Opis
Zapewniając wydajność czterordzeniowego procesora Intel Core i7 bezpośrednio na szynie DIN, Beckhoff CX2040-0130 pełni funkcję wysokowydajnego sterownika przemysłowego przeznaczonego do wymagających zastosowań związanych ze sterowaniem ruchem, wizualizacją i sterowaniem PLC. Ten podstawowy moduł CPU koordynuje złożone, wieloosiowe układy automatyki i zadania obliczeniowe bez zajmowania dodatkowego miejsca w szafie sterowniczej. Urządzenie wyposażono we wbudowaną diagnostykę, szeroki wybór interfejsów oraz solidną konstrukcję sprzętową zoptymalizowaną do ciągłej pracy w wymagających warunkach termicznych i mechanicznych.
Funkcje
-
Procesor Intel Core i7: Czterordzeniowy procesor 2,1 GHz zapewnia wysoką wydajność obliczeniową dla złożonych algorytmów sterowania.
-
Wysokowydajna architektura pamięci: Urządzenie wyposażono w 4 GB pamięci RAM DDR3 oraz 128 kB zintegrowanej nieulotnej pamięci NOVRAM do trwałego przechowywania danych.
-
Elastyczne opcje pamięci masowej: Gniazdo karty CFast obsługuje standardowe pojemności 20 GB lub 40 GB, z możliwością rozszerzenia zależnie od systemu operacyjnego.
-
Zintegrowane chłodzenie aktywne: Zespół wentylatora z łożyskami kulkowymi i monitorowaniem prędkości zapewnia niezawodne odprowadzanie ciepła.
-
Podwójny Gigabit Ethernet: Dwa porty RJ45 obsługują prędkości sieciowe 10/100/1000 Mbit/s, umożliwiając niezależne segmentowanie sieci sterowania i sieci firmowej.
-
Rozbudowany interfejs diagnostyczny: Bezpośrednie diody diagnostyczne zasilania, stanu TwinCAT, dostępu do pamięci flash i stanu magistrali zapewniają natychmiastową fizyczną sygnalizację usterek.
Zastosowania
- Szybkie sterowanie ruchem wieloosiowym i zsynchronizowane aplikacje serwonapędów.
- Scentralizowane węzły PLC i wizualizacji w złożonych maszynach pakujących.
- Bramy przetwarzania danych o dużej przepustowości, łączące wejścia/wyjścia hali produkcyjnej z sieciami MES/SCADA.
- Przemysłowe stanowiska testowe wymagające akwizycji pomiarów w czasie rzeczywistym i krótkich czasów cyklu.
Dane techniczne
| Parametr |
Specyfikacja |
| Producent |
Beckhoff |
| Numer modelu |
CX2040-0130 |
| Procesor |
Intel Core i7 2715QE (2,1 GHz, 4 rdzenie) |
| Pamięć systemowa |
4 GB pamięci RAM DDR3 (nierozszerzalna) |
| Pamięć nieulotna |
128 kB NOVRAM (zintegrowana) |
| Interfejs pamięci masowej |
Gniazdo karty CFast (20 GB lub 40 GB w zależności od konfiguracji systemu operacyjnego) |
| System operacyjny |
Windows Embedded Standard 7 P |
| Poziom platformy TwinCAT |
Wysoka wydajność (70) |
| Interfejsy |
2 x RJ45 (10/100/1000 Mbit/s), 1 x DVI-I, 4 x USB 2.0, 1 x gniazdo opcjonalne |
| Połączenie wejść/wyjść |
Przez moduł zasilacza (obsługuje magistrale E-bus i K-bus z automatycznym wykrywaniem) |
| Napięcie zasilania |
24 V DC (-15% / +20%) |
| Maksymalny pobór mocy |
32 W |
| Wymiary (szer. x wys. x gł.) |
144 mm x 99 mm x 91 mm |
| Masa netto |
1230 g |
| Obliczeniowa masa wysyłkowa |
3,0 kg |
| Temperatura pracy |
od -25 do +60°C |
| Temperatura przechowywania |
od -40 do +85°C |
| Wilgotność względna |
95%, bez kondensacji |
| Stopień ochrony |
IP20 |
| Certyfikaty |
CE, UL |
Połączenia i interfejsy
| Nazwa portu |
Typ złącza |
Opis / funkcja |
| LAN 1 |
RJ45 |
Interfejs Gigabit Ethernet (oparty na PCI Express), 10/100/1000 Mbit/s |
| LAN 2 |
RJ45 |
Interfejs Gigabit Ethernet (oparty na PCI Express), 10/100/1000 Mbit/s |
| DVI-I |
DVI żeńskie |
Wyjście wideo do lokalnego wyświetlacza / podłączenia panelu |
| USB 1–4 |
USB typu A |
4 porty USB 2.0 do podłączania urządzeń konfiguracyjnych, klawiatur lub pamięci flash |
| Gniazdo opcjonalne |
Gniazdo magistrali obiektowej |
Może być fabrycznie wyposażony w interfejsy magistrali obiektowej (np. EtherCAT master, PROFINET, PROFIBUS) |
Wnioski z doświadczeń inżynierskich
Modele alternatywne i kompatybilność
CX2040-0130 wyposażono w podstawową platformę sprzętową bez fabrycznie zainstalowanych licencji na oprogramowanie uruchomieniowe TwinCAT. Taka konfiguracja zapewnia integratorom systemów elastyczność we wdrażaniu niestandardowych konfiguracji TwinCAT 3 lub własnych środowisk uruchomieniowych. W przeciwieństwie do systemów CX2020 i CX2030 model CX2040 wykorzystuje czterordzeniowy procesor Intel Core i7 (Platform Level 70), co wymaga odpowiednich modeli licencjonowania rdzeni TwinCAT 3 dostosowanych do jego możliwości obliczeniowych. Do połączenia ze standardowymi płytami tylnymi E-bus lub K-bus wymagany jest moduł zasilania CX2100.
