集成多功能 I/O 接口的小型控制器

CX7000 嵌入式控制器的推出標(biāo)志著 TwinCAT 軟件環(huán)境也能用于緊湊型控制器，CX70xx 系列嵌入式控制器搭載 ARM Cortex-M7 處理器 （32 位，480 MHz），具有體積小，成本低，但處理能力更出色的特點(diǎn)。此外，它可以充分利用 TwinCAT 3 軟件的所有優(yōu)點(diǎn)，但結(jié)構(gòu)非常緊湊，尺寸僅為 49 mm x 100 mm x 72 mm ，確?；?PC 的控制技術(shù)具有高可擴(kuò)展性，適合用于需要占地面積特別小的小型控制器應(yīng)用場合。

CX70xx 直接集成了多功能 I/O 通道：

• 8 個(gè)數(shù)字量輸入，24 V DC，濾波 3 ms，type 3
• 4 個(gè)數(shù)字量輸出，24 V DC， 0.5 A，單線制

用戶可以使用 TwinCAT 3 將這些集成的多功能 I/O 配置成其它操作模式，從而能夠使用高速計(jì)算或處理模擬量值選項(xiàng)：

• 計(jì)數(shù)器模式：1 x 150 kHz 數(shù)字量計(jì)數(shù)器輸入，1 x 數(shù)字量輸入用作加/減計(jì)數(shù)器，2 x 數(shù)字量計(jì)數(shù)器輸出
• 增量編碼器模式：2 x 250 kHz 編碼器信號數(shù)字量輸入，2 x 數(shù)字量編碼器輸出
• 模擬量信號模式：2 x 數(shù)字量輸入被配置為 0…10 V 模擬量輸入，12 位
• PWM 信號模式：2 x 數(shù)字量輸出被配置為 PWM 信號

如果用戶需要處理其它電氣信號類型，則可以根據(jù)具體需求添加 EtherCAT 端子模塊或總線端子模塊的方式擴(kuò)展 CX7000，也可以直接插接其它 I/O 端子模塊。

CX7000 配備 512 MB MicroSD 閃存（可選擇擴(kuò)展至 1、2、4 或 8 GB）。一個(gè)以太網(wǎng)接口（10/100 Mbit/s，RJ45）用作編程接口。因此，節(jié)省空間的 CX70xx 非常適合用作經(jīng)濟(jì)、獨(dú)立且結(jié)構(gòu)緊湊的控制器。對于 CX7080 ，可以使用一個(gè)附加的串口（RS232/RS485）連接顯示器、掃描儀或稱重系統(tǒng)等外圍設(shè)備。該系列控制器可以在 -25 …+60 °C 的寬溫范圍內(nèi)運(yùn)行，能夠應(yīng)用于極端氣候環(huán)境。

具有更高算力的緊湊型控制器

倍福支持多種總線系統(tǒng)，并為緊湊型控制器市場領(lǐng)域提供非常高的開放性。CX8100 系列嵌入式控制器是 CX8000 系列的升級版，搭載處理速度更快的處理器，支持使用 TwinCAT 3 進(jìn)行編程，且主存儲(chǔ)器容量更大。

• TwinCAT 3 的性能等級為 20
• 搭載時(shí)鐘頻率為 800 MHz 的 ARM Cortex A9 處理器，配備 512 MB RAM
• 配備 microSD 卡，最大 8 GB
• 內(nèi)置1 秒鐘 UPS

TwinCAT 3 產(chǎn)品系列具有強(qiáng)大的面向?qū)ο蟮木幊棠芰?，并擁有種類豐富的軟件組件（功能組件），可為用戶帶來競爭優(yōu)勢。它們具有性價(jià)比高的特點(diǎn)，適用于 CX8100 設(shè)備平臺。CX8100 系列內(nèi)置了用于保存持久性數(shù)據(jù)的 1 秒鐘 UPS，并且能夠自動(dòng)識別 E-bus/K-bus。

