工控机BECKHOFF CX5020-0112

上海勇控自动化

：文志勇

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：zhiyong542701

地址：上海市宝山区

在一个接口模块上需要在 RS485 物理属性和下层光纤环的物理属性之间进行转换。拓扑结构与 RS485 物理特性*（总线型拓扑结构）。为此，BK3520 需要 2 个发送器和 2 个接收器。其地址通过地址选择开关设置。可自动识别波特率，可支持zui大为 12 Mbaud 的波特率，以能够对传输速度进行调整，满足特殊的技术工艺要求。

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嵌入式 PC CX1020、CX1030

借助较高 CPU 性能的嵌入式PC 系列 CX1020 和 CX1030，Beckhoff 进一步拓展了 CX 产品系列，使得总线端子模块与 EtherCAT 端子模块之间可以直接连接。CX1020 配备有 1 GHz 的 In® Celeron® M CPU。这是一种低功耗型 CPU，在超低内核电压下运行，具有低热功耗的特点，其 TDP（热设计功率）仅为 7W。因此，CX1020 嵌入式 PC 虽然设计非常紧凑，却不需要使用风扇。因为它用 CF卡作为启动和存储介质，所以控制器内无需使用旋转介质，这对于增加整个系统的 MTBF（平均*工作时间）来说有重要意义。

*BECKHOFF工控机CX1020-0011  *BECKHOFF工控机CX1020-0011  *BECKHOFF工控机CX1020-0011

工控机BECKHOFF CX5020-0112 工控机BECKHOFF CX5020-0112 

CX1030 配备有 1.8 GHz 的 In® Pentium® M，是嵌入式 PC 系列中功能zui强大的设备。除了风扇盒（出于更高性能的需要）和 CPU 之外，CX1030 和 CX1020 配置的硬件和软件是相同的。风扇的质量优越，由双球轴承提供支持并安装在一个托盘中，这样在需要时，即使没有工具或接线也可以在现场轻松更换。风扇速度可以受到监控并能够通过软件进行查询。如果将 CX1030 与 EtherCAT 和 TwinCAT 结合起来使用，则可以使得控制过程极为快速，可以在亚毫秒范围内实现快速控制过程（极速控制技术）。

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标配的基本 CPU 模块带有两个 RJ 45 插口和一个集成的三端换机。在实际应用中，因为有了这种设备，所以无需使用另外的交换机即可方便地对线型拓扑结构进行配置：若干个室内控制设备可以分布在每一个楼层，而如果不采用这种设备，就需要一个星型拓扑结构进行网络连接。

组件

CX 系列系统的模块通过标准的 16 位 PC/104 总线相互连接。每个系统组件都由宽度为 19 毫米（单模）或 38 毫米（双模）的单个模块构成。基本的配置包括一个 CPU 模块 CX1020/CX 1030和一个电源模块（CX1100-00xx）。

CPU 模块有多种型号可供选择，如：

系统接口：除已有的两个以太网端口外，也可以选择集成其它系统接口。用户可以使用一个 DVI-I（=DVI-D+VGA）输出，两个 USB 2.0 接口，zui多可以使用四个 RS232 接口和一个音频接口。这四个 RS232 接口相互间光电隔离，可以作为 RS422 /RS485 使用。
操作系统：Microsoft Windows CE 或 Microsoft 嵌入式 Windows XP
TwinCAT 软件（预安装）：可选择不带 TwinCAT 系统、带 TwinCAT CE PLC、TwinCAT CE NC PTP，或用于 PLC、NC PTP 和 NC 插补的相应完整版的 TwinCAT。
ROFIBUS、CANopen、DeviceNet、SERCOS接口和光导总线补充了可选模块的种类，其中又分主站和从站接口。

集成式 I/O 接口的电源

有四种不同类型的电源模块可供选择

24 V DC电源，不带I/O接口（CX1100-0001），仅 CX1020
24 V DC电源，带有用于连接 Beckhoff 总线端子模块的端子模块总线接口（CX1100-00x2）
24 V DC 电源，带有用于连接 Beckhoff 总线端子模块的端子模块总线接口，和用于连接 Beckhoff 现场总线端子盒的IP-Link接口（CX1100-00x3）
24 V DC 电源，带有用于连接 Beckhoff EtherCAT 端子模块的端子模块总线接口 （CX1100-00x4）
所有的电源型号都配备有带 FSTN 技术的高亮、低眩光 LCD 显示屏，分为两行（每行 16 个字符）用于显示状态信息。应用程序也可使用显示屏来显示应用程序特定的文本。此外，还包括用于保存剩余数据的非易失性内存（8 kB）。

EtherCAT 作为高速 I/O 系统

嵌入式 PC CX1020 和 CX1030 的开发，旨在与 EtherCAT 实组合。CPU 模块的两个以太网接口的首要作用并不是为了进行 EtherCAT 操作。EtherCAT 连接是通过 EtherCAT EK1110 扩展端子模块建立的。

很值得关注的是，EtherCAT 为传统现场总线系统与 CX1020 的连接提供了若干选项：它可以作为一个 CX1500 模块直接与 CPU 连接，也可以作为一个 EtherCAT 设备以端子形式进行连接。PROFIBUS 主站可以用作为一个 CX1500-M310 或者一个 EtherCAT 端子模块 EL6731。这两种方式都具有同样的性能特点 – 比如，两者都支持 PROFIBUS DP-V2。这样一来，在实际应用中，可以根据需要准确地将 PROFIBUS 主站放在机器内合适的位置。用户不一定非要把它用作工业PC 内的插卡或者控制机柜内的主控制器。

PLC、运动控制、插补和可视化

作为一款 DIN 导轨工业 PC 以及与 Beckoff TwinCAT 软件紧密相关的产品，CX1020/CX1030 具有与大型工业 PC 相同的功能。在 PLC 方面，它zui多可以对四个虚拟 IEC 61131 CPU 进行编程，每个 CPU zui多可执行四个任务，zui小周期时间为 50 微秒。它可以使用所有 IEC 61131-3 编程语言。

除此之外，对于运动控制来说，CX1020 可提供所有 TwinCAT 功能。从理论上来说，zui多可以控制 256 根轴。除了简单的点到点运动外，它还可以执行更为复杂的多轴功能，比如“电子齿轮箱”、“电子凸轮”和“飞锯”。由于 CX1020 和 CX1030 具有更出色的 CPU 性能，因此它也能够执行 3D 插补路径运动和 DIN66025 程序。

除了执行实时任务控制以外，TwinCAT 的实时内核还能够确保为用户界面（HMI）留出足够的时间，以便通过诸如 ADS 或OPC 这样的软件接口与实时部件进行通讯。

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