Power auf der Hutschiene

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Embedded-PC – Ein PC-basiertes Steuerungssystem integriert SPS, Motion Control, Interpolation und Visualisierung in einem ultrakompakten Gerät für die Montage auf der Hutschiene. Modernste Prozessortechnik ermöglicht dabei Echtzeit-Steuerungsvorgänge im Mikrosekundenbereich.

30. Oktober 2013

Ein Kennzeichen moderner Maschinen und Anlagen ist die große Zahl von erforderlichen Steuerungs- und Überwachungsaufgaben. Das Spektrum reicht dabei von SPS, Motion Control und CNC über Messtechnik und Condition Monitoring bis zu Maschinensicherheit, Energiemanagement, Visualisierung und Simulation.

Aufgrund der unterschiedlichen Anforderungen etwa an die Echtzeitfähigkeit übernehmen traditionell verschiedene Geräte diese unterschiedlichen Maschinenfunktionen. Der Industrie-PC-Spezialist Beckhoff aus dem ostwestfälischen Verl hat jetzt das ultrakompakte PC-basierte Embedded-Steuerungssystem der Serie CX2000 vorgestellt, das alle Rechenfunktionen auf einer Plattform integriert und dabei problemlos im Schaltschrank auf der Hutschiene montiert werden kann.

Die modular erweiterbaren Embedded-PCs im robusten Metallgehäuse basieren auf drei CPU-Grundmodulen mit Hochleistungsprozessoren von Intel mit bis zu vier Prozessorkernen und nutzen EtherCAT als schnelles I/O-System. Im Zusammenspiel mit der durchgängigen Automatisierungssoftware TwinCAT erreicht die CX2000-Baureihe damit Leistungsbereiche und Funktionalitäten, die bislang großen Industrie-PCs vorbehalten waren.

Mehr Leistung

Beispielsweise ermöglicht es die Multi-Core-CPU, Funktionalitäten wie SPS, CNC oder Condition Monitoring auf verschiedene Kerne zu verteilen, um so das Leistungspotenzial der modernen Prozessoren für die Automatisierungstechnik effektiv auszuschöpfen. Mit der Möglichkeit der sogenannten »isolated cores« lassen sich zudem einige Bereiche einer Multicore-CPU komplett für TwinCAT reservieren, welche dann für das Betriebssystem nicht sichtbar sind.

Auf diese Weise stehen sämtliche Funktionalitäten von TwinCAT für den Bereich Motion Control zur Verfügung: Beispielsweise lassen sich so theoretisch bis zu 256 Achsen ansteuern und neben einfachen Punkt-zu-Punkt-Bewegungen auch komplexere Mehrachsfunktionen realisieren, wie zum Beispiel »Elektronisches Getriebe«, »Kurvenscheibe« und »Fliegende Säge«.

Die leistungsstarken CPUs des CX2000 ermöglichen dabei auch interpolierende 3D-Bahnbewegungen. Zudem sorgt die Verwaltung im TwinCAT-Echtzeitkern dafür, dass genügend Zeit für die Berechnung Benutzeroberfläche bleibt. Die hohe Grafikleistung des integrierten Grafikkerns erlaubt dabei auch anspruchsvolle Visualisierungen mit modernen User-Interfaces. Der erweiterte Betriebstemperaturbereich von –25 bis +60 Grad Celsius ermöglicht den Einsatz in klimatisch anspruchsvollen Anwendungen.

Flexibel erweiterbar

Die einzelnen Systemkomponenten sind aneinander reihbare Module mit einer Breite von 22 Millimeter oder Vielfachen davon. Die Basiseinheit besteht aus dem CPU-Modul CX20x0 und einem Netzteilmodul (CX2100-0xxx). Die CPU-Grundmodule ermöglichen den direkten Anschluss der Busklemmen oder EtherCAT-Klemmen.

Ein hochpoliger Stecker auf der linken Seite der CPU erlaubt zudem den Anschluss weiterer Module. Als Grundausstattung besitzen sie zwei unabhängige GBit-Ethernet-Schnittstellen, vier USB-2.0- und eine DVI-I-Schnittstelle. Optional stattet Beckhoff die IPC mit einer seriellen oder einer Feldbusschnittstelle aus.

Auf einen Blick

- Die Beckhoff Automation GmbH mit Sitz in Verl ist ein führender Hersteller offener Automatisierungssysteme auf der Grundlage PC-basierter Steuerungstechnik für die verschiedensten Anwendungen, von der CNC-gesteuerten Werkzeugmaschine bis zur Gebäudesteuerung.

- Das Produktspektrum umfasst als Hauptbereiche Industrie-PC, I/O- und Feldbuskomponenten, Antriebstechnik und Automatisierungssoftware.

Erschienen in Ausgabe: 08/2013