該系列控制器可以在 -25 …+60 °C 的寬溫范圍內(nèi)運(yùn)行，能夠應(yīng)用于極端氣候環(huán)境。

CX8100 系列產(chǎn)品擁有自己的實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)程序，因此可以減少抖動(dòng)，顯著提升分布式時(shí)鐘應(yīng)用的性能。EtherCAT 從站 CX8110 、用于串口通訊協(xié)議的 CX8180 、用于不同以太網(wǎng)協(xié)議的 CX8190 和用于 BACnet 協(xié)議的 CX8191 被作為現(xiàn)場總線接口推出，未來將推出對 PROFINET、CANopen、PROFIBUS 等現(xiàn)場總線和通訊系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展。

適用于各種應(yīng)用場景的緊湊型 PC 控制器

CX9020 是一款適合 DIN 導(dǎo)軌安裝的緊湊型以太網(wǎng)控制器，搭載 1 GHz ARM Cortex-A8 處理器。CPU 模塊中直接集成了可以連接倍福 I/O 系統(tǒng)的接口。

該系列具有自動(dòng)識別總線系統(tǒng)（E-bus 或 K-bus）的功能，并能夠自動(dòng)切換到相應(yīng)的工作模式。CX9020 配備 1 個(gè) CPU、2 個(gè) microSD 卡插槽、內(nèi)置 RAM 和 128 kB NOVRAM 作為非易失性存儲(chǔ)器。標(biāo)配還包括 2 個(gè)交換式 RJ45 接口、4 個(gè) USB 2.0 接口和 1 個(gè) DVI-D 接口。RJ45 接口與一個(gè)內(nèi)置交換機(jī)相連，用戶可以在不使用額外以太網(wǎng)交換機(jī)的情況下簡便地創(chuàng)建線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

CX9020 的操作系統(tǒng)是 Microsoft Windows Embedded Compact 7。TwinCAT 自動(dòng)化軟件將 CX9020 轉(zhuǎn)換為一臺性能強(qiáng)大的 PLC 和運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，可以在有或者無可視化的情況下進(jìn)行操作。在訂購這一系列嵌入式控制器時(shí)，可以選擇配備現(xiàn)場總線接口、串口或音頻接口。

該系列控制器可以在 -25 …+60 °C 的寬溫范圍內(nèi)運(yùn)行，能夠應(yīng)用于極端氣候環(huán)境。

針對 PLC 和運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用的高性價(jià)比產(chǎn)品

CX5140 系列 DIN 導(dǎo)軌安裝式無風(fēng)扇嵌入式控制器搭載 Intel Atom 多核處理器。該系列有三種設(shè)備類型，每個(gè)類型的處理器、RAM 大小和外殼尺寸都不同。

CX5140 嵌入式控制器進(jìn)一步完善了現(xiàn)有的基于第一代 Intel Atom 處理器的 CX5000 系列。相比較而言，新的處理器性能要高很多：亂序執(zhí)行指令和 22 納米制造工藝在提升時(shí)鐘頻率同時(shí)降低了功耗。

• CX5120：Intel Atom^? 處理器，1.46 GHz，單核
• CX5130：Intel Atom^? 處理器，1.75 GHz，雙核
• CX5140：Intel Atom^? 處理器，1.91 GHz，四核

CX5100 系列配有固定數(shù)量的系統(tǒng)接口，基本型號中的系統(tǒng)接口數(shù)量與先前的 CX5000 系列相同。CX5100帶有 2 個(gè)獨(dú)立的 Gigabit 以太網(wǎng)端口和 4 個(gè) USB 2.0 接口，它可以通過 DVI-D 接口連接倍福控制面板或商用 DVI 或 VGA 顯示器。CX5100 系列與 CX5000 有同樣緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；但無法像 CX2000 系列一樣在左側(cè)擴(kuò)展模塊。我們可以根據(jù)需要在出廠前給 CX5100 的選項(xiàng)接口配置不同的接口：例如一個(gè)串口（RS232/RS422/RS485）或一個(gè)用于實(shí)現(xiàn)主站或從站功能的現(xiàn)場總線接口。如果選擇配備 EtherCAT 從站選項(xiàng)接口，CX5100 就會(huì)在 EtherCAT 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)變成一個(gè)可編程的分布式控制器。

