Beckhoff CX8051 встраиваемый ПК с ведомым устройством CANopen

Описание

Компактная система управления с поддержкой полевой шины, Beckhoff CX8051 оснащена процессором ARM9 для выполнения локальных задач ПЛК и работает как высокопроизводительный интерфейс ведомого устройства CANopen. Этот встраиваемый контроллер объединяет универсальность технологий промышленных ПК с традиционными системами полевых шин, обеспечивая модульную интеграцию ввода-вывода в корпусе для монтажа на DIN-рейку. Работая под управлением среды выполнения TwinCAT 2 и операционной системы Windows Embedded CE 6, устройство управляет локальными контурами регулирования и одновременно передаёт важные рабочие параметры главной системе управления через гальванически развязанный интерфейс D-sub.

Особенности

• Процессорное ядро ARM9 с частотой 400 МГц обеспечивает надёжное детерминированное управление небольшими и средними промышленными системами.
• Встроенный ёмкостный ИБП на 1 секунду сохраняет до 1 МБ энергонезависимых переменных при непредвиденном отключении питания.
• Автоматическое физическое распознавание и поддержка EtherCAT (E-bus) и клеммных модулей (K-bus).
• Гальванически развязанное 9-контактное соединение D-sub, строго соответствующее спецификациям связи CANopen.
• Специальные диагностические светодиоды, отображающие рабочие состояния TwinCAT и состояния обмена данными по полевой шине.

Применение

• Распределённая обработка ввода-вывода и управление подсистемами в крупных промышленных сетях CANopen.
• Интеграция с инфраструктурными системами и системами автоматизации зданий с использованием программирования TwinCAT 2.
• Опасные промышленные процессы, требующие соответствия нормам безопасности ATEX, IECEx и cFMus Class I Division 2.

Технические характеристики

Подключения и интерфейсы

Практические инженерные выводы

Альтернативные модели и совместимость

CX8051 представляет собой специализированный контроллер, зависящий от полевой шины, в составе семейства CX80xx. В то время как такие модели, как CX8090, поддерживают связь по Ethernet/IP или Modbus TCP, CX8051 нельзя переоборудовать для поддержки альтернативных полевых шин посредством изменения прошивки, поскольку физический уровень CANopen аппаратно подключён к основной плате. При модернизации устаревших систем, настроенных с помощью TwinCAT 2, убедитесь, что целевая платформа в TwinCAT System Manager зафиксирована как ARM (ARMV4I), и проверьте зависимости библиотек перед загрузкой.

Проблемы применения и инженерные примечания

Всегда обеспечивайте достаточный зазор для отвода тепла (не менее 30 мм сверху и снизу модуля) для поддержания естественной конвекции. Эксплуатация CX8051 в компактных корпусах без организованной вентиляции может привести к превышению максимальной рабочей температуры устройства, составляющей +55 °C, что вызовет снижение тактовой частоты процессора или ошибки доступа к памяти. Кроме того, не следует часто записывать циклические параметры журналов непосредственно на карту microSD. Стандартные ячейки флеш-памяти быстро изнашиваются при интенсивной записи; для непрерывно изменяющихся переменных используйте энергонезависимую память UPS объёмом 1 МБ, записывая значения во флеш-память только во время контролируемого отключения.

Советы по вводу в эксплуатацию и подключению

Адрес CANopen (идентификатор узла) CX8051 можно задать аппаратно с помощью физических переключателей адреса, расположенных за передней откидной крышкой, или непосредственно настроить через параметры программного обеспечения TwinCAT. Для бесперебойной работы шины между контактом 2 (CAN_L) и контактом 7 (CAN_H) на обоих физических концах сети CAN необходимо подключить согласующий резистор сопротивлением 120 Ом. Держите сигнальные кабели отдельно от высоковольтных кабелей двигателей, чтобы предотвратить электромагнитные помехи, нарушающие работу гальванически развязанной схемы связи.

Рекомендации по установке

1. 1 Установите контроллер CX8051 на стандартную DIN-рейку 35 мм (EN 60715), совместив верхний зажим с рейкой и нажав вниз до надёжной фиксации защёлкивающего механизма.
2. 2 Совместите соседние модули EtherCAT (E-bus) или шинные терминалы (K-bus) и установите их на DIN-рейку, убедившись, что боковые контакты полностью вошли в боковой шинный разъём CX8051.
3. 3 Подключите источник питания 24 В постоянного тока к основным клеммным колодкам питания устройства, соблюдая правильную полярность, указанную на маркировке, чтобы избежать срабатывания внутренних предохранителей.
4. 4 Вставьте 9-контактный коммуникационный кабель D-sub CANopen в нижний шинный разъём и затяните фиксирующие винты для обеспечения надёжного гальванического заземления.