Descrição
Projetado para conectar o controle local de alta velocidade a redes fieldbus legadas, o Beckhoff CX8031 é um Embedded PC extremamente compacto, montado em trilho DIN e equipado com uma interface escrava PROFIBUS DP integrada. Esse controlador foi desenvolvido para processar a lógica de automação local de forma independente, mantendo comunicação direta e determinística com um sistema mestre PROFIBUS. Alimentada por um processador ARM9 de 400 MHz, a unidade executa o Windows Embedded CE 6 e é otimizada para o ambiente de programação TwinCAT 2, permitindo a execução rápida de aplicações PLC diretamente na máquina ou no nível de campo.
Recursos
-
Interface de fieldbus integrada: Conta com uma porta escrava PROFIBUS DP D-sub de 9 pinos dedicada, com blindagem elétrica robusta.
-
Suporte a barramento duplo: Oferece reconhecimento automático e conexão direta tanto do E-bus (terminais EtherCAT) quanto do K-bus (terminais Bus padrão), para configurações de E/S flexíveis.
-
Segurança de dados persistentes: A UPS integrada de 1 segundo garante que até 1 MB de variáveis persistentes críticas seja salvo na memória Flash em caso de interrupção de energia.
-
Arquitetura altamente eficiente: Consome no máximo 3 W, reduzindo a dissipação térmica dentro de gabinetes industriais selados.
-
Certificação para locais perigosos: Totalmente aprovado para ambientes exigentes, com classificações ATEX, IECEx e cFMus Classe I, Divisão 2.
Aplicações
- Estações de controle descentralizadas que fazem interface com mestres PROFIBUS principais da Siemens, Beckhoff ou de terceiros.
- Controle de máquinas de subconjuntos que exige processamento lógico local e opções de terminais de alta densidade.
- Áreas perigosas da Zona Ex 2 em instalações químicas, petroquímicas e de processamento de petróleo e gás.
- Projetos de controle de infraestrutura com painéis de controle com espaço restrito, que exigem EtherCAT nativo ou expansão por Bus Terminal.
Tabela de especificações técnicas
| Parâmetro da especificação |
Valor / classificação |
| Fabricante |
Beckhoff |
| Número do modelo |
CX8031 |
| Tipo de processador |
ARM9, 400 MHz (1 núcleo) |
| Memória Flash |
512 MB microSD (expansível opcionalmente) |
| Memória principal |
64 MB de RAM DDR2 (não expansível) |
| Memória persistente |
UPS de 1 segundo (salva até 1 MB de dados persistentes) |
| Sistema operacional |
Windows Embedded CE 6 |
| Software de controle |
PLC TwinCAT 2 |
| Interfaces físicas |
1 x RJ45 (10/100 Mbit/s), 1 x dispositivo USB (atrás da aba frontal protetora) |
| Interface do barramento |
1 tomada D-sub de 9 pinos, blindada, escravo PROFIBUS DP |
| Tipo de conexão de E/S |
E-bus (EtherCAT) ou K-bus (terminais de barramento), reconhecimento automático |
| Alimentação de corrente do barramento |
Máximo de 2 A |
| Consumo máximo de energia |
3 W |
| Display de diagnóstico |
1 LED de status do TC, 2 LEDs de status do barramento |
| Relógio de tempo real |
Relógio interno em tempo real, com bateria substituível (atrás da aba frontal) |
| Dimensões (L x A x P) |
64 mm x 100 mm x 73 mm |
| Peso da unidade |
180 g |
| Temperatura de operação |
0 a 55 degC |
| Temperatura de armazenamento |
-25 a +85 degC |
| Umidade relativa |
95%, sem condensação |
| Grau de proteção contra entrada |
IP20 |
| Marcação ATEX |
II 3 G Ex nA IIC T4 Gc / II 3 D Ex tc IIIC T135 degC Dc |
| Marcação IECEx |
Ex nA IIC T4 Gc / Ex tc IIIC T135 degC Dc |
| Marcação cFMus |
Classe I, Divisão 2, Grupos A, B, C, D / Classe I, Zona 2, AEx ec IIC T4 Gc |
| Peso de envio (calculado) |
2,0 kg |
Conexões e interfaces
| Tipo de interface |
