Mô tả
Thực thi logic điều khiển có độ trễ thấp trực tiếp ở cấp máy, Beckhoff CX5020-0120 mang lại khả năng xử lý hiệu suất cao trong kiểu dáng nhỏ gọn gắn trên thanh DIN. Bộ điều khiển công nghiệp nhúng này tích hợp bộ xử lý Intel Atom Z530 1.6 GHz, thu hẹp khoảng cách giữa máy tính công nghiệp hiệu năng cao và các hệ thống PLC mô-đun truyền thống. Được thiết kế với kiến trúc không quạt và các đường tản nhiệt chắc chắn, bộ điều khiển này được chế tạo để duy trì độ tin cậy trong các môi trường vận hành công nghiệp khắc nghiệt mà không cần các bộ phận chuyển động làm mát chủ động.
Thiết bị nổi bật với khả năng thích ứng đầu cuối I/O thông minh, sử dụng giao diện bo mạch nối tiếp hợp nhất tự động phát hiện và kết nối với cả E-bus (Đầu cuối EtherCAT) và K-bus (Đầu cuối bus tiêu chuẩn). Với bộ lưu điện 1 giây tích hợp, không cần bảo trì, các biến trạng thái hệ thống quan trọng được ghi an toàn vào thẻ Compact Flash khi nguồn cấp chính bị mất đột ngột, giúp ngăn hỏng tệp và bảo toàn tính toàn vẹn dữ liệu qua các chu kỳ vận hành.
Tính năng chính
-
Bộ xử lý Intel Atom Z530: Cung cấp tần số xung nhịp ổn định 1.6 GHz cho các vòng điều khiển xác định đơn lõi chính xác.
-
Bo mạch nối tiếp I/O đa năng: Hỗ trợ tự động nhận dạng và tương thích kép với các cấu trúc liên kết truyền thông E-bus tốc độ cao và K-bus thông thường.
-
Bộ lưu điện 1 giây tích hợp: Tự động ghi tối đa 1 MB biến liên tục vào phương tiện CF không bay hơi khi phát hiện điện áp nguồn chính sụt giảm.
-
Ngăn xếp truyền thông linh hoạt: Hai cổng RJ45 gigabit độc lập cho phép tách biệt mạng vật lý giữa mạng nhà máy phía trên và các mạng con điều khiển phía dưới.
-
Khe mở rộng: Hỗ trợ các giao diện fieldbus dạng mô-đun tùy chọn để tích hợp linh hoạt vào các môi trường đa giao thức hiện có.
Ứng dụng
- Hệ thống điều hành sản xuất tốc độ cao sử dụng các cấu trúc liên kết EtherCAT phân tán, mật độ cao.
- HMI cấp máy nhúng và đồng xử lý PLC thông qua video kỹ thuật số tích hợp cùng kết nối USB.
- Đo xa và giám sát trạm bơm với yêu cầu chịu được dải nhiệt độ rộng.
- Mạng tự động hóa tòa nhà phân tán và hệ thống điều khiển hạ tầng môi trường quan trọng.
Thông số kỹ thuật
| Nhà sản xuất |
Beckhoff Automation |
| Mã sản phẩm |
CX5020-0120 |
| Bộ xử lý |
Intel Atom Z530 (1,6 GHz, lõi đơn) |
| Bộ nhớ khả biến |
RAM 512 MB (tùy chọn mở rộng tại nhà máy lên đến 1 GB) |
| Khe bộ nhớ Flash |
Khe Compact Flash (kèm thẻ CF 128 MB) |
| Bộ nhớ lưu trữ lâu dài |
UPS 1 giây (phân bổ 1 MB trên thẻ CF) |
| Hệ điều hành |
Windows Embedded CE 6 / Windows Embedded Standard 2009 |
| Hỗ trợ phần mềm điều khiển |
Runtime TwinCAT 2, runtime TwinCAT 3 (XAR) |
| TwinCAT 3 Platform Level |
Performance (40) |
| Kết nối bus I/O |
E-bus (EtherCAT) hoặc K-bus (Bus Terminals) với khả năng tự động nhận diện |
| Dòng điện đầu ra bus tối đa |
2 A DC (khả năng cấp nguồn E-bus / K-bus) |
| Điện áp nguồn |
24 V DC (-15% / +20%) |
| Công suất tiêu thụ |
Tối đa 13 W (không bao gồm tải của các terminal phía sau) |
| Giao diện vật lý |
2 x RJ45 (10/100/1000 Mbps), 1 x DVI-D, 4 x USB 2.0 |
| Bảo vệ môi trường |
Cấp bảo vệ IP20 |
| Nhiệt độ vận hành |
-25 độC đến +60 độC (-13 độF đến +140 độF) |
| Nhiệt độ lưu trữ |
-40 độC đến +85 độC (-40 độF đến +185 độF) |
