Mô tả
Mang hiệu năng xử lý Intel Core i7 bốn lõi trực tiếp lên thanh DIN, Beckhoff CX2040-0130 là bộ điều khiển công nghiệp dung lượng cao được thiết kế cho các ứng dụng điều khiển chuyển động, trực quan hóa và PLC đòi hỏi khắt khe. Mô-đun CPU cơ bản này điều phối các hệ thống tự động hóa đa trục phức tạp và các tác vụ tính toán mà không làm ảnh hưởng đến không gian tủ điện. Thiết bị có chức năng chẩn đoán tích hợp, nhiều tùy chọn giao diện và bố cục phần cứng chắc chắn, được tối ưu hóa cho hoạt động liên tục trong các điều kiện nhiệt và cơ học khắc nghiệt.
Tính năng
-
Bộ xử lý Intel Core i7: CPU 2,1 GHz bốn lõi mang lại thông lượng tính toán cao cho các thuật toán điều khiển phức tạp.
-
Kiến trúc bộ nhớ tốc độ cao: Được trang bị RAM DDR3 4 GB và NOVRAM không bay hơi tích hợp 128 kB để lưu trữ dữ liệu lâu dài.
-
Tùy chọn lưu trữ linh hoạt: Khe cắm thẻ CFast hỗ trợ dung lượng lưu trữ tiêu chuẩn 20 GB hoặc 40 GB, với tùy chọn mở rộng tùy theo hệ điều hành.
-
Làm mát chủ động tích hợp: Cụm quạt ổ bi có chức năng giám sát tốc độ giúp tản nhiệt đáng tin cậy.
-
Ethernet Gigabit kép: Hai cổng RJ45 hỗ trợ tốc độ mạng 10/100/1000 Mbit/s để phân tách độc lập mạng điều khiển và mạng doanh nghiệp.
-
Giao diện chẩn đoán mạnh mẽ: Đèn LED chẩn đoán trực tiếp cho Nguồn, Trạng thái TwinCAT, Truy cập Flash và Trạng thái bus cung cấp khả năng nhận biết lỗi vật lý tức thì.
Ứng dụng
- Điều khiển chuyển động đa trục tốc độ cao và các ứng dụng servo đồng bộ.
- Các nút PLC và trực quan hóa tập trung trong máy móc đóng gói phức tạp.
- Các cổng xử lý dữ liệu thông lượng cao kết nối I/O tại xưởng với mạng MES/SCADA.
- Các bệ kiểm thử công nghiệp yêu cầu thu thập dữ liệu đo lường theo thời gian thực và thời gian chu kỳ nhanh.
Thông số kỹ thuật
| Tham số |
Thông số kỹ thuật |
| Nhà sản xuất |
Beckhoff |
| Mã sản phẩm |
CX2040-0130 |
| Bộ xử lý |
Intel Core i7 2715QE (2,1 GHz, 4 lõi) |
| Bộ nhớ hệ thống |
RAM DDR3 4 GB (Không thể mở rộng) |
| Bộ nhớ không mất dữ liệu |
NOVRAM 128 kB (Tích hợp) |
| Giao diện lưu trữ |
Khe cắm thẻ CFast (20 GB hoặc 40 GB tùy theo cấu hình hệ điều hành) |
| Hệ điều hành |
Windows Embedded Standard 7 P |
| Cấp độ nền tảng TwinCAT |
Hiệu năng cao (70) |
| Giao diện |
2 x RJ45 (10/100/1000 Mbit/s), 1 x DVI-I, 4 x USB 2.0, 1 x khe cắm tùy chọn |
| Kết nối I/O |
Thông qua mô-đun nguồn (Hỗ trợ E-bus và K-bus với tính năng tự động nhận diện) |
| Điện áp nguồn |
24 VDC (-15% / +20%) |
| Công suất tiêu thụ tối đa |
32 W |
| Kích thước (R x C x S) |
144 mm x 99 mm x 91 mm |
| Khối lượng tịnh |
1230 g |
| Trọng lượng vận chuyển (Tính toán) |
3,0 kg |
| Nhiệt độ vận hành |
-25 đến +60 °C |
| Nhiệt độ lưu trữ |
-40 đến +85 °C |
| Độ ẩm tương đối |
95%, không ngưng tụ |
| Cấp bảo vệ |
IP20 |
| Phê duyệt |
CE, UL |
Kết nối và giao diện
| Tên cổng |
Loại đầu nối |
Mô tả / Chức năng |
| LAN 1 |
RJ45 |
Giao diện Ethernet Gigabit (dựa trên PCI Express), 10/100/1000 Mbit/s |
| LAN 2 |
RJ45 |
Giao diện Ethernet Gigabit (dựa trên PCI Express), 10/100/1000 Mbit/s |
| DVI-I |
DVI cái |
