Descrição
A arquitetura de controle do PC embarcado Beckhoff CX2040-0111 aproveita um processador Intel Core i7 quad-core para oferecer execução de alto desempenho em sistemas industriais complexos de CLP, controle de movimento e visualização. Esse módulo básico de CPU funciona como o mecanismo central de processamento da série modular CX2000, fornecendo controle determinístico e conexão direta com os sistemas de E/S Beckhoff. Equipado com 4 GB de RAM DDR3, 128 kB de NOVRAM não volátil e duas portas Gigabit Ethernet, o equipamento foi projetado para implantação confiável e de longo prazo em painéis de controle de alta densidade.
Recursos
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Processador Intel Core i7 2715QE: Processador quad-core de alto desempenho, com frequência de 2,1 GHz, otimizado para tarefas de computação paralela e controle de movimento sincronizado multieixos.
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Arquitetura de memória flexível: 4 GB de RAM DDR3 integrados, combinados com um slot para cartão CFast, para armazenamento robusto de estado sólido e execução do sistema operacional.
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Armazenamento persistente integrado: 128 kB de NOVRAM interna garantem a retenção segura de dados de variáveis críticas do processo durante interrupções de energia, sem depender de baterias de nobreak.
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Duas interfaces Gigabit Ethernet: Duas portas de rede RJ45 independentes de 10/100/1000 Mbps permitem segmentação segura da rede e comunicação de alta velocidade.
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Reconhecimento automático do barramento: Detecta e se comunica automaticamente com Terminais EtherCAT (E-bus) ou Terminais de Barramento (K-bus) quando conectado ao módulo de alimentação apropriado.
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Diagnóstico do resfriamento ativo: Ventilador integrado com rolamentos de esferas e monitoramento dedicado da velocidade para proteger os componentes internos contra estresse térmico.
Aplicações
- Sistemas de controle de movimento multieixos de alta velocidade e robótica.
- Gateways industriais de computação de borda e coletores de dados de sistemas de execução da manufatura (MES).
- Aplicações complexas de engenharia mecânica que exigem integração localizada de IHM por meio de gráficos DVI-I integrados.
Especificações técnicas
| Parâmetro |
Valor / Especificação |
| Fabricante |
Beckhoff Automation |
| Número do modelo |
CX2040-0111 |
| Processador |
Intel Core i7 2715QE (2,1 GHz, 4 núcleos) |
| Memória do sistema |
RAM DDR3 de 4 GB (não expansível) |
| Memória não volátil |
NOVRAM de 128 kB (integrada) |
| Slot de armazenamento |
Slot para cartão CFast (compatível com cartões industriais de 20 GB ou 40 GB) |
| Interface gráfica |
1 x DVI-I (compatível com sinais analógicos e digitais) |
| Portas USB |
4 x USB 2.0 |
| Portas Ethernet |
2 x RJ45 (10/100/1000 Mbit/s, independentes) |
| Sistema operacional |
Windows Embedded Compact 7 |
| Software de controle |
Runtime TwinCAT 2 |
| Entrada da fonte de alimentação |
24 VCC (-15% / +20%) via módulo de alimentação |
| Consumo máximo de energia |
32 W |
| Grau de proteção |
IP20 |
| Temperatura de operação |
-25 °C a +60 °C |
| Temperatura de armazenamento |
-40 °C a +85 °C |
| Umidade relativa |
95%, sem condensação |
| Dimensões (W x A x P) |
144 mm x 99 mm x 91 mm |
| Peso líquido |
1230 g |
| Peso para envio (calculado) |
3,0 kg (com material de embalagem) |
| País de origem |
Alemanha |
Conexões e interfaces
| Tipo de interface |
Configuração do conector/pinos |
Função/atribuição |
| RJ45 (LAN 1) |
Modular blindado de 8 pinos |
Controlador Gigabit Ethernet 1, comunicação de rede/EtherCAT |
| RJ45 (LAN 2) |
Modular blindado de 8 pinos |
Controlador Gigabit Ethernet 2, interface secundária para segmentação da rede |
| DVI-I |
Porta fêmea de 29 pinos |
Saída de vídeo, compatível com monitores/unidades de controle digitais e analógicos |
| USB 2.0 |
4 conectores tipo A |
Conexões de periféricos, entrada para teclado/mouse e interfaces de diagnóstico |
| Slot opcional |
Compartimento modular de interface |
Módulo de interface opcional instalado na fábrica ou adaptado em campo (por exemplo, RS232, PROFIBUS, PROFINET) |
Observações empíricas de engenharia
Modelos alternativos e compatibilidade
O CX2040-0111 é fornecido com o Windows Embedded Compact 7 (WEC7) e vem pré-licenciado para o runtime TwinCAT 2. No WEC7, o runtime TwinCAT 3 pode ser executado, mas seu uso é estritamente limitado a um único núcleo da CPU. Se o seu processo de automação exige balanceamento de carga entre vários núcleos ou recursos avançados do TwinCAT 3, considere migrar o sistema operacional para o Windows Embedded Standard 7 (WES7) ou para o TwinCAT/BSD para aproveitar plenamente os recursos computacionais do processador Intel i7 quad-core.
Armadilhas de aplicação e notas de engenharia
Como este módulo utiliza um processador Intel Core i7 de alto desempenho, sua dissipação de potência de pico pode chegar a 32 W. É fundamental manter um espaço livre mínimo de 30 mm acima e abaixo do conjunto do módulo para permitir o fluxo de ar irrestrito. Em ambientes empoeirados ou com muita vibração, monitore as variáveis de diagnóstico que indicam o estado e a velocidade de rotação do ventilador interno; um aviso de queda na velocidade do ventilador deve acionar um ciclo de manutenção preventiva para evitar limitação térmica de desempenho ou sequências de desligamento de segurança.
Dicas de comissionamento e fiação
Ao conectar o módulo da CPU ao segmento físico de E/S, certifique-se de que o módulo de alimentação (como o da série CX2100) esteja montado corretamente à esquerda. O sistema interno detecta automaticamente se o módulo conectado utiliza o E-bus de alta velocidade (EtherCAT) ou os terminais K-bus padrão. Para aplicações de alta velocidade, não misture tipos de barramento no mesmo bloco de terminais físico sem os módulos de extensão apropriados, pois isso prejudicará o desempenho das comunicações.
Diretrizes de instalação
AVISO CRÍTICO: RISCO ELÉTRICO
Sempre isole todas as fontes de alimentação físicas antes de instalar, fazer a fiação ou modificar a configuração interna das placas do CX2040-0111. Ao manusear o slot CFast ou os compartimentos internos de expansão modular, use pulseiras de aterramento adequadas para descarga eletrostática (ESD) para evitar danos localizados ao hardware.
1
Verifique se o trilho DIN (TS 35/7.5 ou TS 35/15) está devidamente aterrado e firmemente fixado dentro do painel de controle.
2
Encaixe o módulo CX2040-0111 no trilho DIN. Empurre-o firmemente para baixo até ouvir o mecanismo de travamento engatar.
3
Deslize o módulo de alimentação CX2100 até que fique nivelado com o lado direito do módulo da CPU, até que os conectores laterais estejam totalmente encaixados.
4
Insira um cartão CFast compatível, formatado para uso industrial e contendo o sistema operacional válido e os parâmetros de configuração, no slot frontal dedicado.
5
Termine a cabeação de rede nas interfaces RJ45 e conecte as linhas da fonte de alimentação primária de 24 VDC antes de energizar o circuito elétrico.