Opis
Wykonując niskolatencyjną logikę sterowania 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 architekturze i solidnym ścieżkom odprowadzania ciepła sterownik został zaprojektowany tak, aby zachować niezawodność w wymagających środowiskach przemysłowych bez ruchomych elementów aktywnego chłodzenia.
Urządzenie wyróżnia się inteligentnym dopasowaniem zacisków I/O, wykorzystując ujednolicony interfejs płyty bazowej, który automatycznie wykrywa i obsługuje zarówno E-bus (zaciski EtherCAT), jak i K-bus (standardowe zaciski magistrali). Zintegrowany, bezobsługowy zasilacz UPS 1-sekundowy bezpiecznie zapisuje krytyczne zmienne stanu systemu na karcie Compact Flash podczas nieoczekiwanej utraty zasilania głównego, 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 bazowa I/O: Obsługuje automatyczne rozpoznawanie oraz podwójną kompatybilność z szybkimi topologiami komunikacji E-bus i konwencjonalnymi topologiami K-bus.
-
Zintegrowany zasilacz UPS 1-sekundowy: Po wykryciu spadku napięcia sieciowego automatycznie zapisuje do 1 MB trwałych zmiennych 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 współpraca z PLC za pośrednictwem zintegrowanego interfejsu wideo i łączności USB.
- Zdalna telemetria i monitorowanie przepompowni z wymaganiami dotyczącymi pracy w szerokim zakresie temperatur.
- Zdecentralizowane sieci automatyki budynkowej i sterowanie krytyczną infrastrukturą środowiskową.
Specyfikacja techniczna
| 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 (karta CF 128 MB w zestawie) |
| Pamięć trwała |
1-sekundowy zasilacz UPS (przydział 1 MB na karcie CF) |
| System operacyjny |
Windows Embedded CE 6 / Windows Embedded Standard 2009 |
| Obsługiwane oprogramowanie sterujące |
Środowisko uruchomieniowe TwinCAT 2, środowisko uruchomieniowe TwinCAT 3 (XAR) |
| Poziom platformy TwinCAT 3 |
Performance (40) |
| Połączenie magistrali wejść/wyjść |
E-bus (EtherCAT) lub K-bus (Bus Terminals) 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 podłączonych terminali) |
| Interfejsy fizyczne |
2 x RJ45 (10/100/1000 Mbps), 1 x DVI-D, 4 x USB 2.0 |
| Ochrona środowiskowa |
Stopień ochrony IP20 |
| Temperatura pracy |
-25 degC do +60 degC (-13 degF do +140 degF) |
| Temperatura przechowywania |
-40 degC do +85 degC (-40 degF do +185 degF) |
| Wymiary (szer. x wys. x gł.) |
106 mm x 100 mm x 92 mm |
| Masa wysyłkowa |
3,0 kg (łącznie z komercyjnym opakowaniem ochronnym) |
Połączenia i interfejsy
| Port / terminal |
Funkcja i przyporządkowanie |
| 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 graficznych interfejsów panelowych i wyświetlaczy wizualizacyjnych. |
| USB 1 - 4 |
Cztery porty USB 2.0 do podłączania urządzeń peryferyjnych, programowania i lokalnych wejść ręcznych. |
| Terminal 24 V DC |
Główne przyłącze zasilania systemu ze stykami przeznaczonymi do zasilania systemu oraz oddzielnym zasilaniem terminali magistrali obiektowej. |
Wnioski z praktyki inżynierskiej
Modele alternatywne i kompatybilność
Ten moduł CPU jest sklasyfikowany na poziomie platformy TwinCAT 3 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 odpowiada architekturze CPU, aby uniknąć błędów uruchamiania związanych z niezgodnością sterowników między środowiskami uruchomieniowymi TwinCAT 2 i TwinCAT 3.
Problemy w zastosowaniach i uwagi inżynierskie
Zintegrowany 1-sekundowy zasilacz 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 wymaganej trwałości zapisu przy częstych zapisach podczas cykli zasilania. Ponadto upewnij się, że łączny rozmiar zmiennych trwałych nie przekracza limitu przydziału 1 MB skonfigurowanego w konfiguracji rozruchowej systemu TwinCAT.
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 po stronie dalszej przekracza próg 2 A wewnętrznego zasilania, należy wstawić dodatkowy zacisk zasilania (taki jak 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 manipulowaniem przy podzespołach wewnętrznych lub wymianą karty Compact Flash potwierdź całkowite rozładowanie wewnętrznych ładunków pojemnościowych. Nieprzestrzeganie tych zasad bezpiecznej instalacji może doprowadzić do fizycznego uszkodzenia układów sterownika lub niestabilnych stanów 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 szczeliny chłodzące. Nie zasłaniaj tych kanałów.
2
Upewnij się, że styk uziemienia szyny DIN jest podłączony do niskoimpedancyjnego głównego systemu uziemienia w celu ograniczenia zakłóceń elektromagnetycznych i szumów wysokoczęstotliwościowych.
3
Mocno nasuń moduły wejścia/wyjścia znajdujące się po stronie dalszej (zaciski E-bus lub K-bus) na prawostronny interfejs magistrali. Sprawdź, czy fizyczne blokady ślizgowe kolejno zabezpieczają moduły.
4
Podłącz stabilizowany zasilacz 24 V DC do głównych zacisków wejściowych. Przed włączeniem i wyłączeniem zasilania sprawdź, czy biegunowość odpowiada schematowi zacisków.