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Beckhoff CX50x0 系列 DIN 导轨式嵌入式工业 PC
时间: 2026-06-12浏览次数：
Beckhoff CX50x0 系列 DIN 导轨式嵌入式工业 PC
Beckhoff CX50x0 系列 DIN 导轨式嵌入式工业 PC
产品整体概述
产品定位与应用
CX50x0 是超紧凑型 DIN 导轨安装嵌入式 PC，无内置风扇，专为控制柜轻量化部署设计。原生集成 EtherCAT 总线，搭配 TwinCAT 软件可实现 PLC、运动控制、人机可视化、IoT 数据处理等功能，广泛用于机械自动化、流程控制、分布式 IO 系统。设备本体接口不可扩展，但可通过总线端子拓展各类通讯、IO 模块。
核心硬件规格
系列分为两大主力型号：CX5010（1.1GHz Intel Atom Z510）、CX5020（1.6GHz Intel Atom Z530），硬件基础参数统一：
内存：标配 512MB DDR2，CX5020 可选配 1GB；
存储：标配 128MB CF 卡（CompactFlash），为系统与程序启动介质，支持扩容；
主板芯片组：Intel SCH US15W，集成 GMA 500 显卡；
供电：标称 24VDC，允许电压范围20.4V ~ 28.8V（-15%/+20%），电源模块最大输出 4A；
物理尺寸：100×102×92mm，整机重量轻便，适配标准 DIN 导轨；
环境参数：工作 / 储运温度、振动、冲击均符合 EN 60068 系列标准；电磁兼容满足 EN 61000-6-2（抗扰）、EN 61000-6-4（发射）。
型号划分规则
型号后缀区分总线类型、操作系统、TwinCAT 版本：
总线：0=E-Bus（EtherCAT 端子）、1=K-Bus（传统倍福总线端子）；
系统：无系统 / Windows Embedded CE 6 / Windows Embedded Standard 2009（Win7 需 CX5020+8GB CF+1GB 内存）；
软件：无 TwinCAT / TwinCAT 2 PLC / TwinCAT 2 NC-PTP / TwinCAT 3 XAR。
板载部件与耗材
实时时钟电池：标配松下 CR2032（3V/225mAh），建议每 5 年更换，安装在设备前侧盖板内，安装需区分正负极，禁止充电、拆解、焚烧；
CF 卡插槽：前置推拉式插槽，断电方可插拔，为系统、程序、持久化数据存储介质，仅推荐使用倍福工业级 CF 卡；
板载接口与接线规范
设备后置集成全套标准接口，包含供电、通讯、视频、外设接口，同时可选配拓展串口模块。
供电接口
采用弹簧式接线端子，适配 0.5~2.5mm² 线缆，剥线长度 8~9mm。区分系统供电与端子总线供电两路独立 24V，PE 保护地必须与柜体地连通；断电拆线时优先断开 24V 正极，再拆 0V，避免电势差损坏设备。
DVI-D 视频接口
纯数字 DVI 接口，不兼容 VGA 模拟信号，需专用转接器。默认线缆最大长度 5m，使用倍福延长配件可延伸至 50m；支持最高 2560×1440 分辨率，兼容主流工业显示器。
USB 接口
共 4 路 USB 2.0，单口最大输出 500mA，用于连接键盘、鼠标、U 盘、外设等，接口具备过流保护。
双千兆以太网口（X000/X001）
两个独立 Intel 82574L 千兆网口，无内置交换机，支持 100/1000Mbps 自适应：
端口 1（默认）：分配为 EtherCAT 实时通讯；
端口 2：分配为上位 IT 网络；
指示灯：LINK/ACT 黄灯常亮 = 链路连通、闪烁 = 数据传输；SPEED 绿灯 = 10/100M、红灯 = 1000M。
可选串行接口
设备可加装拓展模块，分为两类：
CX50x0-N030：9 针 DSUB RS232 接口，最高波特率 115kbit，完整串口信号；
CX50x0-N031：9 针 DSUB RS422/RS485 复用接口，出厂默认半双工、终端电阻开启，可通过系统配置参数。
无源端子安装要求
连接 E/K-Bus 无源端子时，禁止直接挂载在电源输出端，需遵循指定拓扑，否则会导致总线通讯异常。
安装、上电与基础操作
运输与安装要求
运输：使用原包装，温差大 / 低温环境运输后需静置至室温，出现凝露必须等待 12 小时以上再上电；
DIN 导轨安装：设备卡扣式安装，上下必须预留 30mm 通风空间，仅允许水平安装，垂直 / 侧装会导致散热不良、设备过热；
