Descrição
Executando lógica de controle de baixa latência diretamente no nível da máquina, o Beckhoff CX5020-0120 oferece processamento de alta eficiência em um formato compacto montado em trilho DIN. Este controlador industrial embutido integra um processador Intel Atom Z530 de 1,6 GHz, fazendo a ponte entre PCs industriais de alto desempenho e sistemas PLC modulares tradicionais. Projetado com arquitetura sem ventilador e caminhos robustos de dissipação térmica, este controlador é desenvolvido para manter a confiabilidade em ambientes industriais desafiadores sem partes móveis de resfriamento ativo.
A unidade se destaca pela adaptação inteligente do terminal I/O, utilizando uma interface de backplane unificada que detecta automaticamente e se conecta tanto com E-bus (Terminais EtherCAT) quanto com K-bus (Terminais de Barramento Padrão). Com uma UPS integrada e livre de manutenção de 1 segundo, variáveis críticas do estado do sistema são gravadas com segurança no cartão Compact Flash durante uma perda inesperada da alimentação principal, prevenindo corrupção de arquivos e preservando a integridade dos dados ao longo dos ciclos operacionais.
Principais Características
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Processador Intel Atom Z530: Fornece frequência estável de 1,6 GHz para loops de controle determinísticos precisos de núcleo único.
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Backplane Universal de I/O: Suporta reconhecimento automático e compatibilidade dupla com topologias de comunicação E-bus de alta velocidade e K-bus convencional.
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UPS Integrada de 1 Segundo: Descarrega automaticamente até 1 MB de variáveis persistentes para a mídia CF não volátil ao detectar queda de tensão principal.
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Pilha de Comunicação Flexível: Portas gigabit RJ45 duplas independentes permitem separação física da rede entre redes de fábrica upstream e sub-redes de controle downstream.
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Slot de Expansão: Suporta interfaces modulares opcionais de fieldbus para integração flexível em ambientes multi-protocolo existentes.
Aplicações
- Sistemas de execução de manufatura de alta velocidade utilizando topologias EtherCAT densas e distribuídas.
- Co-processamento embutido de HMI e PLC em nível de máquina via vídeo digital integrado e conectividade USB.
- Telemetria remota e monitoramento de estação de bombeamento com requisitos para ampla resistência a temperaturas.
- Redes descentralizadas de automação predial e controles críticos de infraestrutura ambiental.
Especificações Técnicas
| Fabricante |
Beckhoff Automation |
| Número do Modelo |
CX5020-0120 |
| Processador |
Intel Atom Z530 (1,6 GHz, núcleo único) |
| Memória Volátil |
512 MB RAM (opção de fábrica expansível até 1 GB) |
| Slot de Memória Flash |
Slot Compact Flash (cartão CF de 128 MB incluído) |
| Armazenamento Persistente |
UPS de 1 segundo (alocação de 1 MB no cartão CF) |
| Sistema Operacional |
Windows Embedded CE 6 / Windows Embedded Standard 2009 |
| Suporte ao Software de Controle |
Runtime TwinCAT 2, Runtime TwinCAT 3 (XAR) |
| Nível de Plataforma TwinCAT 3 |
Desempenho (40) |
| Conexão do Barramento I/O |
E-bus (EtherCAT) ou K-bus (Terminais de Barramento) com detecção automática |
| Corrente Máxima de Saída do Barramento |
2 A DC (capacidade de fornecimento E-bus / K-bus) |
| Tensão de Alimentação |
24 V DC (-15% / +20%) |
| Consumo de Energia |
Consumo máximo de 13 W (excluindo cargas dos terminais downstream) |
| Interfaces Físicas |
2 x RJ45 (10/100/1000 Mbps), 1 x DVI-D, 4 x USB 2.0 |
| Proteção Ambiental |
Classificação IP20 |
| Temperatura de Operação |
-25 °C a +60 °C (-13 °F a +140 °F) |
| Temperatura de Armazenamento |
-40 °C a +85 °C (-40 °F a +185 °F) |
| Dimensões (L x A x P) |
106 mm x 100 mm x 92 mm |
| Peso para Envio |
3,0 kg (incluindo embalagem protetora comercial) |
Conexões e Interfaces
| Porta / Terminal |
Função e Atribuição |
| LAN1 / LAN2 (RJ45) |
Portas Gigabit Ethernet independentes para conexão a redes de controle TwinCAT ou bancos de dados em nível empresarial. |
| DVI-D |
Interface direta de saída de vídeo digital para painéis gráficos localizados e displays de visualização. |
| USB 1 - 4 |
Quatro portas USB 2.0 para integração de periféricos, programação e entradas manuais locais. |
| Terminal 24 V DC |
Conexão principal de energia do sistema com contatos específicos para energia do sistema e alimentação separada para terminais de barramento de campo. |
Insights Empíricos de Engenharia
Modelos Alternativos & Compatibilidade
Este módulo de CPU está classificado no Nível de Plataforma TwinCAT 3 40 (Desempenho), indicando que não pode executar aplicações runtime compiladas para plataformas inferiores (ex.: PL 30) ou superiores (ex.: PL 50+) sem atualizar as configurações do sistema alvo e as licenças correspondentes. Ao substituir uma unidade de geração anterior, verifique se a imagem Compact Flash existente corresponde à arquitetura da CPU para evitar falhas de boot relacionadas a incompatibilidades de driver entre os runtimes TwinCAT 2 e TwinCAT 3.
Armadilhas de Aplicação e Notas de Engenharia
O UPS integrado de 1 segundo requer um cartão Compact Flash industrial formatado corretamente, com partições ativas alocadas para dados persistentes. Não use cartões CF de consumo, pois eles não suportam a resistência à gravação necessária para escritas frequentes durante ciclos de energia. Além disso, certifique-se de que o tamanho total das suas variáveis persistentes não exceda o limite de 1 MB configurado na configuração de boot duplo do sistema.
Dicas para Comissionamento e Cabeamento
Se o comprimento físico da conexão local do layout da fatia E-bus ou K-bus se aproximar da capacidade máxima, ou se o consumo total de energia dos terminais a jusante exceder o limite de 2 A da fonte interna, você deve inserir um terminal de alimentação auxiliar (como o módulo EL9400 ou KL9400) para manter a integridade do sinal e evitar quedas de comunicação.
Diretrizes de Instalação
AVISO CRÍTICO
Desconecte todas as fontes de alimentação do sistema antes de iniciar a montagem do hardware, fixação dos terminais ou conexão da interface. Confirme que as cargas capacitivas internas foram completamente dissipadas antes de manusear componentes internos ou trocar o cartão Compact Flash. O não cumprimento dessas práticas seguras de instalação pode resultar em danos físicos ao circuito do controlador ou estados instáveis do sistema.
1
Monte o módulo CPU verticalmente em um trilho DIN padrão de 35 mm (EN 60715) para garantir um fluxo de ar convectivo passivo ideal através das aberturas de resfriamento superior e inferior. Não bloqueie esses caminhos.
2
Certifique-se de que o contato de aterramento do trilho DIN esteja conectado a um sistema de aterramento mestre de baixa impedância para mitigar interferências eletromagnéticas e ruídos de alta frequência.
3
Deslize firmemente os módulos de E/S a jusante (terminais E-bus ou K-bus) na interface do barramento à direita. Verifique se os bloqueios físicos de deslizamento fixam os módulos sequencialmente.
4
Conecte uma fonte de alimentação DC regulada de 24 V aos terminais de entrada principais. Antes de ligar a energia, verifique se a polaridade corresponde ao diagrama dos terminais.