CX5100 后面連接的 I/O 層既可以是總線端子模塊組成，也可以是 EtherCAT 端子模塊組成。CX5100 系列與所有第二代嵌入式控制器一樣，可以自動(dòng)識別插接的 I/O 型號。由于它集成了 EtherCAT 接口，因此也提供了更多不同的擴(kuò)展選項(xiàng)：其它支持 EtherCAT 總線的主站/從站現(xiàn)場總線接口（PROFIBUS、CANopen、DeviceNet，等等）和通訊接口（RS232，RS422/RS485）以及其它信號類型都可以直接作為 EtherCAT 端子模塊連接。

該系列控制器可以在 -25 …+60 °C 的寬溫范圍內(nèi)運(yùn)行，能夠應(yīng)用于極端氣候環(huán)境。

操作系統(tǒng)可選擇 Windows Embedded Compact 7，Embedded Standard 7 P，Windows 10 IoT Enterprise 2016 LTSB 或 Windows 10 IoT Enterprise 2019 LTSC。一張位于控制器外殼蓋板下，可拆卸且更換方便的工業(yè)級 CFast 卡被用作啟動(dòng)和存儲(chǔ)介質(zhì)。CFast 卡可以替代硬盤，即操作系統(tǒng)以及 TwinCAT 和用戶項(xiàng)目都存儲(chǔ)在 CFast 卡中。這樣，在維修時(shí)，可以快速更換硬件，或者只需更換 CFast 卡即可在現(xiàn)場更新軟件。CX5100 系列內(nèi)置的 1 秒鐘 UPS 可確保在 CFast 卡上安全備份持久性應(yīng)用數(shù)據(jù)。系統(tǒng)時(shí)間和日期通過一個(gè)可更換的電池進(jìn)行緩存。

CX5100 系列嵌入式控制器在價(jià)格和性能方面定位比搭載多核處理器的 CX2000 系列嵌入式控制器低一點(diǎn)。如果機(jī)器和設(shè)備編程人員將搭載 Intel Atom^? 處理器的 CX5100 與 TwinCAT 3 自動(dòng)化軟件套件結(jié)合起來使用，那么，他們現(xiàn)在也可以充分利用多核處理器技術(shù)的優(yōu)勢，將不同的程序段優(yōu)化分配給各個(gè)內(nèi)核。

搭載 AMD Ryzen 處理器（最高四核）的嵌入式控制器

CX2033 和 CX2043 DIN 導(dǎo)軌安裝式嵌入式控制器屬于 CX2000 產(chǎn)品系列，搭載的是 AMD Ryzen 處理器。

CX2033 搭載時(shí)鐘頻率為 2.3 GHz 的 AMD Ryzen V1202B 雙核處理器，而 CX2043 搭載的則是時(shí)鐘頻率為 3.35 GHz 的 AMD Ryzen V1807B 四核處理器。

CX20x3 系列主要特點(diǎn)包括：

• 搭載高性能多核處理器
• CPU 中集成的 AMD GPU 具有強(qiáng)大的 2D/3D 圖形性能
• 8 GB RAM（可擴(kuò)展）
• 出色的實(shí)時(shí)特性（低延遲和低抖動(dòng)）
• 先進(jìn)的 32 位或 64 位操作系統(tǒng)
• 全方位支持 TwinCAT 2 和 TwinCAT 3
• 與現(xiàn)有的 CX2000 模塊和組件在機(jī)械結(jié)構(gòu)和電子元器件上兼容

CPU 模塊標(biāo)配包括 2 個(gè)獨(dú)立的千兆以太網(wǎng)接口和 4 個(gè) USB 3.1 Gen.2 接口。可在出廠前靈活選擇配備 2 個(gè)端口、1 個(gè) DVI-D 接口，以及 1 個(gè)多選項(xiàng)接口，用于擴(kuò)展總線接口（如串口，現(xiàn)場總線接口或者第二個(gè)視頻接口）。

