Opis
Zaprojektowany do łączenia szybkiego sterowania lokalnego ze starszymi sieciami magistralowymi, Beckhoff CX8031 to niezwykle kompaktowy komputer Embedded PC montowany na szynie DIN, wyposażony w zintegrowany interfejs PROFIBUS DP slave. Sterownik został zaprojektowany do niezależnego przetwarzania lokalnej logiki automatyki przy jednoczesnym utrzymywaniu bezpośredniej, deterministycznej komunikacji z systemem master PROFIBUS. Urządzenie, wyposażone w procesor ARM9 400 MHz, działa pod kontrolą systemu Windows Embedded CE 6 i jest zoptymalizowane pod kątem środowiska programistycznego TwinCAT 2, co umożliwia szybkie wykonywanie aplikacji PLC bezpośrednio na poziomie maszyny lub pola.
Funkcje
-
Zintegrowany interfejs magistrali polowej: Wyposażony w dedykowane, 9-stykowe gniazdo PROFIBUS DP slave D-sub z solidnym ekranowaniem elektrycznym.
-
Obsługa dwóch magistral: Zapewnia automatyczne rozpoznawanie i bezpośrednie połączenie zarówno z magistralą E-bus (terminale EtherCAT), jak i K-bus (standardowe terminale Bus Terminal), umożliwiając elastyczną konfigurację wejść/wyjść.
-
Bezpieczeństwo danych trwałych: Wbudowany zasilacz UPS o czasie podtrzymania 1 sekundy zapewnia zapis do 1 MB krytycznych zmiennych trwałych w pamięci flash w przypadku przerwy w zasilaniu.
-
Wysoce wydajna architektura: Pobiera maksymalnie 3 W, ograniczając wydzielanie ciepła wewnątrz szczelnych obudów przemysłowych.
-
Certyfikacja do pracy w strefach zagrożonych: Pełne dopuszczenie do pracy w wymagających środowiskach zgodnie z ATEX, IECEx oraz cFMus Class I Division 2.
Zastosowania
- Rozproszone stacje sterowania współpracujące z głównymi lub zewnętrznymi masterami PROFIBUS firmy Siemens albo Beckhoff.
- Sterowanie podzespołami maszyn wymagające lokalnej obsługi logiki oraz opcji terminali o dużej gęstości.
- Strefy zagrożone wybuchem Ex Zone 2 w zakładach chemicznych, petrochemicznych oraz przetwórstwa ropy i gazu.
- Projekty sterowania infrastrukturą z ograniczoną przestrzenią na szafy sterownicze, wymagające natywnej rozbudowy EtherCAT lub Bus Terminal.
Tabela specyfikacji technicznych
| Parametr specyfikacji |
Wartość / ocena |
| Producent |
Beckhoff |
| Numer modelu |
CX8031 |
| Typ procesora |
ARM9, 400 MHz (1 rdzeń) |
| Pamięć flash |
512 MB microSD (z opcją rozbudowy) |
| Pamięć główna |
64 MB RAM DDR2 (bez możliwości rozbudowy) |
| Pamięć trwała |
UPS 1-sekundowy (zapisuje do 1 MB danych trwałych) |
| System operacyjny |
Windows Embedded CE 6 |
| Oprogramowanie sterujące |
Sterownik PLC TwinCAT 2 |
| Interfejsy fizyczne |
1 x RJ45 (10/100 Mbit/s), 1 x USB Device (za ochronną przednią klapką) |
| Interfejs magistrali |
1 x gniazdo D-sub 9-stykowe, ekranowane, PROFIBUS DP Slave |
| Typ połączenia I/O |
E-bus (EtherCAT) lub K-bus (terminale magistrali), automatyczne rozpoznawanie |
| Zasilanie prądowe magistrali |
Maksymalnie 2 A |
| Maksymalny pobór mocy |
3 W |
| Wyświetlacz diagnostyczny |
1 x dioda LED stanu TC, 2 x diody LED stanu magistrali |
| Zegar czasu rzeczywistego |
Wewnętrzny, wymienny zegar z podtrzymaniem bateryjnym (za przednią klapką) |
| Wymiary (szer. x wys. x gł.) |
64 mm x 100 mm x 73 mm |
| Masa urządzenia |
180 g |
| Temperatura pracy |
0 do 55 degC |
| Temperatura przechowywania |
-25 do +85 degC |
| Wilgotność względna |
95%, bez kondensacji |
| Stopień ochrony |
IP20 |
| Oznaczenie ATEX |
II 3 G Ex nA IIC T4 Gc / II 3 D Ex tc IIIC T135 degC Dc |
| Oznaczenie IECEx |
Ex nA IIC T4 Gc / Ex tc IIIC T135 degC Dc |
| Oznaczenie cFMus |
Class I, Division 2, Groups A, B, C, D / Class I, Zone 2, AEx ec IIC T4 Gc |
| Masa wysyłkowa (obliczona) |
2,0 kg |
Połączenia i interfejsy
| Typ interfejsu |
Złącze / format |
