ภาพรวมโครงสร้างพื้นฐานของระบบ
Beckhoff CX5230-N031-0001 (CX5230-N031-0001) เป็น Embedded PC อุตสาหกรรมประสิทธิภาพสูงที่ติดตั้งบนราง DIN ได้ พร้อมโปรเซสเซอร์ Intel Atom แบบหลายคอร์ ออกแบบมาให้เป็นคอนโทรลเลอร์ส่วนกลางสำหรับระบบอัตโนมัติของเครื่องจักรที่ซับซ้อน เซลล์ประมวลผล และโหนดเก็บข้อมูลความเร็วสูง คอนโทรลเลอร์นี้ทำงานแบบเรียลไทม์ที่มีความแน่นอนผ่านสภาพแวดล้อมรันไทม์ TwinCAT ด้วยการผสานสถาปัตยกรรมประมวลผล x86 ที่ใช้พลังงานต่ำเข้ากับอินเทอร์เฟซระบบในตัวโดยเฉพาะ จึงรองรับการสื่อสารที่เชื่อถือได้และแบนด์วิดท์สูง ควบคู่กับกำลังประมวลผลที่มีประสิทธิภาพสำหรับงานระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม
วิศวกรรมอินเทอร์เฟซอนุกรมและการกำหนดค่าฮาร์ดแวร์
รุ่นเฉพาะนี้มีอินเทอร์เฟซระบบอนุกรมในตัว ซึ่งกำหนดค่าจากโรงงานสำหรับการสื่อสารอนุกรมแบบดิฟเฟอเรนเชียล RS485 และเชื่อมต่อผ่านซ็อกเก็ต D-sub ตัวเมีย 9 พินที่แข็งแรงทนทาน ชั้นไฟฟ้าพื้นฐานได้รับการกำหนดค่าให้เป็นปลายทางของเครือข่าย พร้อมเปิดใช้งานโหมดเสียงสะท้อน ทำให้รีจิสเตอร์ซอฟต์แวร์ภายในสามารถอ่านแพ็กเก็ตข้อมูลที่ส่งออกไปกลับมาเพื่อตรวจสอบได้ทันที เพื่อป้องกันการสะท้อนของสัญญาณความถี่สูงและการเสียหายของแพ็กเก็ตข้อมูลบนสายฟิลด์บัสระยะไกล โมดูลนี้จึงติดตั้งตัวต้านทานเทอร์มิเนชันสายขนาด 120 โอห์มแบบเดินสายถาวรมาให้ โดยเปิดใช้งานเป็นค่าเริ่มต้น
ตารางสมรรถนะทางเทคนิค
| พารามิเตอร์ระบบ |
ข้อมูลจำเพาะด้านการทำงาน |
| หมายเลขรุ่น |
CX5230-N031-0001 |
| แบรนด์ |
Beckhoff Automation |
| แหล่งกำเนิด |
เยอรมนี |
| ประเภทอุปกรณ์ |
Embedded PC พร้อมโปรเซสเซอร์ Intel Atom |
| ประเภทอินเทอร์เฟซในตัว |
ชุดอินเทอร์เฟซอนุกรม RS485 |
| คอนเน็กเตอร์อินเทอร์เฟซทางกายภาพ |
การกำหนดค่าแบบซ็อกเก็ต D-sub ตัวเมีย 9 พิน |
| โทโพโลยีโหนดเครือข่าย |
กำหนดค่าล่วงหน้าเป็นปลายทางของบัส |
| รูปแบบสัญญาณอนุกรม |
เปิดใช้งานโหมดเสียงสะท้อน (การตรวจสอบข้อมูลที่ส่งแบบลูปแบ็ก) |
| การแมตช์อิมพีแดนซ์สาย |
เปิดใช้งานตัวต้านทานเทอร์มิเนชันในตัว |
| เอนจินควบคุมแบบเรียลไทม์ |
สภาพแวดล้อมระบบรันไทม์ TwinCAT |
| รูปแบบการติดตั้งเชิงกล |
ติดตั้งโดยล็อกเข้ากับราง DIN TS35 โดยตรง |
| การป้องกันสิ่งแปลกปลอม |
ตัวเครื่องอุตสาหกรรมแบบเปิด ระดับ IP20 |
| อุณหภูมิขณะทำงาน |
-25 ถึง 60 องศาเซลเซียส |
| น้ำหนักรวมขณะจัดส่ง |
3.0 กก. (บรรจุในบรรจุภัณฑ์อุตสาหกรรมแบบกันกระแทกอย่างดี) |
การวินิจฉัยระบบอุตสาหกรรมและคำถามที่พบบ่อย
จะกำหนดค่าพอร์ตอนุกรม ภายในสภาพแวดล้อมการพัฒนา TwinCAT ได้อย่างไร
