Opis
Zaprojektowany do łączenia szybkiego sterowania lokalnego ze starszymi sieciami magistral obiektowych, 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 automatyzacji przy jednoczesnym utrzymywaniu bezpośredniej, deterministycznej komunikacji z głównym systemem PROFIBUS. Jednostka jest wyposażona w procesor ARM9 400 MHz, działa pod kontrolą systemu Windows Embedded CE 6 i jest zoptymalizowana pod kątem środowiska programistycznego TwinCAT 2, umożliwiając szybkie wykonywanie aplikacji PLC bezpośrednio na poziomie maszyny lub pola.
Funkcje
-
Zintegrowany interfejs magistrali obiektowej: Wyposażony w dedykowane 9-stykowe gniazdo D-sub PROFIBUS DP slave z solidnym ekranowaniem elektrycznym.
-
Obsługa dwóch magistral: Zapewnia automatyczne rozpoznawanie i bezpośrednie podłączenie zarówno magistrali E (terminale EtherCAT), jak i magistrali K (standardowe terminale Bus Terminal), umożliwiając elastyczne konfiguracje 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 rozpraszanie ciepła wewnątrz szczelnych obudów przemysłowych.
-
Certyfikacja do pracy w strefach zagrożonych: W pełni zatwierdzony do pracy w wymagających środowiskach, z klasami ATEX, IECEx i cFMus Class I Division 2.
Zastosowania
- Zdecentralizowane stacje sterowania współpracujące z głównymi lub zewnętrznymi masterami PROFIBUS firmy Siemens albo Beckhoff.
- Sterowanie podzespołami maszyn wymagające lokalnej obsługi logiki i opcji zastosowania terminali o dużej gęstości.
- Strefy zagrożenia Ex Zone 2 w zakładach chemicznych, petrochemicznych oraz przetwarzających ropę naftową i gaz.
- Projekty sterowania infrastrukturą z ograniczoną przestrzenią na panele sterowania, wymagające natywnej rozbudowy EtherCAT lub Bus Terminal.
Tabela specyfikacji technicznych
| Parametr specyfikacji |
Wartość / Parametr znamionowy |
| Producent |
Beckhoff |
| Numer modelu |
CX8031 |
| Typ procesora |
ARM9, 400 MHz (1 rdzeń) |
| Pamięć flash |
512 MB pamięci microSD (z możliwością opcjonalnej rozbudowy) |
| Pamięć główna |
64 MB pamięci RAM DDR2 (bez możliwości rozbudowy) |
| Pamięć trwała |
Zasilacz UPS na 1 sekundę (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 urządzenie USB (za ochronną przednią klapką) |
| Interfejs magistrali |
1 x gniazdo D-sub 9-pin, ekranowane, slave PROFIBUS DP |
| 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 |
| Slave PROFIBUS DP |
9-pinowe złącze D-sub (żeńskie), ekranowane |
Standardowa integracja mastera PROFIBUS (adresowanie sprzętowe) |
| Port urządzenia USB |
USB typu 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 zgodność
CX8031 jest przeznaczony specjalnie do środowisk TwinCAT 2 i nie jest zgodny ze środowiskami uruchomieniowymi TwinCAT 3 ze względu na zastosowaną architekturę sprzętową ARM9. W przypadku aplikacji wymagających zgodności z TwinCAT 3 lub nowoczesnego przetwarzania wielordzeniowego należy określić sterowniki z serii CX8100 lub CX8200. Uwaga: podczas migracji z magistrali K-bus (standardowe terminale magistrali) do magistrali E-bus (EtherCAT) na tym samym CX8031 urządzenie automatycznie ponownie wykryje fizyczną topologię magistrali płyty montażowej po włączeniu zasilania, bez konieczności ręcznej zmiany przełączników DIP.
Problemy przy wdrażaniu i uwagi inżynieryjne
CX8031 dostarcza bezpośrednio do płyty montażowej E-bus/K-bus prąd o natężeniu do 2 A, jednak integratorzy systemu muszą obliczyć całkowity pobór prądu przez wszystkie podłączone zaciski I/O. Przekroczenie tego limitu spowoduje wyłączenie systemu lub niestabilną komunikację. W przypadku konfiguracji z dużą liczbą zacisków należy zaplanować zastosowanie pośredniego modułu zasilania, takiego jak EL9410, w celu doprowadzenia 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 tych przełączników obrotowych nie są uwzględniane w czasie rzeczywistym; CX8031 musi przejść pełny zimny restart (wyłączenie i ponowne włączenie zasilania), aby zarejestrować nowo przypisany adres sprzętowy. Upewnij się, że ekranowanie 9-stykowego przewodu PROFIBUS typu D-sub jest uziemione na obu końcach, aby wyeliminować przemysłowe zakłócenia elektromagnetyczne o wysokiej częstotliwości.
Wytyczne dotyczące instalacji
KRYTYCZNE OSTRZEŻENIE
Przed przystąpieniem do montażu mechanicznego lub fizycznego okablowania zacisków odłącz wszystkie źródła zasilania elektrycznego. Upewnij się, że przewody zasilające są zabezpieczone przed ponownym załączeniem zgodnie ze standardowymi procedurami bezpieczeństwa przemysłowego. Nieodłączenie aktywnych przewodów zasilających może uszkodzić wewnętrzny rdzeń procesora ARM9, spowodować uszkodzenie partycji systemowej microSD lub doprowadzić do poważnego uszkodzenia 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 zaskoczy 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 typu D-sub dla urządzeń podrzędnych i ręcznie dokręć śruby mocujące, aby zapewnić prawidłowe uziemienie do złącza obudowy.
4
Podłącz pomocnicze źródło zasilania 24 V DC. Obserwuj lokalne diagnostyczne diody LED; dioda LED stanu TC powinna zmienić kolor z żółtego na stały zielony, gdy TwinCAT przejdzie w tryb Run.