整個(gè) CX2000 系列都采用模塊化設(shè)計(jì)，具有高可擴(kuò)展性。最低配置包含一個(gè)基本 CPU 模塊和一個(gè)集成 I/O 接口的（CX2100-0xxx）電源模塊，可以直接插接所有系列的 K-bus 端子模塊或 EtherCAT 端子模塊。CX2000 系列的其它組件可通過基本 CPU 模塊兩側(cè)的多針端子連接。系統(tǒng)組件是可串聯(lián)連接的模塊，寬度為 22 mm 或 22 mm 的數(shù)倍寬。

對于電源模塊的選配，可以選擇帶電氣隔離型或者不帶電氣隔離的電源模塊，以及不同功率（瓦特）和不同的 UPS 方案的電源模塊。所有電源模塊都配備有高亮、無眩光 LCD 顯示屏，分兩行（每行 16 個(gè)字符）顯示狀態(tài)信息。亦可通過編寫應(yīng)用程序使顯示器顯示本項(xiàng)目中特定的文本。

EtherCAT 用作高速 I/O 系統(tǒng)

嵌入式控制器的開發(fā)是以與 EtherCAT 實(shí)現(xiàn)高效交互為宗旨，因此，每臺 CX2000 控制內(nèi)集成一個(gè) EtherCAT 主站，該主站直接連接和識別控制器右側(cè)插接的 EtherCAT I/O 模塊，該主站在需要時(shí)也可自動(dòng)切換到 K-bus 端子模塊系統(tǒng)。

基本 CPU 模塊的 2 個(gè)以太網(wǎng)端口既可以用于連接標(biāo)準(zhǔn) IT 設(shè)備，也可以用作額外的 EtherCAT 主站接口。如果與 EtherCAT 和 TwinCAT 結(jié)合起來使用，則可以實(shí)現(xiàn)微秒級的超高速控制過程（XFC 極速控制技術(shù)）。

可以將兩個(gè)獨(dú)立的千兆以太網(wǎng)口中的一個(gè)用作冗余端口，以實(shí)現(xiàn) EtherCAT 線纜冗余。此外，配備多選接口中的第二個(gè) EtherCAT 接口 的多個(gè)智能控制器可以通過 EtherCAT 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行同步。

PLC、運(yùn)動(dòng)控制、插補(bǔ)和可視化

CX20x3 是一款 DIN 導(dǎo)軌安裝式工業(yè) PC，可與 TwinCAT 軟件結(jié)合使用，具有與大型工業(yè) PC 相同的功能。多核 CPU 結(jié)合 TwinCAT 3，能夠?qū)?PLC 任務(wù)可被分配給多個(gè)核，從而大大提高了性能。同樣，它可以充分利用所有 TwinCAT 運(yùn)動(dòng)控制功能：理論上最多可以控制 256 根軸，并且除了簡單的點(diǎn)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)外，它還可以執(zhí)行“電子齒輪箱”、“電子凸輪”和“飛鋸”等更為復(fù)雜的多軸功能。由于 CX20x3 搭載的是高性能處理器，因此它也能夠?qū)崿F(xiàn) 3D 插補(bǔ)軌跡運(yùn)動(dòng)和復(fù)雜的軸運(yùn)動(dòng)。

特別重要的一點(diǎn)是，CX20x3 系列繼續(xù)支持（32 位）TwinCAT 2；但該設(shè)備系列可以隨時(shí)升級到更先進(jìn)的（64 位）TwinCAT 3。

對于 TwinCAT 2 和 TwinCAT 3，除了執(zhí)行實(shí)時(shí)任務(wù)控制以外，TwinCAT 實(shí)時(shí)內(nèi)核還能夠確保為用戶界面（HMI）留出足夠的時(shí)間。集成在 CPU 中的圖形內(nèi)核的高性能滿足了高級用戶界面的可視化需求。

CX20x3 系列嵌入式控制器也有未安裝操作系統(tǒng)和無 TwinCAT 的型號可提供。

該系列控制器可以在 -25 …+60 °C 的寬溫范圍內(nèi)運(yùn)行，能夠應(yīng)用于極端氣候環(huán)境。