BECKHOFF CX1020 - Handbuch (Seite 12)

Produktübersicht
10 Embedded-PC
EtherCAT als schnelles I/O-System
Der Embedded-PC CX1020 wurde in Hinblick auf das optimierte Zusammenspiel mit EtherCAT entwickelt. Die zwei
Ethernet-Schnittstellen des CPU-Moduls, sind nicht primär für den EtherCAT-Betrieb gedacht. Der EtherCAT-
Anschluss erfolgt über die EtherCAT Verlängerungsklemme EK1110 (EtherCAT).
Interessanterweise ergeben sich durch EtherCAT mehrere Möglichkeiten, die klassischen Feldbussysteme an den
CX1020 anzuschließen:
Entweder als CX1500-Baugruppe direkt an der CPU oder als EtherCAT-Teilnehmer in Klemmenform. Beispielsweise
gibt es den PROFIBUS-Master entweder als CX1500-M310 oder als EtherCAT-Klemme EL6731. Es gibt keine
Funktionseinbußen zwischen den beiden Ausführungen; beide haben die gleichen Leistungsmerkmale – z. B.
unterstützen beide PROFIBUS-DP-V2. Praktisch kann der PROFIBUS-Master genau da an der Maschine angebracht
werden, wo er benötigt wird. Es muss also nicht mehr unbedingt die Steckkarte im IPC oder die Mastersteuerung im
Schaltschrank sein.
SPS, Motion Control, Interpolation und Visualisierung
Als IPC auf der Hutschiene hat der CX1020, im Zusammenspiel mit der Beckhoff-TwinCAT-Software, die
Funktionalität großer Industrie-PCs. Im Bereich SPS können bis zu vier virtuelle IEC 61131-CPUs, mit jeweils bis zu
vier Tasks, programmiert werden; die kürzest einstellbare Zykluszeit beträgt 50 μs. Alle IEC 61131-3-Sprachen sind
nutzbar.
Ebenso stehen alle Funktionalitäten von TwinCAT für den Bereich Motion Control zur Verfügung:
Es können theoretisch bis zu 256 Achsen angesteuert und neben einfachen Punkt-zu-Punkt-Bewegungen auch
komplexere Mehrachsfunktionen, wie „Elektronisches Getriebe“, „Kurvenscheibe“ und „Fliegende Säge“ ausgeführt
werden. Im Unterschied zum CX1000 kann der CX1020, dank gestiegener CPU-Leistung, nun auch interpolierende
3D-Bahnbewegungen ausführen und DIN66025-Programme abarbeiten.
Neben den in Echtzeit ausgeführten Steuerungsaufgaben sorgt die Verwaltung im TwinCAT-Echtzeitkern dafür, dass
genügend Zeit für die Benutzeroberfläche (HMI) bleibt, die über Softwareschnittstellen, wie ADS oder OPC, mit den
Echtzeitanteilen kommuniziert.
Auch bei CX1020 gilt der Grundsatz: ein Programmierwerkzeug für alle Steuerungen.
Die gesamte Programmierung von SPS, Motion Control und Visualisierung ist auf alle PC-Steuerungen von Beckhoff
übertragbar – beruhigend, falls sich während des Projekts herausstellt, dass es dann doch mehr Rechenleistung
benötigt wird. In diesem Fall kann auf ein System mit mehr Leistung zurück gegriffen werden.
CPU Grundmodul
An das CPU-Grundmodul können weitere Systemschnittstellen sowie Feldbusanschaltungen angefügt werden. Für
die Spannungsversorgung des CPU-Moduls wird eines der Netzteilmodule des Typs CX1100 benötigt.
Alle Feldbusmodule CX1500 sowie alle Netzteile CX1100 der CX1000-Serie können in Kombination mit CX1020
eingesetzt werden.
Mit dem Netzteil CX1100-0004 besteht beim CX1020 eine direkte Anbindung an die EtherCAT-Klemmen. Die
Kombination aus CX1020, EtherCAT und TwinCAT ermöglicht Zyklus- und Reaktionszeiten unterhalb einer
Millisekunde.
Das CPU-Modul ist in mehreren Varianten erhältlich. Diese betreffen:
- Den internen Speicherausbau: Hier gibt es drei Möglichkeiten – entweder 64 MByte Flash/256 MByte DDR RAM
(Standard) oder 512 MByte RAM bzw. 1GByte RAM.
- Die Ausstattung mit Systemschnittstellen: Als Option können zu der immer vorhandenen Kombination aus zwei
Ethernet RJ-45 Schnittstellen auch DVI und zwei USB Schnittstellen hinzugefügt werden.
- Die Betriebssystemausstattung: Es kann gewählt werden zwischen "Microsoft Windows CE.NET" sowie "Microsoft
Windows XP Embedded".
- Die vorinstallierte TwinCAT Software: CX1020 kann ohne TwinCAT System, mit TwinCAT CE PLC, TwinCAT CE
NC PTP oder TwinCAT CE NCI ,oder mit den entsprechenden Vollversionen der einzelnen TwinCAT Level für SPS
und Motion Control vorinstalliert werden.
Systemschnittstellen
Getrennt bestellbar sind weitere Systemschnittstellen für serielle Kommunikation (2x RS 232 sowie RS422, RS485),
2 x USB 2.0 Schnittstellen, Videoausgang (DVI +) , CF-Kartenleser/-schreiber und Audiosignale.