CX1020、CX1030 系列嵌入式控制器

隨著具有更高 CPU 性能的 CX1020 和 CX1030 系列嵌入式控制器的推出，倍福進(jìn)一步拓展了其 CX 產(chǎn)品系列，而且還可直接連接總線(xiàn)端子模塊或 EtherCAT 端子模塊。 CX1020 采用 1 GHz Intel® Celeron® M 處理器。 這是一種低功耗型 CPU，在超低內(nèi)核電壓下運(yùn)行，具有低熱功耗的特點(diǎn)，其 TDP（熱設(shè)計(jì)功率）僅為 7W。因此，CX1020 嵌入式控制器雖然設(shè)計(jì)非常緊湊，卻不需要使用風(fēng)扇。由于它用 CF 卡作為啟動(dòng)和存儲(chǔ)介質(zhì)，所以控制器內(nèi)無(wú)需使用旋轉(zhuǎn)介質(zhì)，這對(duì)于增加整個(gè)系統(tǒng)的 MTBF（平均*工作時(shí)間）來(lái)說(shuō)有重要意義。

CX1030 采用 1.8 GHz Intel® Pentium® M 處理器，是嵌入式控制器系列中功能強(qiáng)大的一款。 除了風(fēng)扇盒（出于更高性能的需要）和 CPU 之外，CX1030 和 CX1020 配置的硬件和軟件是相同的。高質(zhì)量風(fēng)扇由雙球軸承提供支持并安裝在一個(gè)托盤(pán)中，這樣在需要時(shí)，即使沒(méi)有工具或接線(xiàn)也可以在現(xiàn)場(chǎng)輕松更換。操作人員可以監(jiān)控風(fēng)扇速度并能夠通過(guò)軟件進(jìn)行查詢(xún)。如果將 CX1030 與 EtherCAT 和 TwinCAT 結(jié)合起來(lái)使用，則可以在亞毫秒范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速控制過(guò)程（極速控制技術(shù)）。

標(biāo)配的基本 CPU 模塊帶有兩個(gè) RJ 45 接口，并集成一個(gè)三端口交換機(jī)。在實(shí)際應(yīng)用中，因?yàn)橛辛诉@種設(shè)備，所以無(wú)需使用另外的交換機(jī)即可方便地對(duì)線(xiàn)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行配置：若干個(gè)室內(nèi)控制設(shè)備可以分布在每一個(gè)樓層，而如果不采用這種設(shè)備，就需要一個(gè)星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接。

組件

CX 系列系統(tǒng)的模塊通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的 16 位 PC/104 總線(xiàn)相互連接。 每個(gè)系統(tǒng)組件都由寬度為 19 毫米（單模）或 38 毫米（雙模）的單個(gè)模塊構(gòu)成。基本配置包括一個(gè) CPU 模塊 CX1020/CX1030 和一個(gè)電源模塊（CX1100-000x）。

CPU 模塊有多種型號(hào)可供選擇，如：

• — 系統(tǒng)接口：除已有的兩個(gè)以太網(wǎng)口外，還可以選擇集成其它系統(tǒng)接口?？梢蕴峁┮粋€(gè) DVI-I（=DVI-D+VGA）輸出接口，兩個(gè) USB 2.0 接口，多四個(gè) RS232 接口和一個(gè)音頻接口。這 4 個(gè) RS232 接口相互隔離，可以成對(duì)換成 RS422 /RS485 接口。
• 操作系統(tǒng)： Microsoft Windows CE 或 Microsoft Windows Embedded Standard
• TwinCAT 2 軟件（預(yù)安裝）：不安裝 TwinCAT 2 系統(tǒng)或者安裝 TwinCAT 2 CE PLC 或 TwinCAT 2 CE NC PTP，或相應(yīng)級(jí)別的完整版 TwinCAT 2 PLC 和 NC PTP

PROFIBUS、CANopen、DeviceNet、SERCOS interface 和 Lightbus 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)接口完善了可選模塊的種類(lèi)，其中又分主站和從站接口。

