurasi opsi serial RS485 (N031), jangan lupa mengaktifkan resistor terminasi internal jika pengontrol berada di posisi awal atau akhir jaringan serial secara fisik. Selain itu, protokol identifikasi otomatis E-bus dan K-bus memerlukan penyaluran daya 24 V DC yang stabil. Pastikan terminal koneksi ground PE pada konektor catu daya 24 V terhubung ke rel DIN backplane melalui gelang tembaga berimpedansi rendah untuk mencegah derau EMI frekuensi tinggi mengganggu clock bus data E-bus.
Panduan Instalasi
PERINGATAN PENTING DI LAPANGAN
Sebelum memasang atau melakukan pengawatan sistem, matikan sepenuhnya catu daya panel kontrol utama 24 V DC. Pelepasan tegangan tinggi atau hot-plug modul I/O aktif pada antarmuka E-bus/K-bus dapat menyebabkan kerusakan permanen pada sirkuit backplane CX5020 dan merusak file yang tersimpan di kartu Compact Flash.
1
Pasang CX5020-N031 pada rel DIN standar 35 mm (EN 60715) dengan mengaitkan ceruk bagian atas ke rel, lalu dorong unit hingga terpasang kuat dan terdengar klik.
2
Masukkan kartu Compact Flash 128 MB yang berisi image sistem operasi Windows CE 6 atau WES 2009 yang sesuai ke slot CF khusus di bagian depan.
3
Sambungkan gelang pentanahan berimpedansi rendah ke terminal PE dan pasang kabel input sumber daya 24 V DC, dengan memastikan polaritas terbalik yang benar.
4
Buat pengawatan komunikasi melalui antarmuka RJ45 (untuk koneksi PC pengembangan TwinCAT) dan sambungkan jalur serial RS422/RS485 ke antarmuka D-sub.