Описание
Непосредственно выполняя высокосинхронизированные управляющие последовательности с DIN-рейки, Beckhoff CX5020-N031 выступает как надёжный бесшумный встроенный контроллер, предназначенный для интенсивных задач ПЛК, управления движением и визуализации. Оснащённый встроенным процессором Intel Atom Z530 с тактовой частотой 1,6 ГГц, этот модуль поддерживает как высокоскоростные EtherCAT терминальные подключения (E-шина), так и устаревшие клеммные блоки (K-шина) с автоматическим обнаружением электрической шины. Вариант CX5020-N031 включает встроенный опциональный интерфейс RS422/RS485, позволяющий разработчикам промышленных систем напрямую подключать последовательные полевые приборы, устаревшие приводы или специализированные датчики без необходимости добавления внешних шлюзовых модулей. Спроектирован для работы в суровых условиях производства, его твердотельная конструкция поддерживается встроенным ИБП с временем работы 1 секунда для защиты нестабильных переменных и системных регистров непосредственно на накопителе Compact Flash.
Особенности
-
Архитектура Intel Atom Z530: Одноядерный промышленный процессор с частотой 1,6 ГГц, оптимизированный для энергоэффективного и детерминированного управления.
-
Универсальный интерфейс ввода-вывода: Двухпротокольный разъём шины автоматически масштабируется и отображается либо как EtherCAT (E-шина), либо как стандартные клеммные блоки (K-шина).
-
Выделенный порт RS422/RS485: Заводская опция (N031) обеспечивает последовательную связь точка-точка со скоростью до 115 кбод.
-
Высокоскоростная связь: Два независимых порта RJ45 с поддержкой Gigabit Ethernet 10/100/1000 Мбит/с для разделения сетей.
-
Встроенный ИБП с временем работы 1 секунда: Активное ёмкостное резервирование сохраняет до 1 МБ постоянных данных на карте Compact Flash при внезапных отключениях питания.
Применения
-
EtherCAT мастер-станции: Управление высокоточными многоосевыми системами движения и децентрализованными кластерами ввода-вывода.
-
Серийные шлюзы для процессов: Интеграция старых приборов с последовательным интерфейсом Modbus (RS485) в корпоративные Ethernet-сети.
-
Управление в опасных зонах: Использование в взрывоопасных производственных помещениях при сочетании с корпусами стандартного класса ATEX Zone 2.
-
Автоматизация удалённых объектов: Системы управления подстанциями и очисткой воды, требующие бесшумной работы и надёжного сохранения данных.
Технические характеристики
| Параметр |
Значение параметра |
| Производитель |
Beckhoff Automation |
| Номер модели |
CX5020-N031 |
| Процессор |
Intel Atom Z530, 1,6 ГГц |
| Количество ядер |
1 (одинарное ядро) |
| Системная память (RAM) |
512 МБ DDR2 RAM (заводское расширение до 1 ГБ) |
| Система хранения данных |
Слот Compact Flash (в комплекте карта CF 128 МБ) |
| Встроенный ИБП |
ИБП на 1 секунду (записывает 1 МБ постоянных данных во флеш) |
| Сетевые интерфейсы |
2 x RJ45 10/100/1000 Мбит/с (раздельные внутренние контроллеры) |
| Серийный интерфейс (N031) |
1 x RS422/RS485 D-Sub 9-контактный штекер |
| Дополнительные интерфейсы |
1 x DVI-D, 4 x USB 2.0 |
| Рабочее напряжение |
24 В DC (-15% / +20%) |
| Ток питания шины |
Максимальный ток 2 А на шинах K-bus / E-bus |
| Максимальное энергопотребление |
13 Вт |
| Рабочая температура |
-25 °C до +60 °C |
| Температура хранения |
-40 °C до +85 °C |
| Относительная влажность |
95% без конденсации |
| Класс взрывозащиты |
II 3 G Ex nA IIC T4 Gc (ATEX зона 2 с опциональным CX1900-0105) |
| Уровень платформы TwinCAT |
Performance (40) |
| Размеры (Ш x В x Г) |
106 мм x 100 мм x 92 мм |
| Чистый вес устройства |
