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CX5300 | Embedded-PC-Serie mit Elkhart-Lake-CPU

Kompakte Multicore-Embedded-PCs mit CPU der Serie Intel Atom®

Embedded-PC-Serie CX5300 mit neuester CPU-Generation der Serie Intel Atom®
Embedded-PC-Serie CX5300 mit neuester CPU-Generation der Serie Intel Atom®

Die hutschienenmontierbaren, lüfterlosen Embedded-PCs der Serie CX5300 werden mit dem deutlich leistungsstärkeren Prozessor der Serie Intel Atom® x6 ausgestattet, einem modernen Prozessor mit CPU und Grafikleistung der nächsten Generation. Damit wird ein langfristiger Lebenszyklus für die Serienproduktion und den Support durch die Integration einer aktuellen CPU der Serie Intel Atom® gewährleistet. Wie bei allen neueren Embedded-PCs kann das gesamte Spektrum an EtherCAT-Klemmen oder K-Bus-Klemmen unmittelbar rechts angereiht werden.

Die Hauptmerkmale der CX5300-Geräteserie sind:

  • CPUs der Serie Intel Atom® x6 („Elkhart Lake“) mit zwei oder vier Kernen
  • lüfterlose Kühlung
  • komfortable 4 bzw. 8 GB RAM
  • galvanisch getrenntes 24-V-DC-Netzteil, UPS-OCT-fähig
  • eingebaute kapazitive 1-Sekunden-USV für persistente Datenspeicherung
  • linksseitige Erweiterungsschnittstelle für ein Ansteckmodul

Die CX5300-Baureihe ergänzt die bestehenden CX5200-Geräte bei absolut identischen Gehäuseabmessungen. Über den hochpoligen Anschluss auf der linken Seite kann weiterhin ein System- oder Feldbusmodul des Typs CX2500-xxxx angesteckt und das System um weitere Schnittstellen erweitert werden. Hierdurch können dem System weitere PC-Schnittstellen (z. B. zwei zusätzliche 1-GB-Ethernet-Ports) oder Feldbusschnittstellen (z. B. für PROFIBUS, CAN etc.) hinzugefügt werden.

Die Embedded-PCs CX5300 haben als Grundausstattung zwei unabhängige GBit-Ethernet-Schnittstellen, vier USB-3.1-, eine DisplayPort-Schnittstelle sowie eine Multioptionsschnittstelle, die ab Werk flexibel belegt werden kann, z. B. mit einem seriellen Port, einem Feldbus- oder zweiten Video-Anschluss, mit DVI-D, HDMI oder DisplayPort.

Das Boot- und Speichermedium ist eine auswechselbare, industrietaugliche CFast-Karte, deren Slot hinter einer Klappe zugänglich ist. Die CFast-Karte dient als Festplattenersatz, d. h. sowohl das Betriebssystem als auch TwinCAT und Anwenderprojekte sind darauf gespeichert. Im Servicefall ist so ein schneller Hardwaretausch möglich; ein Softwareupdate kann durch simplen Austausch der Karte vor Ort durchgeführt werden. Die eingebaute kapazitive 1-Sekunden-USV sorgt für ein sicheres Abspeichern der persistenten Anwendungsdaten auf die CFast-Karte. Datum und Uhrzeit werden über eine wechselbare Batterie (Knopfzelle) gepuffert.

EtherCAT als schnelles I/O-System

Die Embedded-PCs wurden im Hinblick auf das optimierte Zusammenspiel mit EtherCAT entwickelt. Daher verfügt jede CX5300-Steuerung über einen internen EtherCAT-Master-Port. Dieser kann nach rechts hin zur I/O-Ebene geführt werden, um die Verwendung von EtherCAT-I/O-Klemmen zu ermöglichen. Bei Bedarf kann er aber auch automatisch auf das K-Bus-Klemmensystem umschalten. Die beiden Ethernet-Ports des CX5300 können sowohl für Standard-IT-Verbindungen als auch als zusätzliche EtherCAT-Master-Schnittstellen verwendet werden. In Verbindung mit EtherCAT und TwinCAT können sehr schnelle Steuerungsvorgänge im Mikrosekundenbereich (eXtreme Fast Control Technology) durchgeführt werden.

Durch die separaten Gigabit-Ethernet-Schnittstellen ist es auch möglich, EtherCAT mit Kabelredundanz zu nutzen, indem eine der Ethernet-Schnittstellen als Redundanz-Port eingesetzt wird. Außerdem können die Geräte mit EtherCAT-Slave-Schnittstelle im Multioptionsinterface so betrieben werden, dass mehrere intelligente Steuerungen über ein EtherCAT-Netzwerk synchronisiert werden. Alternativ können die Geräte mit einer EtherCAT-Master-Schnittstelle im Multioptionsinterface konfiguriert werden, die dann zwei unabhängige EtherCAT-Master bereitstellt.

SPS, Motion Control, Interpolation und Visualisierung

Durch die Multicore-CPUs können − in Verbindung mit TwinCAT 3 − auch SPS-Projekte auf mehrere Kerne verteilt werden, um deutliche Performance-Gewinne zu erreichen. Ebenso können alle Motion-Control-Funktionalitäten von TwinCAT im vollen Umfang genutzt werden: Neben einfachen Punkt-zu-Punkt-Bewegungen sind auch komplexere Mehrachsfunktionen, wie elektronisches Getriebe, Kurvenscheibe und Fliegende Säge möglich. Interpolierende 3D-Bahnbewegungen und komplexe Achskinematiken sind ebenfalls ausführbar; hier ist aber im Einzelfall der Übergang auf leistungsfähigere Geräte der CX2000-Baureihe zu prüfen.

Neben den in Echtzeit ausgeführten Steuerungsaufgaben sorgt die Verwaltung im TwinCAT-3-Echtzeitkern dafür, dass genügend Zeit für die Benutzeroberfläche (HMI) bleibt. Durch die gute Leistung der in die CPU integrierten Grafikeinheit können auch anspruchsvolle Visualisierungen mit modernen User-Interfaces realisiert werden.

Die CX5300-Serie steht als Embedded-PC auch ohne Betriebssystem und ohne TwinCAT zur Verfügung. Der erweiterte Betriebstemperaturbereich von -25 °C bis +60 °C ermöglicht den Einsatz unter klimatisch anspruchsvollen Bedingungen.

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