Przypisanie funkcjonalne |
| Port Ethernet |
RJ45 (10/100 Base-T) |
Programowanie, uruchamianie sieci i konfiguracja systemu |
| PROFIBUS DP Slave |
9-stykowe złącze D-sub (żeńskie), ekranowane |
Standardowa integracja nadrzędnego urządzenia PROFIBUS (adresowanie sprzętowe) |
| Port urządzenia USB |
USB Type B (pod przednią klapką) |
Lokalny interfejs konfiguracji do zarządzania systemem operacyjnym i diagnostyki |
| Styki magistrali I/O |
Styki sprężynowe (prawa strona) |
Automatyczne połączenie ze standardowymi terminalami EtherCAT (E-bus) lub terminalami magistrali (K-bus) |
Wnioski z praktyki inżynierskiej
Modele alternatywne i kompatybilność
CX8031 jest przeznaczony specjalnie do środowisk TwinCAT 2 i nie jest kompatybilny ze środowiskami uruchomieniowymi TwinCAT 3 ze względu na zastosowaną architekturę sprzętową ARM9. W przypadku aplikacji wymagających kompatybilności z TwinCAT 3 lub nowoczesnego przetwarzania wielordzeniowego należy określić sterowniki z serii CX8100 lub CX8200. Należy pamiętać, że podczas migracji z K-bus (standardowe terminale magistrali) do E-bus (EtherCAT) w ramach tego samego CX8031 urządzenie automatycznie ponownie wykryje fizyczną topologię magistrali płyty bazowej podczas uruchamiania, bez konieczności ręcznej zmiany przełączników DIP.
Typowe problemy w zastosowaniach i uwagi inżynierskie
Chociaż CX8031 dostarcza bezpośrednio do magistrali E-bus/K-bus prąd o natężeniu do 2 A, integratorzy systemu muszą obliczyć całkowity pobór prądu wszystkich podłączonych zacisków I/O. Przekroczenie tego limitu spowoduje wyłączenie systemu lub niestabilne anomalie komunikacji. W przypadku wdrażania konfiguracji z dużą liczbą zacisków należy zaplanować zastosowanie pośredniego modułu zasilania, takiego jak EL9410, w celu doprowadzania dodatkowego zasilania magistrali.
Wskazówki dotyczące uruchamiania i okablowania
Adres węzła PROFIBUS konfiguruje się ręcznie za pomocą fizycznych obrotowych przełączników adresowych umieszczonych za przednią klapką. Zmiany wprowadzone za pomocą tych przełączników obrotowych nie są aktualizowane w czasie rzeczywistym; CX8031 musi przejść pełny zimny restart (cykl wyłączenia i ponownego włączenia zasilania), aby zarejestrować nowo przypisany adres sprzętowy. Upewnij się, że ekranowanie 9-stykowego przewodu PROFIBUS D-sub jest uziemione na obu końcach, aby wyeliminować przemysłowe zakłócenia elektromagnetyczne o wysokiej częstotliwości.
Wytyczne dotyczące instalacji
KRYTYCZNE OSTRZEŻENIE
Przed rozpoczęciem instalacji mechanicznej lub fizycznego podłączania przewodów do zacisków odłącz wszystkie źródła zasilania elektrycznego. Upewnij się, że przewody zasilające są zabezpieczone przed ponownym załączeniem zgodnie ze standardowymi przemysłowymi procedurami bezpieczeństwa. Nieodłączenie aktywnych przewodów zasilających może uszkodzić wewnętrzny rdzeń procesora ARM9, doprowadzić do uszkodzenia partycji systemowej microSD lub spowodować poważne uszkodzenie urządzenia.
1
Zaczep górną krawędź obudowy CX8031 na standardowej szynie DIN 35 mm (EN 60715), a następnie dociśnij ją w dół, aż dolny zatrzask blokujący zadziała z wyraźnym mechanicznym kliknięciem.
2
Przed podłączeniem sieci sprawdź wstępnie skonfigurowany sprzętowy adres węzła PROFIBUS za pomocą przełączników obrotowych znajdujących się za ochronną przednią klapką.
3
Podłącz ekranowany 9-stykowy przewód PROFIBUS slave ze złączami D-sub i ręcznie dokręć śruby mocujące, aby zapewnić prawidłowe uziemienie do złącza obudowy.
4
Podłącz zasilanie pomocnicze 24 V DC. Obserwuj lokalne diagnostyczne diody LED; dioda LED stanu TC powinna zmienić kolor z żółtego na ciągły zielony, gdy TwinCAT przejdzie w tryb Run.