Mô tả
Được thiết kế để kết nối điều khiển cục bộ tốc độ cao với các mạng fieldbus thế hệ cũ, Beckhoff CX8031 là một Embedded PC cực kỳ nhỏ gọn, lắp trên thanh DIN, được trang bị giao diện PROFIBUS DP slave tích hợp. Bộ điều khiển này được thiết kế để xử lý độc lập logic tự động hóa cục bộ, đồng thời duy trì liên lạc trực tiếp, có tính xác định với hệ thống PROFIBUS master. Sử dụng bộ xử lý ARM9 400 MHz, thiết bị chạy Windows Embedded CE 6 và được tối ưu hóa cho môi trường lập trình TwinCAT 2, cho phép thực thi nhanh các ứng dụng PLC trực tiếp tại cấp máy hoặc cấp trường.
Tính năng
-
Giao diện fieldbus tích hợp: Trang bị cổng PROFIBUS DP slave D-sub 9 chân chuyên dụng với khả năng che chắn điện chắc chắn.
-
Hỗ trợ hai bus: Tự động nhận diện và kết nối trực tiếp cả E-bus (EtherCAT Terminals) và K-bus (Bus Terminals tiêu chuẩn), mang lại cấu hình I/O linh hoạt.
-
Bảo mật dữ liệu liên tục: Bộ lưu điện tích hợp 1 giây đảm bảo lưu tối đa 1 MB biến liên tục quan trọng vào bộ nhớ flash khi xảy ra gián đoạn nguồn điện.
-
Kiến trúc hiệu suất cao: Tiêu thụ tối đa 3 W, giúp giảm tản nhiệt bên trong các tủ công nghiệp kín.
-
Chứng nhận khu vực nguy hiểm: Được phê duyệt đầy đủ cho các môi trường khắc nghiệt với xếp hạng ATEX, IECEx và cFMus Class I Division 2.
Ứng dụng
- Các trạm điều khiển phân tán kết nối với bộ điều khiển PROFIBUS chính của Siemens, Beckhoff hoặc bên thứ ba.
- Điều khiển máy dạng cụm phụ, yêu cầu xử lý logic cục bộ và các tùy chọn đầu cuối mật độ cao.
- Khu vực nguy hiểm Vùng 2 trong các cơ sở hóa chất, hóa dầu và chế biến dầu khí.
- Các dự án điều khiển hạ tầng với tủ điều khiển hạn chế về không gian, yêu cầu mở rộng EtherCAT hoặc Bus Terminal tích hợp.
Bảng thông số kỹ thuật
| Thông số kỹ thuật |
Giá trị / Định mức |
| Nhà sản xuất |
Beckhoff |
| Số hiệu model |
CX8031 |
| Loại bộ xử lý |
ARM9, 400 MHz (1 lõi) |
| Bộ nhớ flash |
Thẻ microSD 512 MB (có thể mở rộng tùy chọn) |
| Bộ nhớ chính |
RAM DDR2 64 MB (không thể mở rộng) |
| Bộ nhớ liên tục |
UPS 1 giây (lưu tối đa 1 MB dữ liệu liên tục) |
| Hệ điều hành |
Windows Embedded CE 6 |
| Phần mềm điều khiển |
PLC TwinCAT 2 |
| Các giao diện vật lý |
1 x RJ45 (10/100 Mbit/s), 1 x USB Device (phía sau nắp trước bảo vệ) |
| Giao diện bus |
1 ổ cắm D-sub 9 chân, có chống nhiễu, PROFIBUS DP Slave |
| Loại kết nối I/O |
E-bus (EtherCAT) hoặc K-bus (các đầu cuối bus), tự động nhận diện |
| Nguồn dòng bus |
Tối đa 2 A |
| Công suất tiêu thụ tối đa |
3 W |
| Màn hình chẩn đoán |
1 đèn LED trạng thái TC, 2 đèn LED trạng thái bus |
| Đồng hồ thời gian thực |
Đồng hồ thời gian thực có pin dự phòng, bên trong và có thể thay thế (phía sau nắp trước) |
| Kích thước (W x H x D) |
64 mm x 100 mm x 73 mm |
| Khối lượng thiết bị |
180 g |
| Nhiệt độ vận hành |
0 đến 55 degC |
| Nhiệt độ bảo quản |
-25 đến +85 degC |
| Độ ẩm tương đối |
95 %, không ngưng tụ |
| Cấp bảo vệ chống xâm nhập |
IP20 |
| Nhãn ATEX |
II 3 G Ex nA IIC T4 Gc / II 3 D Ex tc IIIC T135 degC Dc |
| Nhãn IECEx |
Ex nA IIC T4 Gc / Ex tc IIIC T135 degC Dc |
| Nhãn cFMus |
Class I, Division 2, Groups A, B, C, D / Class I, Zone 2, AEx ec IIC T4 Gc |
| Khối lượng vận chuyển (đã tính) |
2,0 kg |
