Beckhoff-Neuheiten zur SPS IPC Drives Automation pur

Redakteur: Silvano Böni

>> Auf der SPS IPC Drives präsentierte Beckhoff sein vollständiges Produktspektrum mit Komponenten und Systemlösungen für SPS, Motion Control, Robotik, Safety und Messtechnik. Besondere Highlights waren die Multitouch-Panels, die Embedded-PC-Serie CX5100 sowie der Profinet-IO-Buskoppler EK9300.

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Eines der Highlights von Beckhoff an der SPS IPC Drives: Die Embedded-PC-Serie CX5100.
Eines der Highlights von Beckhoff an der SPS IPC Drives: Die Embedded-PC-Serie CX5100.
(Bild: Beckhoff)

Beckhoff präsentierte auf der SPS IPC Drives 2013 mit dem CX5100 eine neue Embedded-PC-Serie. Mit der Einführung der neuesten Atom-CPUs ist die Mehrkern-Technologie nun auch für Steuerungen der mittleren Leistungsklasse verfügbar. Die 22-nm-Technologie der neuen Prozessoren führt zu einer höheren Leistungsfähigkeit bei gleichbleibendem Wärmebudget. Alle Geräte der CX5100-Baureihe sind lüfterlos ausgeführt und zeichnen sich durch niedrigen Leistungsverbrauch und ein kompaktes Gehäuseformat aus.

Verschiedene Gehäusegrössen

Die Baureihe CX5100 umfasst drei verschiedene Gerätetypen, die sich bezüglich des Prozessors und der Gehäusegrösse voneinander unterscheiden: CX5120: Atom-CPU mit 1,46 GHz, single core, CX5130: Atom-CPU mit 1,75 GHz, dual core sowie CX5140: Atom-CPU mit 1,91 GHz, quad core. Die Geräte ergänzen die bestehenden Geräteserien CX5010 und CX5020, die auf Prozessoren der ersten Generation von Atom-CPUs aufgebaut sind. Im Vergleich zu diesen sind die jetzt vorgestellten Prozessoren wesentlich leistungsfähiger, da sie über eine Out-of-Order-Befehlsabarbeitung verfügen. Ausgestattet mit der Automatisierungssuite TwinCAT 3, profitiert der Anwender nun auch bei Atom-basierten Geräten von der Verfügbarkeit echter Mehrkernprozessoren und somit der optimalen Aufteilung der verschiedenen Programmteile.

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Die Interface-Grundausstattung entspricht der der CX5000-Geräte: automatische Erkennung von K-Bus- oder EtherCAT-Klemmen, zwei unabhängige Gigabit-fähige Ethernet-Schnittstellen, vier USB-2.0-Ports, eine DVI-I-Schnittstelle sowie eine Multioptionsschnittstelle, die mit verschiedensten Feldbussen bestückbar ist. Der erweiterte Betriebstemperaturbereich von –5 bis 60 °C ermöglicht den Einsatz der Embedded-PCs CX5100 in klimatisch anspruchsvollen Anwendungen.

CP32XX: Multitouch und Highend-Rechenleistung

Mit der IPC-Baureihe CP32xx lässt sich Multitouch auch als Highend-Panel-PC direkt im Feld nutzen. Die Tragarm-Geräte sind rundum IP-65-geschützt und kombinieren die bewährten Multitouch-Control-Panel mit einem leistungsfähigen Anbau-IPC im kompakten Gehäuse. Auf der Rückseite des Panel-PC CP32xx wird der für den dreh- und neigbaren Tragarm ohnehin erforderliche Bauraum optimal genutzt, um die IPC-Komponenten möglichst kompakt und thermisch voneinander entkoppelt unterzubringen: In einem U-förmigen Gehäuse mit passiver Kühlung durch Kühlrippen umbaut der Rechner platzsparend den integrierten Tragarm.

Ein weiterer Vorteil liegt in der trotz kompakter Bauweise guten Wärmeableitung, die durch interne Lüfter zur gleichmässigen Wärmeverteilung auf alle Gehäusewände erreicht wird. So ergibt sich ein Betriebstemperaturbereich von 0 bis 45 °C. Hinzukommt die gute Zugänglichkeit aller Komponenten, zum Beispiel der Speichermedien wie CFast-Karte oder SSD. Die Anschlusskabel werden durch den Tragarm bis in den Anschlussraum für bis zu sechs IP-65-Stecker verlegt. Zwei der Steckerfelder sind in der Grundausstattung mit Ethernet beziehungsweise der Spannungsversorgung belegt; die übrigen stehen optional für eine weitere Ethernet-, USB- oder serielle Schnittstelle beziehungsweise Mini-PCI-Feldbus zur Verfügung. Die zylindrische Steckerhaube in der Gerätemitte lässt sich leicht abnehmen. Das ermöglicht den Zugang zum Anschlussraum und erleichtert auch das Reinigen der Kühlrippen.