安装环境：规避大功率电机、变频器等强干扰源。
开关机规范
上电：接通 24VDC 电源，设备自动启动；
下电：必须先在系统内正常关闭 TwinCAT 与操作系统，再切断外部电源；直接硬断电易造成 CF 卡数据损坏、程序丢失。
BIOS 系统设置
设备搭载 Phoenix-Award BIOS，出厂已优化配置，Windows CE 系统禁止修改 BIOS 参数，易引发系统崩溃。完整 BIOS 菜单包含：标准 CMOS、高级 BIOS、芯片组、外设、电源、PnP、硬件状态、频率电压八大模块，支持加载出厂安全默认、优化默认配置，可设置开机启动项、缓存、虚拟化、温控、中断资源等参数。重点功能：可开启 / 关闭 CPU 虚拟化、硬件温控（DTS）、HPET 高精度定时器；支持设置硬盘工作模式、启动顺序、密码防护等。
EtherCAT 冗余功能
CX50x0 双网口支持EtherCAT 线缆冗余（环网），提升总线通讯可靠性，适用于产线、流水线等高可用性场景：
硬件要求：搭配 EK1100、EK1110 等 EtherCAT 耦合器，组建环网拓扑；
软件配置：安装倍福专属冗余插件并导入授权，在 TwinCAT System Manager 中配置备用网口；
故障逻辑：单根线缆故障时，环网自动切换路径，总线设备继续运行；两处同时断线则故障区间设备停机；
诊断：总线故障会在软件中提示LNK_MIS链路丢失代码，便于快速排查。
1 秒 UPS（瞬时断电保护）核心功能
这是 CX50x0 核心特色功能，板载超级电容组成1 秒断电后备电源，无外置电池，专门用于断电瞬间保存关键持久化数据。
工作原理
市电 / 24V 断电后，超级电容可维持设备短时间供电，系统自动将PERSISTENT（持久化）变量写入 CF 卡，完成后执行快速关机，避免数据丢失。受电容老化影响，可靠存储数据上限为1MB，禁止存储大容量文件。
配置流程
BIOS 设置：在 PC Health Status 菜单开启 SUSV（1 秒 UPS）功能；
系统设置：Windows 系统需配置写入过滤器（EWF/FBWF），将 TwinCAT 启动目录加入例外，保证数据可写入 CF 卡；
程序配置：在 TwinCAT 中调用FB_S_UPS功能块，配置断电动作、超时、恢复时间；
数据定义：将需要断电保存的变量声明为VAR PERSISTENT。
工作模式与数据校验
功能块支持四种工作模式：断电存数据并关机、仅存数据不关机、直接关机、仅检测电源状态。系统会自动生成*.bootdata数据文件与备份文件，可通过SYSTEMINFOTYPE、PlcAppSystemInfo结构体校验持久化变量是否正常加载；也可通过注册表设置是否自动清除无效备份文件。
注意事项
1 秒 UPS 仅为主控板供电，不支持 E/K-Bus 端子模块，总线断电后数据即刻失效；
断电期间尽量削减非必要任务，降低 CPU 负载，保障数据写入完成。
状态指示灯与故障诊断
基础 CPU 模块指示灯
PWR（绿）：电源正常常亮；
TC：绿色 = TwinCAT 运行、蓝色 = 配置模式、红色 = 停止；
HDD（红）：闪烁表示 CF 卡读写；
FB1/FB2：现场总线状态灯，功能随拓展模块变化。
总线电源指示灯（分 K-Bus / E-Bus）
K-Bus 模式：
Us/Up 24V：两路电源正常绿灯常亮；
K-BUS RUN：通讯正常绿灯常亮；
K-BUS ERR（红）：闪烁报故障，通过闪烁码定位问题（区分故障码、参数码），可排查总线断线、终端故障、初始化错误等；
E-Bus（EtherCAT）模式：
L/A 灯：熄灭 = 总线未连接、常亮 = 无数据、闪烁 = 正常数据传输。
常见故障与排查
设备完全无响应：检查供电、熔断器，仍异常联系售后；
无法开机引导：恢复 BIOS 默认设置，排查 CF 卡损坏；
CF 卡读写报错：更换工业 CF 卡测试；
系统运行但控制异常：排查下位软件、外部 IO 与现场设备。
停机、拆解与报废
停机流程：正常关闭系统→切断 24V 电源→依次拔除所有线缆；
导轨拆卸：松开设备侧卡扣，整体取下模块，禁止暴力拆解机身；
报废处理：整机按电子废弃物分类回收，主板 CR2032 电池单独绝缘后交由专业电池回收机构，电路板、金属、塑料分类处置。
配件、认证
可选配件
CF 卡：提供 128MB~16GB 多规格工业级 CF 卡，支持 FAT16/NTFS 格式化；
转接器：DVI 转 VGA 转接线缆；
备件：原厂 CR203 时钟电池、各类接线端子。
产品认证
全系通过CE、UL、FCC、GOST-R等国际认证，符合 A 类工业设备电磁标准，可在全球工业场景使用。