Các kết nối và giao diện
| Loại giao diện |
Đầu nối / Định dạng |
Chức năng |
| Cổng Ethernet |
RJ45 (10/100 Base-T) |
Lập trình, đưa mạng vào vận hành và cấu hình hệ thống |
| PROFIBUS DP Slave |
D-sub 9 chân (cái), có chống nhiễu |
Tích hợp bộ điều khiển PROFIBUS tiêu chuẩn (định địa chỉ bằng phần cứng) |
| Cổng thiết bị USB |
USB Type B (bên dưới nắp trước) |
Giao diện cấu hình cục bộ để quản lý hệ điều hành và chẩn đoán |
| Tiếp điểm bus I/O |
Tiếp điểm có lò xo (phía bên phải) |
Tự động kết nối với các đầu cuối EtherCAT tiêu chuẩn (E-bus) hoặc các đầu cuối bus (K-bus) |
Thông tin chuyên sâu từ thực tiễn kỹ thuật
Các mẫu thay thế & khả năng tương thích
CX8031 được thiết kế chuyên biệt cho các môi trường TwinCAT 2 và không tương thích với các runtime TwinCAT 3 do kiến trúc phần cứng ARM9 nền tảng. Đối với các ứng dụng yêu cầu khả năng tương thích với TwinCAT 3 hoặc xử lý đa lõi hiện đại, nhà phát triển nên chỉ định các bộ điều khiển dòng CX8100 hoặc CX8200. Lưu ý rằng khi chuyển từ K-bus (các đầu cuối bus tiêu chuẩn) sang E-bus (EtherCAT) trên cùng CX8031, thiết bị sẽ tự động phát hiện lại cấu trúc liên kết bus vật lý của bảng mạch phía sau khi bật nguồn mà không cần thay đổi công tắc DIP thủ công.
Các sự cố khi ứng dụng và lưu ý kỹ thuật
Mặc dù CX8031 cung cấp dòng điện lên đến 2 A trực tiếp cho backplane E-bus/K-bus, các đơn vị tích hợp hệ thống phải tính tổng dòng tiêu thụ của tất cả các đầu nối I/O được kết nối. Vượt quá giới hạn này sẽ kích hoạt tắt hệ thống hoặc gây ra các hiện tượng giao tiếp không ổn định. Khi triển khai các cấu hình đầu nối mật độ cao, hãy dự trù một mô-đun cấp nguồn trung gian, chẳng hạn như EL9410, để bổ sung nguồn bus.
Mẹo chạy thử và đấu dây
Địa chỉ nút PROFIBUS được cấu hình thủ công bằng các công tắc xoay địa chỉ vật lý nằm phía sau nắp trước. Các thay đổi trên những núm xoay này không được cập nhật theo thời gian thực; CX8031 phải thực hiện khởi động nguội hoàn toàn (ngắt rồi cấp lại nguồn) để ghi nhận địa chỉ phần cứng mới. Đảm bảo lớp chống nhiễu của cáp PROFIBUS D-sub 9 chân được nối đất ở cả hai đầu nhằm loại bỏ nhiễu điện từ tần số cao trong môi trường công nghiệp.
Hướng dẫn lắp đặt
CẢNH BÁO NGHIÊM TRỌNG
Cô lập mọi nguồn điện trước khi tiến hành lắp đặt cơ khí hoặc đấu dây đầu nối vật lý. Đảm bảo các đường dây điện được khóa và treo biển cảnh báo theo đúng quy trình an toàn công nghiệp tiêu chuẩn. Không ngắt các đường dây đang có điện có thể làm hỏng lõi bộ xử lý ARM9 bên trong, làm hỏng phân vùng hệ thống microSD hoặc gây hư hỏng nghiêm trọng cho thiết bị.
1
Móc cạnh trên của vỏ CX8031 vào thanh ray DIN 35 mm tiêu chuẩn (EN 60715), rồi ấn xuống cho đến khi kẹp khóa phía dưới khớp vào với tiếng “tách” cơ học rõ ràng.
2
Kiểm tra địa chỉ nút PROFIBUS phần cứng đã được cấu hình trước qua các núm xoay nằm phía sau nắp trước bảo vệ trước khi kết nối mạng.
3
Kết nối cáp PROFIBUS slave D-sub 9 chân có bọc chống nhiễu và siết chặt bằng tay các vít cố định để đảm bảo nối đất đúng cách với đầu nối khung máy.
4
Kết nối nguồn điện phụ trợ 24 V DC. Quan sát các đèn LED chẩn đoán tương ứng; đèn LED trạng thái TC sẽ chuyển từ màu vàng sang xanh lục sáng liên tục khi TwinCAT vào chế độ Run.