Rynek CX – komputery embedded firmy Beckhoff

Rozbudowane i skomplikowane instalacje obsłużą bez problemu komputery z rodzin C65xx, C66xx i C69xx, wyposażone w najnowsze procesory firmy Intel z rdzeniem i3, i5 lub i7, dysponujące nawet 16 GB pamięci RAM i wieloma slotami w standardzie PCI lub PCIe. Dla mniej wymagających klientów znajdą się również komputery przemysłowe o mniejszej mocy obliczeniowej z procesorami Intel Core Duo.

Szczególnie interesującą nowością jest jednak wchodzący do produkcji na początku przyszłego roku komputer C6670, do niedawna znany pod roboczą nazwą Big Iron. Jest to najmocniejszy, wieloprocesorowy system w ofercie firmy Beckhoff, który będzie dysponował macierzą 6, 12 lub 18 rdzeni Intel Xeon o częstotliwości taktowania 2,2 GHz lub 2,4 GHz, 2 TB pamięci RAM i licznymi slotami interfejsu PCI.

Dostępne są także najwyższej klasy komputery z wbudowanym interfejsem dotykowym. Urządzenia tego typu z rodzin CP2xxx i CP3xxx charakteryzują się różnymi przekątnymi ekranu – od 7” do 24” – i wyposażone są w ekrany wielodotykowe. W przypadku trudniejszych warunków pracy firma Beckhoff proponuje ekrany z rodziny CP6xxx i CP7xxx, które mają stopień ochrony IP65, ale nie oferują technologii wielodotykowej.

Beckhoff szykuje teraz rewolucję w sterowaniu przemysłowym, rozważając możliwość wykorzystania technologii Google Glass jako interfejsu informacyjno-kontrolnego, pozwalającego inżynierom na szybką, komfortową i bezdotykową pracę.

Między PLC a IPC

W przypadku zastosowań niewymagających wysokiej mocy obliczeniowej firma Beckhoff oferuje komputery embedded, czyli urządzenia plasujące się pomiędzy komputerami przemysłowymi (IPC) a sterownikami PLC. Urządzenia te z jednej strony mogą być wykorzystane do obsługi algorytmów sterowania i interakcji z użytkownikiem, podobnie jak komputery przemysłowe, a z drugiej strony dysponują interfejsem wejścia/wyjścia, pozwalającym na bezpośrednie sterowanie, tak jak sterowniki sprzętowe. Rodzinę tych urządzeń oznaczono symbolem CX.

Zdaniem Hansa Beckhoffa, dyrektora zarządzającego firmy Beckhoff Automation, producenci tacy jak Intel i Microsoft są dostawcami najwyższej jakości technologii w świecie IT. Z tego powodu w produkowanych od 2002 r. komputerach embedded z rodziny CX znajdziemy głównie procesory Intel, działające pod kontrolą jednej z „lekkich” odmian systemu operacyjnego Windows: CE, XPE lub Embedded Standard.

Gama produktów z serii CXxxx jest oczywiście bardzo szeroka i obejmuje zarówno urządzenia z energooszczędnymi procesorami typu ARM, kojarzonymi głównie z urządzeniami mobilnymi, jak również komputery z rdzeniem Intel Pentium czy i7. Od bieżącego roku dostarczane są także urządzenia wyposażone w najnowszej generacji procesory Bay Trail, również produkowane przez Intel.

Komputery embedded z serii CX charakteryzują się znacznie mniejszymi rozmiarami niż komputery przemysłowe. Mocowane są na tradycyjnych szynach DIN i żaden wymiar nie ma więcej niż 100–150 mm. Firma Beckhoff przygotowała szeroki wybór, jeśli chodzi o wyprowadzone złącza i parametry techniczne.

Podstawowy moduł CX1010 z procesorem Pentium 500, dysponuje wyprowadzeniem Ethernet, co pozwala go połączyć z siecią EtherCAT, a dodatkowo może być wyposażony w złącze USB i DVI. Nieco większy CX1020 oferuje już procesor Intel Celeron o częstotliwości taktowania 1 GHz i dwa złącza Ethernet, a CX1030 posiada już Intel Pentium 1,8 GHz.

Wybierając urządzenie z serii CX2xxx otrzymamy 1-, 2- lub 4-rdzeniowy procesor i co najmniej 2 GB pamięci RAM, a także szeroki wybór interfejsów: PROFIBUS, CANopen, PROFINET, złącza szeregowe w różnych standardach i obowiązkowo: Ethernet i USB. Tam gdzie istotna jest oszczędność energii i miejsca, a także wytrzymałość na warunki pracy zastosowanie znajdą komputery CX5010 i CX5020, wyposażone w procesory Intel Atom.

Uniwersalność zastosowań

Rodziną komputerów embedded firmy Beckhoff, najbliższą sterownikom PLC, jest seria CX8xxx. Te wyposażone w 400-MHz procesory ARM urządzenia świetnie sprawdzą się jako bezpośrednie programowalne sterowniki urządzeń wejścia/wyjścia. Ze względu na stosunkowo niską moc obliczeniową i energochłonność nie wymagają chłodzenia wentylatorowego. Ich pełna konfiguracja oraz komunikacja sieciowa z systemem nadrzędnym odbywa się za pośrednictwem standardowego interfejsu Ethernet.

Najbardziej energooszczędne są komputery CX9000 i CX9010. Są one wyposażone w procesory Intel IXP420 z technologią XScale o mocy obliczeniowej 266 MHz lub 533 MHz. Pobór mocy w tych urządzeniach nie przekracza 6,5 W. Model CX9020, z procesorem ARM Cortex-A8 1 GHz, pobiera zaledwie 5 W mocy.

Beckhoff zapewnia pełną kompatybilność komputerów wbudowanych z serii CX zarówno ze swoim standardowym interfejsem EtherCAT, jak i uniwersalnym oprogramowaniem TwinCAT. Kompromisowe rozwiązanie, jakim są komputery wbudowane firmy Beckhoff, znajduje mnóstwo zastosowań, w których właśnie takie uniwersalne urządzenia sprawdzają się najlepiej. Komputery te zyskują uznanie zarówno wśród zwolenników tradycyjnych sterowników PLC, programowanych metodami drabinkowymi, jak również wśród „rasowych” programistów, stosujących zorientowane obiektowo języki wyższego rzędu.

Seria CX idealnie sprawdzi się w liniach technologicznych, małych i średnich maszynach czy w mniejszych fabrykach. Inne ciekawe zastosowania to inteligentne budynki czy farmy wiatrowe, gdzie moc obliczeniowa komputerów CX jest w zupełności wystarczająca, a z kolei ich uniwersalność pozwala uniknąć skomplikowanej siatki połączeń między wyspecjalizowanymi urządzeniami.

źródło: "Automatyka" 6/2015