Embedded-PC-Serie CX1010

Embedded-PC-Serie CX1010

Das CX1010-Grundmodul ist das Basisgerät der CX-Familie. Mit einem Pentium®-MMX-kompatiblen 500-MHz-Prozessor liegt er im Mittelfeld der CPU-Leistungsklasse. Abhängig von der Anwendung kann der CX1010 auch „headless“, also ohne Display und Tastatur, betrieben werden. Es entsteht eine Steuerung, die zwar keine Visualisierung hat, jedoch sehr wohl über die immer vorhandene Ethernet-Schnittstelle kommunikationsfähig ist. Falls die lokale Visualisierung dennoch gewünscht wird, so geschieht dies über eine DVI (Digital Video Interface)-Schnittstelle, an die alle Beckhoff Control Panel sowie handelsübliche Monitore mit DVI- oder VGA-Eingang anschließbar sind. Das Touchscreen-Signal wird dabei über eine der zwei verfügbaren USB-Schnittstellen eingelesen.

 

Die Komponenten

Bei der CX-Serie sind die Module untereinander über den genormten PC/104-Bus (16 Bit) miteinander verbunden. Die einzelnen Systemkomponenten sind aneinander reihbare Module mit 19 mm (einfacher) oder 38 mm (doppelter) Breite. Die Basiseinheit besteht aus dem CPU-Modul (CX1010) und einem Netzteilmodul (CX1100-000x).

Das CPU-Modul ist in mehreren Varianten erhältlich, z. B.:

 

Netzteil mit integriertem I/O-Interface

Bei dem Netzteil kann aus vier verschiedenen Ausführungen gewählt werden:

Alle Netzteilvarianten verfügen über ein beleuchtetes, reflexarmes LC-Display in FSTN-Technologie mit zwei Zeilen à 16 Zeichen für die Anzeige von Statusmeldungen. Die Anwenderprogramme können das Display auch für die Anzeige applikationsspezifischer Texte nutzen. Weiterhin enthalten sind 8 kByte nichtvolatiler Speicher für remanente Daten.

Ergänzt wird die Palette der optionalen Module durch Feldbusanschaltungen für PROFIBUS, CANopen, DeviceNet, SERCOS interface und Lightbus sowohl in Master- als auch in Slaveausführung.

 

SPS, Motion Control und Visualisierung

In Kombination mit der Automatisierungssoftware TwinCAT 2 wird der Embedded-PC CX1010 zu einer leistungsfähigen IEC 61131-3-SPS mit bis zu vier Anwendertasks. Zusätzlich können auch Motion-Control-Aufgaben ausgeführt werden. Je nach erforderlicher Abtastzeit ist die Ansteuerung von mehreren Servoachsen möglich, wobei selbst Sonderfunktionen wie „Fliegende Säge“, „Elektronisches Getriebe“ und Kurvenscheibe realisierbar sind. Der CX1010 wird damit zu einer Steuerung, die sowohl SPS-, Motion-Control- als auch Visualisierungsaufgaben mit einer Hardware abdeckt. Unter Windows Embedded CE 6 können, dank der betriebssystemeigenen Echtzeitfähigkeiten, auch in Hochsprachen geschriebene Anwendertasks parallel zu TwinCAT 2 in Echtzeit abgearbeitet werden.

 

Remote-Programmierung über Ethernet

Die Programmierung einer CX1010-Einheit erfolgt mittels eines Laptops oder eines Desktop-PCs, der über Ethernet (Netzwerk oder Crossover-Kabel) mit dem CX1010 verbunden ist. Die Programme werden mit einer Standard-TwinCAT-2-Softwarelizenz auf dem Laptop entwickelt und dann in das Zielgerät geladen.

Für die Auswahl und Inbetriebnahme über Ethernet bietet TwinCAT komfortable Suchfunktionen im Netz: Alle am Ethernet verfügbaren CX1010-Stationen werden eingescannt und sogar deren Peripherie, einschließlich aller Klemmen und Feldbusmodule, erkannt. Es ist auch möglich, die im Zielgerät aktiven Programme und Einstellungen auf die Programmierstation zu laden, zu verändern und anschließend wieder zu aktivieren. Damit ist sichergestellt, dass mit dem aktuell gültigen Softwarestand gearbeitet wird.

 

Betriebssysteme

Die Entscheidung, welche Betriebssystemvariante und welche TwinCAT-Version mit dem CX1010-System gewählt werden sollte, ist applikationsabhängig. Wenn der Schwerpunkt auf einer umfangreichen Visualisierung liegt oder wenn bereits aufwändige Windows-NT/2000/XP-Programme mit hohem Entwicklungsstand existieren, so ist Windows Embedded Standard 2009 das richtige Betriebssystem, da hier Anpassungsarbeiten entfallen. Liegen die Anforderungen jedoch so, dass keine oder eine einfache Visualisierung ausreicht, kurze Hochlaufzeiten gefordert sind und die Gesamtkosten niedrig sein müssen, so ist Windows Embedded CE 6 als ressourcenschonendes Betriebssystem optimal. Die Vernetzbarkeit ist in beiden Fällen gleichermaßen gegeben, da unter beiden Varianten die Windows-Sockets eine bequeme IP-Kommunikation über Ethernet ermöglichen. Außerdem wird jedes CX1010-System durch TwinCAT 2 zu einem ADS-Gerät und kann über dieses Protokoll jedes andere TwinCAT-Gerät im Netz erreichen. Durch diese Kommunikationsmöglichkeiten können komplexe heterogene Steuerungsnetzwerke aus Beckhoff PCs, CX-Geräten und Busklemmen Controllern aufgebaut und vernetzt werden.

Bei beiden Betriebssystemvarianten Windows Embedded CE 6 bzw. Windows Embedded Standard 2009 steht für die Anbindung an SCADA-Pakete der Beckhoff-OPC-Server zur Verfügung. Somit gilt auch für den CX1010: problemlos Visualisieren und gleichzeitig Steuern in Echtzeit auf einem System.