Описание
Разработанный для объединения высокоскоростного локального управления с устаревшими сетями полевой шины, Beckhoff CX8031 представляет собой сверхкомпактный встраиваемый ПК на DIN-рейке со встроенным интерфейсом ведомого устройства PROFIBUS DP. Этот контроллер предназначен для независимой обработки локальной логики автоматизации при сохранении прямой детерминированной связи с ведущей системой PROFIBUS. Оснащённый процессором ARM9 с частотой 400 МГц, блок работает под управлением Windows Embedded CE 6 и оптимизирован для программной среды TwinCAT 2, обеспечивая быстрое выполнение приложений ПЛК непосредственно на уровне машины или поля.
Особенности
-
Встроенный интерфейс полевой шины: Оснащён выделенным 9-контактным разъёмом D-sub для ведомого устройства PROFIBUS DP с надёжным электрическим экранированием.
-
Поддержка двух шин: Обеспечивает автоматическое распознавание и прямое подключение как E-bus (терминалы EtherCAT), так и K-bus (стандартные Bus Terminal) для гибкой конфигурации ввода-вывода.
-
Безопасность постоянных данных: Встроенный ИБП на 1 секунду обеспечивает сохранение до 1 МБ критически важных постоянных переменных во флеш-память при перебоях питания.
-
Высокоэффективная архитектура: Потребляет не более 3 Вт, снижая тепловыделение внутри герметичных промышленных корпусов.
-
Сертификация для опасных зон: Полностью сертифицирован для работы в сложных условиях и имеет классы защиты ATEX, IECEx и cFMus Class I Division 2.
Применение
- Децентрализованные станции управления, взаимодействующие с главными PROFIBUS-мастерами Siemens, Beckhoff или сторонних производителей.
- Управление узлами машин, требующее локализованной обработки логики и вариантов подключения терминалов высокой плотности.
- Опасные зоны 2-го класса в химических, нефтехимических предприятиях и на объектах переработки нефти и газа.
- Проекты управления инфраструктурой с ограниченным пространством в шкафах управления, требующие встроенного расширения EtherCAT или Bus Terminal.
Таблица технических характеристик
| Параметр спецификации |
Значение / номинал |
| Производитель |
Beckhoff |
| Номер модели |
CX8031 |
| Тип процессора |
ARM9, 400 МГц (1 ядро) |
| Флеш-память |
512 МБ microSD (опционально расширяется) |
| Основная память |
64 МБ ОЗУ DDR2 (не расширяется) |
| Энергонезависимая память |
ИБП на 1 секунду (сохраняет до 1 МБ постоянных данных) |
| Операционная система |
Windows Embedded CE 6 |
| Программное обеспечение управления |
ПЛК TwinCAT 2 |
| Физические интерфейсы |
1 x RJ45 (10/100 Мбит/с), 1 x USB Device (под защитной передней крышкой) |
| Интерфейс шины |
1 гнездо D-sub, 9-контактное, экранированное, ведомое устройство PROFIBUS DP |
| Тип подключения ввода-вывода |
E-bus (EtherCAT) или K-bus (клеммы шины), автоматическое распознавание |
| Питание шины |
Максимум 2 A |
| Максимальная потребляемая мощность |
3 W |
| Дисплей диагностики |
1 светодиод состояния TC, 2 светодиода состояния шины |
| Часы реального времени |
Внутренние часы реального времени с резервным питанием от сменной батареи (под передней крышкой) |
| Габариты (Ш x В x Г) |
64 мм x 100 мм x 73 мм |
| Масса устройства |
180 g |
| Рабочая температура |
0–55 degC |
| Температура хранения |
-25–+85 degC |
| Относительная влажность |
95 %, без конденсации |
| Степень защиты оболочки |
IP20 |
| Маркировка ATEX |
II 3 G Ex nA IIC T4 Gc / II 3 D Ex tc IIIC T135 degC Dc |
| Маркировка IECEx |
Ex nA IIC T4 Gc / Ex tc IIIC T135 degC Dc |
| Маркировка cFMus |
Class I, Division 2, Groups A, B, C, D / Class I, Zone 2, AEx ec IIC T4 Gc |
| Масса в упаковке (расчётная) |
2,0 кг |
Подключения и интерфейсы
| Тип интерфейса |