Robust und industrietauglich

Die Panel-PCs CP32xx bieten für maximale Rechenleistung und ergänzend zur Celeron-CPU, mit 1,6 GHz und zwei Cores, auch die Core-i-Prozessoren der zweiten, dritten und vierten Generation. Dabei lassen sich mit Core i3 und i5 zwei CPU-Kerne sowie mit dem i7 vier Cores nutzen. Panel-PC-Displays gibt es von 12 bis 24 Zoll, sowohl im 4:3- als auch im Widescreen-Format sowie im Landscape- und Portrait-Modus. Weitere Features sind ein Mini-PCI-Slot frei für ab Werk installierte Karten, 2 GB DDR3-RAM (erweiterbar auf 16 GB), Festplatte, CFast-Karte oder SSD, On-Board-Dual-Ethernet-Adapter mit 10/100/1000Base-T-Anschluss und On-Board-SATA-RAID-1-Controller.

Durch die Verwendung von Aluminium sind die Panels robust und industrietauglich in der Ausführung. Ein schmaler, umlaufender Metallschlagschutz sichert die Touchscreen-Oberfläche beziehungsweise das Display zuverlässig vor mechanischer Zerstörung. Die durchgängige Glasoberfläche ist chemisch gehärtet, entspiegelt und bietet ausserdem höchste Widerstandskraft gegen Umwelteinflüsse.

EK9300: Flexibles Gateway zwischen den Steuerungswelten

Der Profinet-IO-Buskoppler EK9300 kann auf einfache Weise verschiedene Steuerungsnetzwerke verbinden. So ist ein Profinet-Controller in der Lage, Daten mit einem oder auch mit mehreren EtherCAT-, Profinet-, Profibus- und EtherNet/IP-Systemen auszutauschen. Damit erweist sich der EK9300 als flexibles Gateway für die echtzeitfähige Kommunikation zwischen den Netzwerken, mit allen Vorteilen des extrem leistungsfähigen EtherCAT als unterlagertem I/O-System. Der Buskoppler EK9300 setzt die Telegramme von Profinet IO auf die E-Bus-Signaldarstellung um. Eine Station besteht aus einem EK9300 und einer beliebigen Anzahl von EtherCAT-Klemmen. Der Koppler unterstützt das Profinet-RT-Protokoll und fügt sich damit nahtlos in Profinet-IO-Netzwerke ein.

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Mit seiner neuen Firmware und den entsprechenden EtherCAT-Klemmen eignet sich der Buskoppler EK9300 als flexibles Gateway zwischen unterschiedlichen Steuerungen. Auf diese Weise lassen sich heterogene Produktionslandschaften ohne grossen Aufwand per Echtzeitkommunikation vernetzen. So können beispielsweise in verteilten Anlagen mit verschiedenen Steuerungssystemen produktionsrelevante Managementinformationen gesammelt oder auch in Echtzeit Daten zwischen zwei bewusst in getrennten IP-Räumen angelegten Profinet-Netzwerken ausgetauscht werden.

Leistungsfähiger Sub-Bus und breites I/O-Spektrum

Mit EtherCAT bietet der Profinet-IO-Koppler ein unterlagertes, leistungsfähiges und schnelles I/O-System. Insbesondere in weit verteilten Anlagen ergeben sich zusätzliche Vorteile durch die Freiheit in der Wahl der EtherCAT-Netzwerktopologie sowie durch die Überbrückung langer Übertragungswege von bis zu 100 m. Entscheidend ist ausserdem, dass der Buskoppler EK9300 ergänzend zur eigentlichen Gateway-Funktionalität das extrem breite I/O-Spektrum an EtherCAT-Klemmen bis hin zu den zahlreichen IP-67-Box-Modulen unterstützt. Damit lässt sich einerseits der physikalische Prozess optimal abbilden und andererseits ein Profinet-Controller über mehrere EtherCAT-Slave-Klemmen an entsprechend viele gleiche oder auch unterschiedliche Steuerungsnetzwerke anschliessen. <<

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