Opis
Realizując logikę sterowania o małych opóźnieniach bezpośrednio na poziomie maszyny, Beckhoff CX5020-0120 zapewnia wysoką wydajność przetwarzania w kompaktowej obudowie montowanej na szynie DIN. Ten wbudowany sterownik przemysłowy integruje procesor Intel Atom Z530 1,6 GHz, wypełniając lukę między wysokowydajnymi komputerami przemysłowymi a tradycyjnymi modułowymi systemami PLC. Dzięki bezwentylatorowej konstrukcji i solidnym ścieżkom odprowadzania ciepła sterownik został zaprojektowany tak, aby zachować niezawodność w trudnych warunkach przemysłowych bez ruchomych elementów aktywnego chłodzenia.
Urządzenie wyróżnia się inteligentnym dopasowaniem zacisków wejść/wyjść, wykorzystując ujednolicony interfejs płyty montażowej, który automatycznie wykrywa i obsługuje zarówno E-bus (zaciski EtherCAT), jak i K-bus (standardowe zaciski magistrali). Zintegrowany, bezobsługowy zasilacz UPS na 1 sekundę bezpiecznie zapisuje krytyczne zmienne stanu systemu na karcie Compact Flash podczas nieoczekiwanej utraty głównego zasilania, zapobiegając uszkodzeniu plików i zachowując integralność danych w kolejnych cyklach pracy.
Najważniejsze cechy
-
Procesor Intel Atom Z530: Zapewnia stabilną częstotliwość taktowania 1,6 GHz, umożliwiając precyzyjne, deterministyczne pętle sterowania jednordzeniowego.
-
Uniwersalna płyta montażowa wejść/wyjść: Obsługuje automatyczne rozpoznawanie oraz podwójną kompatybilność z szybką komunikacją E-bus i konwencjonalnymi topologiami K-bus.
-
Zintegrowany zasilacz UPS na 1 sekundę: Po wykryciu spadku napięcia zasilania sieciowego automatycznie zapisuje do 1 MB zmiennych trwałych na nieulotnym nośniku CF.
-
Elastyczny stos komunikacyjny: Dwa niezależne gigabitowe porty RJ45 umożliwiają fizyczne oddzielenie sieci nadrzędnych zakładu od podrzędnych podsieci sterowania.
-
Gniazdo rozszerzeń: Obsługuje opcjonalne modułowe interfejsy magistrali obiektowej, zapewniając elastyczną integrację z istniejącymi środowiskami wieloprotokołowymi.
Zastosowania
- Szybkie systemy realizacji produkcji wykorzystujące gęste, rozproszone topologie EtherCAT.
- Wbudowany interfejs HMI na poziomie maszyny oraz współprzetwarzanie PLC dzięki zintegrowanej łączności wideo i USB.
- Zdalna telemetria i monitorowanie stacji pomp z wymaganiami dotyczącymi odporności na szeroki zakres temperatur.
- Zdecentralizowane sieci automatyki budynkowej i sterowanie krytyczną infrastrukturą środowiskową.
Specyfikacje techniczne
| Producent |
Beckhoff Automation |
| Numer modelu |
CX5020-0120 |
| Procesor |
Intel Atom Z530 (1,6 GHz, jednordzeniowy) |
| Pamięć ulotna |
512 MB RAM (fabryczna opcja rozszerzenia do 1 GB) |
| Gniazdo pamięci Flash |
Gniazdo Compact Flash (w zestawie karta CF 128 MB) |
| Pamięć trwała |
UPS 1-sekundowy (alokacja 1 MB na karcie CF) |
| System operacyjny |
Windows Embedded CE 6 / Windows Embedded Standard 2009 |
| Obsługiwane oprogramowanie sterujące |
Runtime TwinCAT 2, runtime TwinCAT 3 (XAR) |
| Poziom TwinCAT 3 Platform Level |
Performance (40) |
| Połączenie magistrali we/wy |
E-bus (EtherCAT) lub K-bus (zaciski magistrali) z automatycznym wykrywaniem |
| Maksymalny prąd wyjściowy magistrali |
2 A DC (wydajność zasilania E-bus / K-bus) |
| Napięcie zasilania |
24 V DC (-15% / +20%) |
| Pobór mocy |
Maksymalnie 13 W (bez obciążenia zacisków downstream) |
| Interfejsy fizyczne |
2 x RJ45 (10/100/1000 Mb/s), 1 x DVI-D, 4 x USB 2.0 |
| Ochrona środowiska |
Stopień ochrony IP20 |
| Temperatura pracy |
-25°C do +60°C (-13°F do +140°F) |
| Temperatura przechowywania |
-40°C do +85°C (-40°F do +185°F) |