Разъём / формат |
Функциональное назначение |
| Порт Ethernet |
RJ45 (10/100 Base-T) |
Программирование, ввод сети в эксплуатацию и конфигурация системы |
| Ведомое устройство PROFIBUS DP |
9-контактный D-sub (гнездо), экранированный |
Стандартная интеграция ведущего устройства PROFIBUS (аппаратная адресация) |
| Порт устройства USB |
USB Type B (под передней крышкой) |
Локальный интерфейс конфигурации для управления ОС и диагностики |
| Контакты шины ввода-вывода |
Пружинные контакты (правая сторона) |
Автоматическое подключение к стандартным клеммам EtherCAT (E-bus) или клеммам шины (K-bus) |
Практические инженерные выводы
Альтернативные модели и совместимость
CX8031 специально предназначен для сред TwinCAT 2 и несовместим со средами выполнения TwinCAT 3 из-за лежащей в его основе аппаратной архитектуры ARM9. Для приложений, требующих совместимости с TwinCAT 3 или современной многоядерной обработки, следует выбирать контроллеры серий CX8100 или CX8200. Обратите внимание: при переходе с K-bus (стандартные клеммы шины) на E-bus (EtherCAT) на том же CX8031 устройство автоматически повторно определит физическую топологию внутренней шины при включении питания, без ручного изменения DIP-переключателей.
Проблемы при применении и инженерные примечания
Хотя CX8031 подаёт до 2 A тока непосредственно на объединительную плату E-bus/K-bus, системные интеграторы должны рассчитать суммарное потребление тока всех подключённых клемм ввода-вывода. Превышение этого ограничения приведёт к отключению системы или нестабильным сбоям связи. При использовании конфигураций с высокой плотностью клемм предусмотрите промежуточный модуль подачи питания, например EL9410, для дополнительного питания шины.
Советы по вводу в эксплуатацию и подключению & советы
Адрес узла PROFIBUS настраивается вручную с помощью физических поворотных переключателей адреса, расположенных за передней крышкой. Изменения, внесённые с помощью этих поворотных переключателей, не применяются в реальном времени; для регистрации нового аппаратного адреса CX8031 необходимо полностью перезагрузить устройство с отключением и повторным включением питания. Убедитесь, что экран 9-контактного кабеля PROFIBUS с разъёмами D-sub заземлён с обоих концов, чтобы устранить высокочастотные электромагнитные помехи промышленного происхождения.
Рекомендации по монтажу
КРИТИЧЕСКОЕ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Перед выполнением механического монтажа или физического подключения проводов к клеммам отключите все источники электропитания. Убедитесь, что линии питания заблокированы в соответствии со стандартными процедурами промышленной безопасности. Невыполнение отключения находящихся под напряжением линий может привести к повреждению внутреннего процессорного ядра ARM9, повреждению системного раздела microSD или серьёзному повреждению оборудования.
1
Зацепите верхний край корпуса CX8031 за стандартную 35-миллиметровую DIN-рейку (EN 60715) и нажимайте вниз, пока нижняя фиксирующая защёлка не зафиксируется с чётким механическим щелчком.
2
Перед подключением сети проверьте предварительно настроенный аппаратный адрес узла PROFIBUS с помощью поворотных переключателей, расположенных за защитной передней крышкой.
3
Подключите экранированный 9-контактный кабель ведомого устройства PROFIBUS с разъёмами D-sub и затяните крепёжные винты вручную, чтобы обеспечить надёжное заземление через разъём шасси.
4
Подключите вспомогательный источник питания постоянного тока 24 В. Следите за локальными диагностическими светодиодами: светодиод состояния TC должен сменить жёлтый цвет на постоянный зелёный, когда TwinCAT перейдёт в режим Run.