Pułapki aplikacyjne i uwagi inżynierskie
Ze względu na charakterystykę cieplną czterordzeniowego procesora Core i7 model CX2040-0130 wykorzystuje aktywne chłodzenie. W obudowie należy bezwzględnie zachować co najmniej 30 mm wolnej przestrzeni nad urządzeniem i pod nim. Zablokowanie przepływu powietrza prowadzi do dławienia termicznego rdzeni CPU, objawiającego się niewyjaśnionym wydłużeniem czasów cyklu i wzrostem jittera w zadaniach TwinCAT. Systemy monitorujące muszą śledzić bit ostrzeżenia Fan Fail w bibliotekach systemu PLC TwinCAT, aby wyzwalać bezpieczne wyłączenie maszyn, zanim zostaną osiągnięte granice termiczne.
Wskazówki dotyczące uruchamiania i okablowania
W przypadku wdrażania cykli czasu rzeczywistego EtherCAT krótszych niż 1 ms zaleca się przypisanie zadań wykonywanych z wysokim priorytetem do odizolowanych rdzeni CPU, pozostawiając rdzeń 0 do obsługi standardowych zadań systemu Windows Embedded (interfejs użytkownika, sieć, odpytywanie USB). Należy używać wyłącznie certyfikowanych kart CFast klasy przemysłowej (pSLC lub SLC) sformatowanych za pomocą obrazu systemu operacyjnego przeznaczonego dla firmy Beckhoff. Karty konsumenckie nie mają algorytmów równoważenia zużycia niezbędnych do obsługi cyklicznych zapisów trwałości danych z NOVRAM do pamięci flash, co prowadzi do przedwczesnego zużycia karty i uszkodzenia plików.
Wytyczne dotyczące instalacji
KRYTYCZNE OSTRZEŻENIE DOTYCZĄCE BEZPIECZEŃSTWA
Przed montażem, demontażem lub wkładaniem nośnika CFast odłącz wszystkie źródła zasilania 24 V DC zasilające CPU i dalsze moduły I/O. Zbyt niskie napięcie lub podłączanie podczas pracy w trakcie inicjalizacji karty może doprowadzić do trwałego uszkodzenia pamięci flash sterownika i wewnętrznych fizycznych interfejsów magistrali.
1
Zamontuj blok CPU CX2040-0130 na standardowej szynie DIN 35 mm (EN 60715) obok powiązanego modułu zasilania CX2100, upewniając się, że boczne połączenia wsuwane zatrzasnęły się prawidłowo.
2
Ostrożnie wsuń przygotowaną kartę systemową CFast zawierającą obraz systemu Windows Embedded Standard 7 P do przeznaczonego do tego gniazda na panelu czołowym, aż bezpiecznie zatrzaśnie się na miejscu.
3
Podłącz przewody infrastruktury sieciowej (zalecana ekranowana kategoria 6) do portów LAN 1 lub LAN 2, a ekran poprowadź do scentralizowanej szyny uziemiającej o niskiej impedancji.
4
Podłącz 24 V DC do sąsiedniego modułu zasilania i sprawdź, czy na panelu czołowym bloku CPU zaświecą się diody Power i TC Status, wskazując prawidłowe uruchomienie systemu i jego stan operacyjny.