Đầu ra video để kết nối màn hình cục bộ/bảng điều khiển |
| USB 1 - 4 |
USB Type-A |
4 cổng USB 2.0 dành cho thiết bị cấu hình, bàn phím hoặc ổ đĩa flash |
| Khe tùy chọn |
Khe fieldbus |
Có thể được lắp sẵn tại nhà máy với các giao diện fieldbus (ví dụ: EtherCAT master, PROFINET, PROFIBUS) |
Thông tin chuyên môn thực nghiệm
Mẫu thay thế & khả năng tương thích
CX2040-0130 có nền tảng phần cứng cơ bản, không cài sẵn giấy phép phần mềm runtime TwinCAT. Cấu hình này mang lại cho các nhà tích hợp hệ thống sự linh hoạt để triển khai cấu hình TwinCAT 3 tùy chỉnh hoặc thiết lập runtime độc quyền. Khác với các hệ thống CX2020 và CX2030, CX2040 sử dụng bộ xử lý Intel Core i7 lõi tứ (Platform Level 70), do đó cần các mô hình cấp phép lõi TwinCAT 3 phù hợp với năng lực xử lý của thiết bị. Thiết bị cần một mô-đun nguồn CX2100 để kết nối với backplane E-bus hoặc K-bus tiêu chuẩn.
Các lỗi ứng dụng & ghi chú kỹ thuật
Do đặc tính nhiệt của CPU Core i7 lõi tứ, CX2040-0130 sử dụng hệ thống làm mát chủ động. Phải duy trì nghiêm ngặt khoảng hở tối thiểu 30 mm phía trên và phía dưới thiết bị trong tủ. Cản trở luồng khí sẽ dẫn đến hiện tượng giảm xung nhịp nhiệt của các lõi CPU, biểu hiện bằng thời gian chu kỳ và độ dao động trong các tác vụ TwinCAT tăng lên không rõ nguyên nhân. Hệ thống giám sát phải theo dõi bit cảnh báo Fan Fail trong các thư viện PLC hệ thống TwinCAT để kích hoạt việc tắt máy an toàn trước khi đạt đến giới hạn nhiệt.
Mẹo chạy thử & đấu dây
Khi triển khai các chu kỳ EtherCAT thời gian thực dưới 1 ms, nên gán các tác vụ thực thi có độ ưu tiên cao vào các lõi CPU được cô lập, để Core 0 xử lý các tác vụ Windows Embedded tiêu chuẩn (giao diện người dùng, mạng, thăm dò USB). Chỉ sử dụng thẻ CFast cấp công nghiệp được chứng nhận (bộ nhớ flash pSLC hoặc SLC), được định dạng bằng image hệ điều hành chuyên dụng của Beckhoff. Thẻ cấp tiêu dùng không có các thuật toán cân bằng hao mòn cần thiết để chịu được các lần ghi lưu bền tuần hoàn từ NOVRAM sang Flash, dẫn đến thẻ bị suy giảm sớm và hỏng tệp.
Hướng dẫn lắp đặt
CẢNH BÁO AN TOÀN QUAN TRỌNG
Cô lập tất cả nguồn 24 VDC cấp cho CPU và các mô-đun I/O phía sau trước khi lắp, tháo hoặc đưa phương tiện lưu trữ CFast vào. Tình trạng thiếu áp hoặc cắm nóng trong quá trình khởi tạo thẻ có thể gây hỏng vĩnh viễn bộ nhớ flash của bộ điều khiển và làm hỏng các giao diện bus vật lý bên trong.
1
Lắp khối CPU CX2040-0130 lên thanh DIN 35 mm tiêu chuẩn (EN 60715) cùng với mô-đun nguồn CX2100 đi kèm, bảo đảm các đầu nối trượt bên hông khớp chắc chắn vào vị trí.
2
Cẩn thận trượt thẻ hệ thống CFast đã chuẩn bị, chứa image hệ thống Windows Embedded Standard 7 P, vào khe chuyên dụng ở mặt trước cho đến khi thẻ khớp chắc chắn vào vị trí.
3
Kết nối cáp kiến trúc mạng (khuyến nghị cáp Category 6 có chống nhiễu) với cổng LAN 1 hoặc LAN 2, đồng thời nối màn chắn/lớp chống nhiễu đến thanh cái tiếp địa tập trung có trở kháng thấp.
4
Cấp nguồn 24 VDC cho mô-đun nguồn liền kề và xác nhận các đèn LED Power và TC Status sáng trên mặt trước khối CPU, cho biết hệ thống khởi động và hoạt động bình thường.