Descrição
A principal função do Beckhoff CX8010 é direcionar tarefas de execução descentralizada em topologias de automação em tempo real. Esta unidade de controle compacta, montada em trilho DIN, integra um processador ARM9 de 400 MHz a uma interface de escravo EtherCAT especializada, permitindo a integração perfeita como um nó descentralizado de alto desempenho sob um mestre EtherCAT principal. Operando com o sistema operacional Windows Embedded CE 6, o controlador utiliza o ambiente de software TwinCAT 2 PLC para executar malhas de controle determinísticas, processando a lógica local enquanto mantém a comunicação cíclica por meio de suas interfaces físicas. A detecção automática integrada de terminais permite o uso de arquiteturas de E/S E-bus ou K-bus, possibilitando que os engenheiros ampliem a aquisição de sinais localizados sem hardware adaptador externo.
Principais recursos
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Suporte a dois barramentos: detecção e gerenciamento automáticos de componentes Beckhoff E-bus (EtherCAT) e K-bus (terminal de barramento padrão).
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UPS integrada: capaz de fornecer energia por 1 segundo para gravar até 1 MB de dados persistentes no armazenamento não volátil durante uma queda de tensão.
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Processamento determinístico: arquitetura com núcleo ARM9 operando a 400 MHz, otimizada para a execução de lógica PLC com baixa sobrecarga conforme as normas IEC 61131-3.
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Opções flexíveis de armazenamento: slot microSD externo compatível com expansão de memória além da configuração padrão de 512 MB.
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Classificações Ex abrangentes: desenvolvido para áreas classificadas com certificações ATEX, IECEx e cFMus Classe I Divisão 2.
Aplicações
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Nós de processamento descentralizado: arquiteturas de controle distribuídas nas quais decisões independentes e locais precisam ser sincronizadas com um controlador mestre centralizado.
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Conversão de protocolos de subestação: conexão entre nós de E/S operacionais localizados e o monitoramento de alto nível da planta por meio da porta Ethernet integrada de 10/100 Mbit/s.
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Máquinas modulares OEM: subsistemas de embalagem, montagem e transporte que exigem computação local dedicada, dimensões físicas reduzidas e instalação direta em trilho DIN.
Especificações técnicas
| Parâmetro |
Especificação |
| Fabricante |
Beckhoff Automation |
| Número do modelo |
CX8010 |
| Processador |
ARM9, 400 MHz, 1 núcleo |
| Memória flash |
microSD de 512 MB (expansível) |
| Memória principal |
RAM DDR2 de 64 MB (não expansível) |
| Memória persistente |
UPS de 1 segundo (retém 1 MB de dados persistentes) |
| Sistema operacional |
Windows Embedded CE 6 |
| Software de controle |
Runtime do PLC TwinCAT 2 |
| Interface de fieldbus |
EtherCAT IN e OUT (2 x RJ45) |
| Capacidade de E/S local |
Detecção automática de E-bus ou K-bus (fonte de alimentação de até 2 A) |
| Consumo máximo de energia |
3 W |
| Dimensões (L x A x P) |
64 mm x 100 mm x 73 mm |
| Temperatura ambiente |
Operação: 0 a 55 °C | Armazenamento: -25 a 85 °C |
| Umidade relativa |
95% sem condensação |
| Grau de proteção |
IP20 |
| Marcações Ex |
ATEX II 3 G Ex nA IIC T4 Gc / IECEx Ex nA IIC T4 Gc / cFMus Cl. I Div. 2 |
| Peso de envio (calculado) |
2,0 kg |
Conexões e interfaces
| Porta / interface física |
Atribuição técnica e função |
| 1 x RJ45 (Ethernet) |
Conexão de rede de 10/100 Mbit/s para programação do sistema, visualização e conectividade com o host. |
| 2 x RJ45 (EtherCAT) |
Portas EtherCAT IN e OUT dedicadas, configuradas para funcionar como uma interface de escravo EtherCAT. |
| 1 x USB Device |
Conexão USB exclusiva para manutenção, posicionada com segurança atrás do painel de acesso frontal. |
| Contato deslizante do barramento de E/S |
Interface lógica mecânica que fornece canais de alimentação e dados aos terminais E-bus ou K-bus conectados. |
Modelos alternativos e compatibilidade
O CX8010 foi desenvolvido especificamente como um escravo EtherCAT. Se o projeto do seu sistema exigir operação como mestre de protocolo ou comunicação por padrões industriais alternativos, considere o CX8090 (Ethernet/IP / Modbus TCP) ou o CX8031 (escravo PROFIBUS). Devido à arquitetura de hardware baseada no Windows CE 6, o CX8010 não é compatível com projetos de runtime do TwinCAT 3. As plataformas de software existentes do TwinCAT 2 devem ser utilizadas para compilação e download do programa.
Armadilhas de aplicação e observações de engenharia
Certifique-se de que a demanda total de energia dos terminais de fatia conectados não exceda o limite de fornecimento de corrente de 2 A dos contatos internos de alimentação do E-bus/K-bus. Ao projetar conjuntos densos de terminais, utilize terminais de alimentação especializados (como o EL9410) para injetar corrente adicional. O UPS de dados persistentes de 1 segundo é baseado em capacitores e depende de um ciclo interno de carga. Se ocorrerem ciclos consecutivos de perda de energia em rápida sucessão, o capacitor não terá sido recarregado o suficiente para concluir uma operação segura de gravação no cartão microSD.
Dicas de comissionamento e fiação
Para manter a integridade do sinal na linha EtherCAT, use cabos Cat5e SF/UTP blindados, aterrados diretamente nas passagens do painel. Certifique-se de que o trilho DIN tenha um caminho de aterramento direto e de baixa resistência. Na energização inicial, o CX8010 verifica o backplane físico dos Bus Terminals. Não misture terminais K-bus e E-bus no mesmo grupo mecânico, pois o sistema apresentará uma falha durante a fase de detecção automática. Certifique-se sempre de que a aba protetora frontal esteja totalmente fechada durante a operação, para manter a classificação ambiental IP20 e evitar a entrada de contaminantes no compartimento da bateria.
Diretrizes de instalação
AVISO CRÍTICO
Isole todas as fontes de alimentação elétrica antes de montar, desmontar ou fazer a fiação do controlador. A não desconexão de sistemas de alta tensão pode causar danos estruturais às placas lógicas da CPU, falha dos terminais ou choque elétrico. Confirme que todas as normas de segurança locais sejam respeitadas antes de energizar o dispositivo.
1
Monte o CX8010 verticalmente em um trilho DIN padrão de 35 mm (EN 60715), com a aba de liberação voltada para baixo.
2
Deslize os terminais de E/S locais (E-bus ou K-bus) sobre o ponto de conexão do lado direito até que a trava mecânica encaixe.
3
Conecte a fonte de alimentação auxiliar de 24 V CC aos terminais do módulo de alimentação integrado.
4
Conecte os cabos de rede às portas do escravo EtherCAT (IN/OUT) e conclua a inicialização pelo TwinCAT System Manager.