集成有 I/O 接口的電源模塊

有三種或四種不同類(lèi)型的電源模塊可供選擇：

• 24 V DC 電源，不帶 I/O 接口（CX1100-0001），僅 CX1020
• 24 V DC 電源，帶有用于連接倍?？偩€(xiàn)端子的端子總線(xiàn)接口（CX1100-00x2）
• 24 V DC 電源，帶有用于連接倍?？偩€(xiàn)端子模塊的端子模塊總線(xiàn)接口，和用于連接倍?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)端子盒的IP-Link接口（CX1100-00x3）
• 24 V DC 電源，帶有用于連接倍福的 EtherCAT 端子模塊的端子模塊總線(xiàn)接口 （CX1100-00x4）

所有型號(hào)的電源模塊都配備有采用了 FSTN 技術(shù)的高亮、低眩光 LCD 顯示屏，分為兩行（每行 16 個(gè)字符）顯示狀態(tài)信息。 亦可通過(guò)編寫(xiě)應(yīng)用程序使顯示器顯示本項(xiàng)目中特定的文本。此外，還包括用于保存剩余數(shù)據(jù)的非易失性存儲(chǔ)器（8 kB）。

EtherCAT 作為高速 I/O 系統(tǒng)

CX1020 和 CX1030 系列嵌入式控制器的開(kāi)發(fā)，旨在與 EtherCAT 實(shí)現(xiàn)佳組合。 CPU 模塊的兩個(gè)以太網(wǎng)接口不是主要用來(lái)連接 EtherCAT 的。與 EtherCAT 之間的連接是通過(guò) EtherCAT EK1110 擴(kuò)展端子模塊建立起來(lái)的。

EtherCAT 的使用為連接傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)與 CX1020/CX1030 提供了更多選擇：既可以作為一個(gè) CX1500 模塊直接與 CPU 連接，也可以作為一個(gè) EtherCAT 設(shè)備以端子模塊的形式進(jìn)行連接。PROFIBUS 主站可以作為一個(gè) CX1500-M310 或者一個(gè) EL6731 EtherCAT 端子模塊提供。這兩種方式都具有同樣的性能特點(diǎn) – 比如，兩者都支持 PROFIBUS DP-V2。這樣一來(lái)，在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)需要準(zhǔn)確地將 PROFIBUS 主站放在機(jī)器內(nèi)合適的位置。用戶(hù)不一定非要把它用作工業(yè) PC 內(nèi)的插卡或者控制機(jī)柜內(nèi)的主控制器。

PLC、運(yùn)動(dòng)控制、插補(bǔ)和可視化

作為一款 DIN 導(dǎo)軌安裝式控制器，并可與倍福的 TwinCAT 軟件配套使用，CX1020/CX1030 具有與大型工業(yè) PC 相同的功能。 在 PLC 方面，它多可以對(duì)四個(gè)虛擬 IEC 61131 CPU 進(jìn)行編程，多可為每個(gè) CPU 編程四個(gè)任務(wù)，周期時(shí)間慢為 50 µs。 它可以使用所有 IEC 61131-3 編程語(yǔ)言。

除此之外，對(duì)于運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用來(lái)說(shuō)，它可提供所有 TwinCAT 功能：理論上來(lái)說(shuō)，多可以控制 256 根軸。除了簡(jiǎn)單的點(diǎn)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)外，它還可以執(zhí)行更為復(fù)雜的多軸功能，比如“電子齒輪箱”、“電子凸輪”和“飛鋸”。由于 CX1020 和 CX1030 采用了功能更強(qiáng)大的 CPU，因此它也能夠執(zhí)行 3D 插補(bǔ)軌跡運(yùn)動(dòng)和 DIN66025 程序。

除了執(zhí)行實(shí)時(shí)控制任務(wù)以外，TwinCAT 的實(shí)時(shí)內(nèi)核還能夠確保為用戶(hù)界面（HMI）留出足夠的時(shí)間，以便通過(guò)諸如 ADS 或 OPC 這樣的軟件界面與實(shí)時(shí)組件進(jìn)行通訊。