575 g |
| Вес при транспортировке (расчетный) |
2,0 кг |
Подключения и интерфейсы
| Маркировка интерфейса |
Физический тип |
Функциональное назначение / Цель подключения |
| X001 / X002 |
2 x экранированных RJ45 |
Независимые гигабитные Ethernet-порты; поддержка TwinCAT Real-Time Ethernet или TCP/IP. |
| X100 |
DVI-D гнездо |
Прямой цифровой видеовыход для диагностических мониторов или промышленных дисплеев. |
| X200 - X203 |
4 x USB Type-A |
Подключения периферии USB 2.0 (клавиатура, мышь, носители памяти, ключи лицензий). |
| X300 / X301 |
D-Sub 9-контактный штекер |
Физический коммуникационный порт RS422 / RS485 (аппаратный вариант N031). |
| Клемма питания |
Клеммный блок с пружинным зажимом |
Контакт 1: 24 В DC (+), Контакт 2: 0 В (GND), Контакт 3: PE (защитное заземление). |
Эмпирические инженерные данные
Альтернативные модели и совместимость
Серия контроллеров CX5020 использует специальные физические аппаратные суффиксные коды "N-xxx", которые нельзя изменить через программную конфигурацию. Модель CX5020-N031 оснащена заводской внутренней схемой RS422/RS485, что отличает её от CX5020-N030 (интерфейс RS232). Если в вашем приложении требуются карты Fieldbus (например, EtherCAT Master, PROFIBUS Slave), убедитесь, что уровень лицензирования TwinCAT соответствует Performance (40), чтобы избежать ошибок инициализации лицензии во время выполнения (например, код ошибки 0x705 в TwinCAT 3).
Особенности применения и инженерные заметки
Пассивная бесшумная система охлаждения CX5020 полностью полагается на конвекционные вертикальные воздушные потоки. Если контроллер установлен горизонтально или в закрытых корпусах с зазором менее 30 мм над и под охлаждающими ребрами, эффективность отвода тепла значительно снижается. При высокой нагрузке процессор Intel Atom Z530 автоматически снижает частоту с 1,6 ГГц для защиты кремния, что может проявляться в виде резких сбоев реального времени TwinCAT или пиков тайм-аутов циклов (переполнение задачи RTime).
Советы по вводу в эксплуатацию и подключению
При настройке опции последовательного интерфейса RS485 (N031) не забудьте активировать внутренние терминальные резисторы, если контроллер находится в физическом начале или конце последовательной сети. Кроме того, протокол автоматической идентификации E-bus и K-bus требует чистого питания 24 В постоянного тока. Убедитесь, что клемма заземления PE на разъеме питания 24 В подключена к DIN-рейке задней панели через низкоомный медный ремешок, чтобы предотвратить помехи высокочастотного ЭМИ, прерывающие тактовый сигнал шины данных E-bus.
Руководство по установке
КРИТИЧЕСКОЕ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ПОЛЯ
Перед монтажом или подключением системы полностью отключите основное питание панели управления 24 В постоянного тока. Высоковольтные разряды или горячее подключение активных модулей ввода-вывода на интерфейсе E-bus/K-bus могут привести к необратимому повреждению схемы задней панели CX5020 и повреждению файлов на карте Compact Flash.
1
Установите CX5020-N031 на стандартную DIN-рейку 35 мм (EN 60715), зацепив верхний вырез за рейку и нажав устройство до щелчка.
2
Вставьте карту Compact Flash объемом 128 МБ с соответствующим образом операционной системы Windows CE 6 или WES 2009 в выделенный передний слот CF.
3
Подключите низкоомный заземляющий ремешок к клемме PE и подключите входы источника питания 24 В постоянного тока, обеспечив правильную полярность.
4
Установите коммуникационную проводку через интерфейсы RJ45 (для подключения ПК разработки TwinCAT) и подключите последовательные линии RS422/RS485 к интерфейсу D-sub.