Conector / formato |
Atribuição funcional |
| Porta Ethernet |
RJ45 (10/100 Base-T) |
Programação, comissionamento da rede e configuração do sistema |
| Escravo PROFIBUS DP |
D-sub de 9 pinos (fêmea), blindado |
Integração de mestre PROFIBUS padrão (endereçada por hardware) |
| Porta de dispositivo USB |
USB Tipo B (sob a aba frontal) |
Interface de configuração local para gerenciamento e diagnóstico do sistema operacional |
| Contatos do barramento de E/S |
Contatos acionados por mola (lado direito) |
Conexão automática a terminais EtherCAT padrão (E-bus) ou terminais de barramento (K-bus) |
Informações práticas de engenharia
Modelos alternativos e compatibilidade
O CX8031 é especificamente projetado para ambientes TwinCAT 2 e não é compatível com runtimes do TwinCAT 3 devido à sua arquitetura de hardware ARM9 subjacente. Para aplicações que exigem compatibilidade com o TwinCAT 3 ou processamento moderno com vários núcleos, os desenvolvedores devem especificar os controladores das séries CX8100 ou CX8200. Observe que, ao migrar do K-bus (terminais de barramento padrão) para o E-bus (EtherCAT) no mesmo CX8031, a unidade detectará novamente, de forma automática, a topologia física do barramento do backplane ao ser ligada, sem alterações manuais nas chaves DIP.
Armadilhas de aplicação e observações de engenharia
Embora o CX8031 forneça até 2 A de corrente diretamente ao backplane E-bus/K-bus, os integradores de sistemas devem calcular o consumo total de corrente de todos os terminais de E/S conectados. Exceder esse limite acionará um desligamento do sistema ou causará anomalias de comunicação instável. Ao implementar configurações de terminais de alta densidade, planeje um módulo intermediário de alimentação, como o EL9410, para injetar alimentação suplementar no barramento.
Dicas de comissionamento e fiação
O endereço do nó PROFIBUS é configurado manualmente usando os seletores rotativos físicos de endereço posicionados atrás da tampa frontal. As alterações feitas nesses seletores rotativos não são atualizadas em tempo real; o CX8031 deve passar por uma reinicialização completa a frio (desligamento e religamento) para registrar o novo endereço de hardware atribuído. Certifique-se de que a blindagem do cabo PROFIBUS D-sub de 9 pinos esteja aterrada em ambas as extremidades para eliminar interferências eletromagnéticas industriais de alta frequência.
Diretrizes de instalação
AVISO CRÍTICO
Isole todas as fontes de alimentação elétrica antes de realizar a instalação mecânica ou a fiação física dos terminais. Certifique-se de que as linhas de alimentação estejam bloqueadas de acordo com os procedimentos padrão de segurança industrial. A falha em desconectar linhas de alimentação energizadas pode danificar o núcleo interno do processador ARM9, corromper a partição do sistema no microSD ou resultar em danos graves ao equipamento.
1
Encaixe a borda superior do invólucro do CX8031 em um trilho DIN padrão de 35 mm (EN 60715) e pressione para baixo até que o clipe de travamento inferior engate com um clique mecânico nítido.
2
Verifique o endereço de nó PROFIBUS de hardware pré-configurado por meio dos seletores rotativos localizados atrás da tampa frontal protetora antes de conectar a rede.
3
Conecte o cabo blindado PROFIBUS slave D-sub de 9 pinos e aperte manualmente os parafusos de retenção para garantir o aterramento adequado no conector do chassi.
4
Conecte a fonte de alimentação auxiliar de 24 V CC. Observe os LEDs de diagnóstico locais; o LED de status TC deve mudar de amarelo para verde contínuo quando o TwinCAT entrar no modo Run.