Embedded PC Beckhoff CX8051 con slave CANopen

Descrizione

Progettato come sistema di controllo compatto compatibile con i bus di campo, il Beckhoff CX8051 integra un processore ARM9 per eseguire attività PLC locali, operando al contempo nativamente come interfaccia slave CANopen ad alte prestazioni. Questo controller embedded combina la versatilità della tecnologia dei PC industriali con i sistemi bus di campo tradizionali, consentendo l'integrazione modulare degli I/O in un formato installabile su guida DIN. Basata sull'ambiente runtime TwinCAT 2 e sul sistema operativo Windows Embedded CE 6, l'unità gestisce i circuiti di controllo locali scambiando al contempo parametri operativi critici con un sistema di controllo master tramite la sua interfaccia D-sub galvanicamente isolata.

Caratteristiche

• Il core di elaborazione ARM9 a 400 MHz fornisce un controllo deterministico affidabile per sistemi industriali di piccole e medie dimensioni.
• UPS capacitivo integrato da 1 secondo che conserva fino a 1 MB di variabili persistenti durante interruzioni di alimentazione non pianificate.
• Riconoscimento fisico automatico e supporto sia per EtherCAT (E-bus) sia per i morsetti bus (K-bus).
• Connessione D-sub a 9 pin galvanicamente isolata, rigorosamente conforme alle specifiche di comunicazione CANopen.
• LED diagnostici dedicati che indicano gli stati operativi di TwinCAT e gli stati della comunicazione tramite bus di campo.

Applicazioni

• Elaborazione I/O distribuita e controllo dei sottosistemi all'interno di grandi reti industriali CANopen.
• Integrazione con sistemi di automazione di infrastrutture ed edifici mediante la programmazione TwinCAT 2.
• Processi industriali pericolosi che richiedono la conformità alle norme di sicurezza ATEX, IECEx e cFMus Classe I Divisione 2.

Specifiche tecniche

Collegamenti e interfacce

Approfondimenti empirici sull'ingegneria

Modelli alternativi e compatibilità

Il CX8051 è un controller dedicato e dipendente dal bus di campo della famiglia CX80xx. Sebbene modelli come il CX8090 gestiscano la comunicazione Ethernet/IP o Modbus TCP, il CX8051 non può essere convertito per supportare bus di campo alternativi tramite modifiche del firmware, poiché il livello fisico CANopen è cablato direttamente sulla scheda principale. Quando si aggiornano sistemi meno recenti configurati con TwinCAT 2, assicurarsi che le impostazioni della destinazione in TwinCAT System Manager siano bloccate sulla piattaforma ARM (ARMV4I) e verificare le dipendenze delle librerie prima del download.

Problemi applicativi e note tecniche

Assicurarsi sempre che vi sia uno spazio sufficiente per la dissipazione termica (almeno 30 mm sopra e sotto il modulo) per mantenere la convezione naturale del calore. L'utilizzo del CX8051 in quadri compatti privi di una ventilazione adeguata può far superare all'unità il limite massimo di esercizio di +55 degC, causando la limitazione della frequenza della CPU o errori di accesso alla memoria. Inoltre, evitare di scrivere frequentemente i parametri ciclici di log direttamente sulla scheda microSD. Le celle flash standard si deteriorano rapidamente con cicli di scrittura frequenti; utilizzare lo spazio di memoria UPS persistente da 1 MB per le variabili continue, salvando i valori nella memoria flash solo durante cicli di arresto controllato.

Suggerimenti per la messa in servizio e il cablaggio

L'indirizzo CANopen (Node ID) del CX8051 può essere codificato tramite gli interruttori fisici dell'indirizzo situati dietro lo sportello anteriore oppure configurato direttamente tramite le impostazioni del software TwinCAT. Per una comunicazione bus senza problemi, è necessario collegare una resistenza di terminazione da 120 Ohm tra il pin 2 (CAN_L) e il pin 7 (CAN_H) a entrambe le estremità fisiche della rete CAN. Tenere i cavi di segnale separati dalle linee dei motori ad alta tensione per evitare che le interferenze elettromagnetiche disturbino i circuiti di comunicazione galvanicamente disaccoppiati.

Linee guida per l'installazione

1. 1 Montare il controller CX8051 su una guida DIN standard da 35 mm (EN 60715), allineando la clip superiore alla guida e premendo verso il basso finché il meccanismo di aggancio non scatta saldamente.
2. 2 Allineare i moduli EtherCAT (E-bus) o Bus Terminal (K-bus) adiacenti e farli scorrere sulla guida DIN, assicurandosi che i contatti laterali si innestino completamente nel connettore bus laterale del CX8051.
3. 3 Collegare l'alimentatore da 24 V CC ai morsetti di alimentazione principali del dispositivo, prestando attenzione alle indicazioni di polarità corrette per evitare l'intervento dei fusibili interni.
4. 4 Inserire il cavo di comunicazione CANopen D-sub a 9 pin nel connettore bus inferiore, serrando le viti di ritenzione per mantenere una solida messa a terra galvanica.