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BECKHOFF CX2100-0014 嵌入式电源单元使用手册
时间: 2026-06-08浏览次数：
BECKHOFF CX2100-0014 嵌入式电源单元使用手册
BECKHOFF CX2100-0014 嵌入式电源单元使用手册
倍福 CX2100-0014 嵌入式电源单元使用手册，面向自动化专业技术人员，全面介绍该款适配 CX2000 系列嵌入式 PC 的导轨式电源，涵盖安全规范、产品参数、安装接线、配置调试、故障诊断、拆机报废、认证与售后等全部内容。
运输与存储
运输：设备抗振但不耐强冲击，建议使用原包装；温差大易产生凝露，出现凝露需静置12 小时以上再上电。
存储：存放环境干燥，温度范围 -40℃ ~ +85℃，优先保留原厂包装。
物理规格：尺寸 60×100×91 mm，重量 550 g。
产品概述
4.1 产品定位与同系列型号
CX2100-0014 是 CX2000 系列嵌入式 PC 专用电源，自带被动散热，可自动识别 K-bus/E-bus 两种总线。同系列共 4 款电源，功能区分如下：
CX2100-0004：支持 K/E 总线自动切换，无散热、无 UPS；
CX2100-0014：支持 K/E 总线自动切换 + 被动散热（本文档产品）；
CX2100-0904：支持 K/E 总线自动切换 + 集成电容式 UPS；
CX2100-0914：支持 K/E 总线自动切换 + 外置电池充电 UPS。
同时文档明确了该电源与 CX2020/CX2030/CX2040/CX2042 等全系列嵌入式 PC 的兼容清单，部分机型仅在负载≤45W 时可搭配使用。
4.2 硬件结构与铭牌
整机部件：多针互联接口、被动散热孔、2 行 16 字符背光 FSTN 液晶显示屏、导航按键（上下左右 + 确认）、电源端子、总线接口、诊断 LED、接地端子、导轨解锁卡扣等。
铭牌信息：标注 UL 认证、CE 认证、型号、序列号、硬件版本、生产日期、厂商信息等，是维保与合规依据。
4.3 核心电气参数
输入电压：24 V DC（允许波动 -15% ~ +20%）；
最大输出功率：130 W，自身功耗≤3.5 W；
总线供电：E/K 总线最大 10 W（5 V/2 A）；
端子触点最大电流：10 A；
绝缘强度：500 V；
工作温度：-25℃ ~ +60℃，湿度≤95%（无凝露）；
合规标准：振动、冲击、EMC 均符合对应 EN 标准；
总线容量：K-bus 最多 64 个端子（扩展后 255 个），E-bus 最多 65534 个端子。
安装与调试（上电投用）
5.1 机械安装
模块拼接：将电源多针接口对准 CX2000 嵌入式 PC 尾部接口插入，安装卡扣条加固，抵御振动与冲击。
安装姿态与通风
支持水平、垂直两种导轨安装；带风扇机型安装限制更少；
设备上下必须预留30mm通风间隙，禁止遮挡散热孔；
控制柜需控温、散热，避免柜内积热。
导轨规格：适配 TS35/7.5、TS35/15 标准 DIN 导轨，安装时解锁卡扣、卡入导轨后重新锁止。
端子安装禁忌：无源 EtherCAT 端子（如 EL9195）禁止直接紧贴电源安装，会干扰 E-bus 信号，可在 TwinCAT 中识别无源端子。
5.2 接线规范
接线前提：全程断电操作，遵循 EN 60204-1 PELV 标准，电源 0V 与保护地等电位。
线缆要求：线径 0.5~2.5 mm²（AWG20~14），剥线长度 8~9 mm；采用弹簧式端子，借助工具按压插孔即可插线。
两路供电区分
Us 24V：为嵌入式 PC、总线系统供电；
Up 24V：为总线端子、外接传感器 / 执行器供电。
操作禁忌：断电时只断开 24V 正极，严禁断开地线，避免设备因杂流损坏。
UL 合规要求：外接 24V 电源必须配备最大 4A 熔断器，或使用 NEC Class 2 隔离电源，不可串 / 并联多台 Class 2 电源。
5.3 显示屏与按键配置
液晶显示屏：2 行 ×16 字符，支持 ASCII/ISO 8859-1 字符，背光可开关、闪烁提醒，可通过软件控制光标、清屏、文本显示。
按键定义：上 (4)、下 (8)、左 (16)、右 (32)、确认 (64)，支持单键 / 组合键，按键状态可在 PLC 中读取判断。
软件控制方式
工具：TwinCAT System Manager、PLC 功能块；
专用功能块：FB_CXSetTextDisplayUSB（写文本）、FB_CXGetTextDisplayUSB（读状态），适配 TC2.11 R3、TC3.1 及以上版本；
通信：基于 ADS、CoE 协议，可配置显示内容、背光、光标、启停菜单等。
EtherCAT CoE 协议：介绍对象字典、PDO、SDO、启动列表等功能，支持在线 / 离线参数配置，参数修改可断电保存。
EtherCAT 状态机：支持 Init、Pre-Op、Safe-Op、Op、Boot 五大工作状态，不同状态对应不同通信权限。
示例程序：提供完整 PLC 代码，演示按键读取、显示屏读写、光标 / 背光控制等实操逻辑。
故障诊断与排查
6.1 指示灯说明
通用 LED
Us 24V/Up 24V：绿灯常亮表示对应供电正常；
K-bus 模式指示灯
K-BUS RUN（绿）：常亮 = 总线通讯正常；
K-BUS ERR（红）：闪烁 = 总线故障；
E-bus 模式指示灯
L/A 灯：熄灭 = 总线未连接；常亮 = 已连接无数据；闪烁 = 正常数据传输。
6.2 K-bus 故障诊断
故障编码规则：红灯快闪为起始，第一段慢闪 = 故障码，第二段慢闪 = 故障位置。
常见故障及解决方案：EMC 干扰、总线命令错误、数据线断路、寄存器通讯异常、初始化失败等，文档逐一对应故障现象、原因与处理办法。
PLC 诊断：可读取 K-bus 状态寄存器，通过位判断故障类型（总线报错、进程数据异常、看门狗故障等），支持软件复位总线。
6.3 E-bus 故障
依靠 L/A 指示灯状态结合 TwinCAT 设备列表、端子电流消耗值判断链路与设备状态。
停机、拆卸与报废
停机流程：先关停嵌入式 PC → 切断 24V 电源 → 依次拆除数据线、电源线、接地线。
模块拆卸：解锁导轨卡扣 → 取下整组设备 → 拆除卡扣条 → 分离电源与嵌入式 PC，禁止暴力插拔接口。
报废处理：设备完全拆解后，严格按照当地电子废弃物法规回收电子元器件。
技术参数汇总
项目 参数
外形尺寸 60×100×91 mm
重量 550 g
输入电压 24 V DC（-15% ~ +20%）
最大输出功率 130 W
自身功耗 ≤3.5 W
总线类型 自动识别 K-bus / E-bus
防护等级 IP20
工作温度 -25℃ ~ +60℃
存储温度 -40℃ ~ +85℃
相对湿度 ≤95%，无凝露
显示屏 2×16 字符 FSTN 背光液晶