| Wymiary (W x H x D) |
106 mm x 100 mm x 92 mm |
| Masa wysyłkowa |
3,0 kg (wraz z komercyjnym opakowaniem ochronnym) |
Połączenia i interfejsy
| Port / zacisk |
Funkcja i przypisanie |
| LAN1 / LAN2 (RJ45) |
Niezależne porty Gigabit Ethernet do połączenia z sieciami sterowania TwinCAT lub bazami danych klasy korporacyjnej. |
| DVI-D |
Bezpośredni interfejs cyfrowego wyjścia wideo do lokalnych interfejsów paneli graficznych i wyświetlaczy wizualizacyjnych. |
| USB 1–4 |
Cztery porty USB 2.0 do podłączania urządzeń peryferyjnych, programowania i lokalnych wejść ręcznych. |
| Zacisk 24 V DC |
Główne przyłącze zasilania systemu ze stykami przeznaczonymi do zasilania systemu oraz oddzielnym zasilaniem zacisków magistrali obiektowej. |
Wnioski z praktyki inżynierskiej
Modele alternatywne i zgodność
Ten moduł CPU jest sklasyfikowany na poziomie TwinCAT 3 Platform Level 40 (Performance), co oznacza, że nie może uruchamiać aplikacji runtime skompilowanych dla niższych platform (np. PL 30) ani wyższych platform (np. PL 50+) bez aktualizacji ustawień systemu docelowego i odpowiednich licencji. Przy wymianie jednostki starszej generacji należy sprawdzić, czy istniejący obraz Compact Flash jest zgodny z architekturą CPU, aby uniknąć błędów uruchamiania związanych z niezgodnością sterowników między środowiskami wykonawczymi TwinCAT 2 i TwinCAT 3.
Typowe problemy w aplikacjach i uwagi inżynierskie
Zintegrowany 1-sekundowy UPS wymaga prawidłowo sformatowanej karty Compact Flash klasy przemysłowej z aktywnymi partycjami przeznaczonymi na dane trwałe. Nie używaj kart CF klasy konsumenckiej, ponieważ nie zapewniają one wymaganej trwałości zapisu przy częstych zapisach podczas cykli zasilania. Ponadto upewnij się, że łączny rozmiar zmiennych trwałych nie przekracza limitu alokacji 1 MB skonfigurowanego w konfiguracji rozruchowej systemu twin.
Wskazówki dotyczące uruchamiania i okablowania
Jeśli długość fizycznego połączenia lokalnego układu segmentów E-bus lub K-bus zbliża się do maksymalnej wartości albo całkowity pobór mocy zacisków znajdujących się za modułem głównym przekracza próg 2 A dla wewnętrznego zasilania, należy wstawić dodatkowy zacisk zasilający (np. moduł EL9400 lub KL9400), aby zachować integralność sygnału i uniknąć przerw w komunikacji.
Wytyczne dotyczące instalacji
OSTRZEŻENIE KRYTYCZNE
Odłącz wszystkie źródła zasilania systemu przed rozpoczęciem montażu sprzętu, podłączania zacisków lub wykonywania połączeń interfejsów. Przed dotykaniem elementów wewnętrznych lub wymianą karty Compact Flash upewnij się, że ładunki zgromadzone w kondensatorach całkowicie się rozładowały. Nieprzestrzeganie tych zasad bezpiecznej instalacji może spowodować fizyczne uszkodzenie obwodów sterownika lub niestabilne stany systemu.
1
Zamontuj moduł CPU pionowo na standardowej szynie DIN 35 mm (EN 60715), aby zapewnić optymalny pasywny przepływ powietrza konwekcyjnego przez górne i dolne otwory chłodzące. Nie zasłaniaj tych kanałów.
2
Upewnij się, że styk uziemienia szyny DIN jest podłączony do niskoimpedancyjnego systemu uziemienia głównego, aby ograniczyć zakłócenia elektromagnetyczne i szumy wysokoczęstotliwościowe.
3
Starannie nasuń moduły wejść/wyjść znajdujące się za modułem głównym (zaciski E-bus lub K-bus) na interfejs magistrali po prawej stronie. Sprawdź, czy fizyczne blokady przesuwne zabezpieczają moduły kolejno.
4
Podłącz stabilizowany zasilacz 24 V DC do głównych zacisków wejściowych. Przed cyklicznym włączaniem i wyłączaniem zasilania sprawdź, czy polaryzacja jest zgodna ze schematem zacisków.