Stefan Ziegler: Mit dem Embedded-PC CX7000 öffnet Beckhoff die Twincat-3-Welt nun auch für Kleinsteuerungen. Bevor wir näher darauf eingehen: Was kann das Gerät leisten?
Ralf Vienken: Es verfügt über eine Rechenleistung, über die man bei der Steuerung der Apollo-Rakete – mit der immerhin der Mond erreicht wurde – sicherlich gestaunt hätte. An Speicher und CPU-Leistung ist im CX7000 das Maximum integriert, um das technisch heute Verfügbare optimal mit den Kleinsteuerungsanforderungen nach geringen Abmessungen und niedrigem Preis zu erfüllen. Die technische Entwicklung zeigt sich beispielsweise daran, dass 2 kB Speicherkapazität einmal sehr viel waren – der CX7000 bietet hier mit 32 MB Arbeitsspeicher eine ganz andere Größenordnung. Als Flash-Speicher kommt eine MicroSD-Karte hinzu, die standardmäßig 512 MB und optional sogar bis zu 8 GB umfasst. Damit ist die Kleinsteuerung so gut ausgestattet, dass sich die erfassten Daten sogar über Jahre hinweg aufzeichnen und speichern lassen.
Ziegler: Wie sieht es mit der Rechenleistung aus?
Vienken: Die ist für den Kleinsteuerungsbereich mehr als ausreichend. Dafür sorgt ein 32-bit-ARM-Prozessor mit Floating Point Unit und 400 MHz Grundfrequenz.
Ziegler: Widersprechen sich bei Kleinsteuerungen nicht die Anforderungen nach Kompaktheit einerseits und Leistung andererseits?
Bild: Beckhoff Automation
Vienken: Für Kleinsteuerungen ist zunächst natürlich die Baugröße ein entscheidendes Kriterium – denn mit dem Begriff verbindet man schließlich erst einmal ‚klein‘. Schaut man sich im Markt um, stellt man aber fest, dass die meisten erhältlichen Kleinsteuerungen gar nicht so klein sind; es gibt sogar relativ große Geräte, die in der Anwendung viel Platz einnehmen. Die Kleinsteuerung CX7000 wird ihrem Namen hingegen gerecht. Sie baut mit 49 x 100 x 72 mm äußerst kompakt und ist auch durch das sehr kompakte I/O-System meines Wissens nach das kleinste derzeit auf dem Markt verfügbare Kleinsteuerungssystem. Dass es uns dennoch gelungen ist, ausreichend Leistung zu integrieren, zeigen die eingangs genannten Werte. Entscheidend ist aber über die technischen Eigenschaften hinaus auch die Automatisierungsumgebung.
Ziegler: Wollen Sie das etwas näher ausführen? Was macht den CX7000 neben dessen technischen Eigenschaften zu einer besonderen Kleinsteuerung?
Vienken: Mit dem CX7000 steht unsere komfortable und leistungsfähige Twincat-3-Welt nun erstmals auch im Kleinsteuerungsbereich zur Verfügung. Mit diesem Softwaretool lassen sich Bausteine für den CX7000 nicht nur effizient programmieren beziehungsweise konfigurieren, sondern ohne weiteres auch in einem hochleistungsfähigen Many-Core-Rechner mit bis zu 40 Prozessorkernen und Tera-Bytes an Speicher wiederverwenden. Hinzu kommen die Vorteile durch das breite nutzbare Spektrum an Beckhoff-Produkten. So steht eine immense Vielfalt an Ethercat- und K-Bus-Klemmen zur Verfügung, mit denen sich über 2500 verschiedene Signale erfassen und verarbeiten lassen. Durch das Ethercat-Interface des CX7000 kann der Anwender nun sogar bei einer Kleinsteuerung dieses offene und weltweit als Standard etablierte Bussystem nutzen – und darüber die Produkte zahlreicher Drittanbieter einfach einbinden.
„Mit dem Embedded-PC CX7000 steht die Twincat-3-Welt nun auch für Kleinsteuerungen zur Verfügung. Damit wird die Skalierbarkeit der PC-basierten Steuerungstechnik weiter erhöht.“
Ziegler: Welche Anwendungsmöglichkeiten sehen Sie in der Praxis?
Vienken: Allein schon das breite Beckhoff-Portfolio bietet ein im Kleinsteuerungsbereich bisher unerreichtes Potenzial an Anwendungsmöglichkeiten. So ist der CX7000 die erste Kleinsteuerung, die schon in der Basisversion mit Twinsafe-Klemmen betrieben werden kann und damit integrierte Lösungen der Maschinensicherheit ermöglicht. Auf diese Weise lassen sich nun auch sehr preissensible Applikationen erschließen, die bisher aus Kostengründen nicht realisierbar waren. Gleiches gilt für Bereiche mit besonderen Anforderungen an den Explosionsschutz, für den die Ethercat-ELX-Klemmen konzipiert sind. Und die insbesondere für den Einsatz in Großserienmaschinen entwickelten Ethercat-Steckmodule der EJ-Serie lassen sich – kombiniert mit einem auf dem zugehörigen Signal-Distribution-Board platzierten CX7000 – ebenfalls sehr gut nutzen. Mit diesen Modulen können also Maschinen mit Hilfe vorkonfektionierter Kabel schnell, fehlerfrei und ohne Spezialwissen verdrahtet werden. Zusätzliche Vorteile für Kleinsteuerungsanwendungen bietet zudem die kompakte Antriebstechnik, das heißt die Antriebssteuerung im Klemmenformat für DC-, Schritt- und Servomotoren.
Ziegler: Vor allem Flexibilität ist also gegeben?
Vienken: Flexible Einsetzbarkeit verbunden mit einem sehr guten Preis-Leistungs-Verhältnis – insbesondere über die bereits integrierten Multifunktions-I/Os, nämlich acht digitale Eingänge und vier digitale Ausgänge. Diese lassen sich über Twincat 3 für andere Betriebsarten (Modi) konfigurieren, sodass auch ein schneller Zähler oder ein Inkrementalencodereingang, der Ausgänge direkt ohne SPS-Programmierung ansteuern kann, ermöglicht werden. Digitale Eingänge, mit denen sich auch 10-V-Analogsignale erfassen lassen, sowie PWM-Ausgänge runden das Bild einer hochfunktionalen Steuerung ab. Nicht zuletzt liegt ein weiterer Praxisvorteil in der Wartungsfreiheit. Denn im CX7000 ist keine Batterie verbaut; vielmehr dient eine interne, kondensatorgepufferte Echtzeituhr zur Speicherung von Uhrzeit und Datum für bis zu 21 Tage. (co)
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