การกำหนดค่าไม่จำเป็นต้องอัปเดตเฟิร์มแวร์ด้วยตนเอง เปิดเครื่องมือ TwinCAT System Manager สแกนอุปกรณ์ I/O ภายในเครื่อง และค้นหาพอร์ต COM ภายในที่กำหนดให้กับอินเทอร์เฟซ RS485 ใช้บล็อกไลบรารีการสื่อสารอนุกรม เช่น Tc2_SerialCom เพื่อตั้งค่าอัตราบอด บิตพาริตี ค่าเริ่มต้น/หยุด และบิตข้อมูลให้ตรงกับอุปกรณ์ภาคสนามที่เชื่อมต่อ เช่น มิเตอร์วัดการไหล ระบบชั่งน้ำหนัก หรือไดรฟ์ปรับความเร็วรอบ
การเปิดใช้งานฟีเจอร์ "with echo" บนพอร์ต RS485 มีหน้าที่อะไร
ฟีเจอร์เสียงสะท้อนช่วยให้วงจรรับสัญญาณภายในยังคงทำงานอยู่ระหว่างรอบการส่งข้อมูล เมื่อโปรเซสเซอร์ส่งคำสั่งออกไปยังสายดิฟเฟอเรนเชียล RS485 ข้อมูลเดียวกันนั้นจะถูกส่งกลับเข้าสู่รีจิสเตอร์รับข้อมูลของอุปกรณ์ กลไกลูปแบ็กนี้ช่วยให้โค้ดแอปพลิเคชันยืนยันได้ทันทีว่าไดรเวอร์อนุกรมส่งข้อมูลสำเร็จ และไม่มีการชนกันทางกายภาพบนสายข้อมูลระหว่างการเริ่มต้นระบบ
สามารถเปลี่ยน Embedded PC นี้ให้เป็นโหนดเครือข่ายแบบมัลติดรอปตรงกลางแทนปลายทางได้หรือไม่
เนื่องจากส่วนขยายรุ่นนี้ (-0001) ติดตั้งตัวต้านทานเทอร์มิเนชันภายในแบบเปิดใช้งานถาวรมาจากโรงงาน จึงต้องติดตั้งไว้ที่จุดเริ่มต้นสุดหรือจุดสิ้นสุดสุดของเครือข่าย RS485 แบบเดซี่เชนเท่านั้น การวางอุปกรณ์นี้ไว้ตรงกลางของช่วงเครือข่ายแบบมัลติดรอปจะทำให้การโหลดสายไม่เหมาะสม เปลี่ยนอิมพีแดนซ์ของบัส และลดระดับแรงดันสัญญาณในโหนดข้างเคียง
แนวทางการติดตั้งใช้งานภาคสนามและการเดินสาย
-
ความปลอดภัยในการเชื่อมต่อซ็อกเก็ต D-sub: เมื่อต่อสายเข้ากับซ็อกเก็ต D-sub ตัวเมีย 9 พิน ให้ใช้สายสื่อสารอุตสาหกรรมแบบคู่บิดเกลียวมีชีลด์คุณภาพสูง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าชีลด์โลหะด้านนอกของสายถูกยึดโดยตรงกับเปลือกโลหะของคอนเน็กเตอร์ D-sub ขันสกรูยึดด้านข้างเข้ากับโครงตัวเครื่องให้แน่น เพื่อรักษาการสัมผัสอิมพีแดนซ์ต่ำกับแผ่นกราวด์ของตู้ ซึ่งช่วยป้องกันข้อมูลอนุกรมจากสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอก
-
การแยกแหล่งจ่ายไฟและความสมบูรณ์ของการต่อลงดิน: เชื่อมต่อสายไฟระบบ 24 VDC หลักเข้ากับคอนโทรลเลอร์ผ่านจุดต่อของเทอร์มินัลบล็อกโดยเฉพาะ ตรวจสอบให้แน่ใจว่ารางกราวด์ของตู้ควบคุมอุตสาหกรรมหลักใช้แถบทองแดงหน้าตัดขนาดใหญ่ที่เชื่อมต่อโดยตรงกับหลักดินของโรงงาน การจัดวางเช่นนี้ช่วยป้องกันศักย์กราวด์ลูปเฉพาะจุดไม่ให้เปลี่ยนแรงดันโหมดร่วมแบบดิฟเฟอเรนเชียลบนสายข้อมูล RS485 และช่วยปกป้องวงจรทรานซีฟเวอร์ภายในไม่ให้เสียหาย
-
การจัดการความร้อนภายในตู้: Embedded PC นี้มีระดับการป้องกัน IP20 และใช้การระบายความร้อนด้วยการพาความร้อนแบบพาสซีฟ ติดตั้งตัวเครื่องในแนวตั้งบนราง DIN ภายในตู้ที่มีการระบายอากาศดี เว้นพื้นที่โล่งอย่างน้อย 30 มม. ทั้งด้านบนและด้านล่างครีบระบายความร้อน เพื่อให้อากาศไหลเวียนได้โดยไม่มีสิ่งกีดขวาง หมั่นกำจัดฝุ่นหรืออนุภาคจากสภาพแวดล้อมที่ไม่นำไฟฟ้าออกจากช่องระบายอากาศ เพื่อให้ทำงานได้อย่างเชื่อถือได้ตลอดช่วงอุณหภูมิการทำงานที่กว้าง