| Kích thước (W x H x D) |
106 mm x 100 mm x 92 mm |
| Khối lượng vận chuyển |
3,0 kg (bao gồm bao bì bảo vệ thương mại) |
Kết nối và giao diện
| Cổng / Terminal |
Chức năng và phân bổ |
| LAN1 / LAN2 (RJ45) |
Các cổng Ethernet Gigabit độc lập để kết nối với mạng điều khiển TwinCAT hoặc cơ sở dữ liệu cấp doanh nghiệp. |
| DVI-D |
Giao diện đầu ra video kỹ thuật số trực tiếp cho các giao diện bảng điều khiển đồ họa cục bộ và màn hình hiển thị trực quan. |
| USB 1 - 4 |
Bốn cổng USB 2.0 để kết nối thiết bị ngoại vi, lập trình và nhập liệu thủ công tại chỗ. |
| Terminal 24 V DC |
Kết nối nguồn hệ thống chính với các tiếp điểm chuyên dụng cho nguồn hệ thống và nguồn riêng cho các terminal fieldbus. |
Thông tin chuyên sâu từ thực tiễn kỹ thuật
Các mẫu thay thế & khả năng tương thích
Mô-đun CPU này được phân loại ở TwinCAT 3 Platform Level 40 (Performance), nghĩa là không thể chạy các ứng dụng runtime được biên dịch cho nền tảng thấp hơn (ví dụ: PL 30) hoặc nền tảng cao hơn (ví dụ: PL 50+) nếu không cập nhật cài đặt hệ thống đích và các giấy phép tương ứng. Khi thay thế thiết bị thế hệ cũ, hãy xác minh image Compact Flash hiện có tương thích với kiến trúc CPU để tránh lỗi khởi động do không tương thích trình điều khiển giữa runtime TwinCAT 2 và TwinCAT 3.
Các vấn đề thường gặp trong ứng dụng & ghi chú kỹ thuật
Bộ lưu điện UPS tích hợp 1 giây yêu cầu thẻ Compact Flash cấp công nghiệp, được định dạng đúng và có các phân vùng đang hoạt động được cấp phát cho dữ liệu liên tục. Không sử dụng thẻ CF cấp tiêu dùng vì chúng không đáp ứng các chỉ số độ bền ghi cần thiết cho việc ghi tần suất cao trong các chu kỳ mất điện. Ngoài ra, hãy đảm bảo tổng kích thước của các biến liên tục không vượt quá giới hạn cấp phát 1 MB được cấu hình trong cấu hình khởi động hệ thống TwinCAT.
Mẹo chạy thử & đấu dây
Nếu chiều dài kết nối vật lý của bố trí các mô-đun E-bus hoặc K-bus cục bộ gần đạt giới hạn tối đa, hoặc nếu tổng công suất tiêu thụ của các đầu nối phía sau vượt ngưỡng cấp nguồn nội bộ 2 A, bạn phải lắp thêm một đầu nối cấp nguồn phụ (chẳng hạn mô-đun EL9400 hoặc KL9400) để duy trì tính toàn vẹn của tín hiệu và tránh mất kết nối.
Hướng dẫn lắp đặt
CẢNH BÁO QUAN TRỌNG
Ngắt tất cả nguồn cấp khỏi hệ thống trước khi bắt đầu lắp phần cứng, gắn đầu nối hoặc kết nối giao diện. Xác nhận các điện tích bên trong tụ điện đã tiêu tán hoàn toàn trước khi thao tác với các linh kiện bên trong hoặc thay thẻ Compact Flash. Không tuân thủ các biện pháp lắp đặt an toàn này có thể gây hư hỏng vật lý cho mạch điều khiển hoặc khiến hệ thống hoạt động không ổn định.
1
Lắp mô-đun CPU theo chiều dọc trên thanh DIN 35 mm tiêu chuẩn (EN 60715) để đảm bảo luồng không khí đối lưu thụ động tối ưu qua các khe tản nhiệt phía trên và phía dưới. Không chặn các luồng khí này.
2
Đảm bảo tiếp điểm nối đất của thanh DIN được kết nối với hệ thống tiếp địa chính có trở kháng thấp để giảm nhiễu điện từ và nhiễu tần số cao.
3
Trượt chắc chắn các mô-đun I/O phía sau (đầu nối E-bus hoặc K-bus) vào giao diện bus bên phải. Xác minh các khóa trượt vật lý cố định các mô-đun theo thứ tự.
4
Kết nối bộ nguồn DC 24 V đã được điều chỉnh vào các đầu nối đầu vào chính. Trước khi bật tắt nguồn, hãy xác minh cực tính khớp với sơ đồ đầu nối.