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Hirschmann cSCALE 移动机械模块化控制器
时间: 2026-06-22浏览次数：
Hirschmann cSCALE 移动机械模块化控制器
Hirschmann cSCALE 移动机械模块化控制器
产品定位与核心应用场景
适用设备
非道路工程机械、农用机械、起重设备、物料搬运车辆、特种移动装备；设备长期面临振动、粉尘、水汽、高低温、强电磁干扰严苛工况。
核心产品优势
可扩展模块化架构，集中式 / 分布式两种控制架构自由搭建；
双防护等级选型：机柜 IP20、整机户外 IP66/IP67；
统一宽温规格：标准 - 30~+70℃，可选 - 40~+70；强抗冲击振动，EMC 高于行业标准；
高性能硬件平台，部分型号集成硬件 FPU 浮点运算；
多语言编程：CoDeSys2.3/3.5（IEC61131-3）、C/C++；
丰富车载工业总线：以太网、多路 CAN/CANopen Safety、J1939、USB；
完整安全方案：TÜV 认证 SIL2 / PL d Cat.2，支持冗余系统；
智能 IO 自带全面诊断，原生支持液压 PWM 比例阀、NAMUR 传感器、0~100mA 泵控专用模拟输出。
四大核心 CPU 整机系列划分
1. cSCALE I2 一体化 HMI 控制器（紧凑型一体机）
定位小型移动设备，PLC+4.3 寸彩色 TFT 人机界面集成一体，无需额外 HMI；
硬件：532MHz 32 位 CPU，0.5GB Flash、256MB 内存；480×272 显示屏；内置蜂鸣器；
接口：M12 10/100 以太网、双 CAN（CANopen/J1939）、USB；
防护 IP66，供电 8~36VDC，支持嵌入式 / 外挂两种安装；
组网：通过 CANopen 扩展分布式 DIO 远程 IO 模块；
编程：CoDeSys 3.5，HMI 与控制程序同设备运行，数据交互无网络延迟。
2. cSCALE S6 安全型控制器（trueSafety SIL2 认证）
产品线分 IP20 机柜款、IP66/67 户外款，内置独立安全 CPU，软硬件全套 TÜV 认证，安全逻辑与普通应用同机运行。
核心硬件：500MHz 32 位 CPU，48MB Flash、128MB RAM、2MB 电池备份 RAM；
安全资质：符合 EN 13849 PL d Cat.2、IEC 62061 SIL 2，满足 2006/42 机械指令；
标配安全硬件：两路串联安全切断继电器、带自诊断安全 IO；
接口配置区分
IP20 款：2 路以太网、1 路 CAN、USB、本地 SYS 扩展总线；基础 16 点 IO，可扩展本地 IO；
IP66 标准款：2 路以太网、3 路独立 CAN、USB，最大 28 点基础 IO；
IP66 扩展款：本地扩展总线可拓展至 100+IO；IP20 扩展型最高 168 点；
IO 类型：带短路 / 断线诊断 DI、高速计数 HSC 输入、4~20mA/0~10V 模拟量、多规格 PWM 电流控制输出、NAMUR 专用输入。
3. cSCALE C8 高端高性能控制器
定位大型复杂工程机械，1GHz 单核 CPU，集成硬件浮点运算单元 FPU；
存储：2GB 大容量 Flash、128MB RAM、512kB FRAM 无电池掉电存储；
接口：双以太网、多路独立 CAN、USB，支持海量程序与日志存储；
编程：CoDeSys3.5 或 C/C++，运算性能满足复杂运动、液压闭环算法；
无原生集成安全 CPU，但硬件架构支持 PL d 安全 IO 扩展。
4. cSCALE 12 基础通用型控制器
基础款模块化 PLC，无集成 HMI，外接独立显示屏，通用中低端移动设备控制，基础 32 位 CPU 平台，标准化 IO 底座扩展。
模块化硬件体系（CPU / 电源底座 / IO 扩展模块）
1 电源底座（Base Module）
整机供电 DC 8~48V，安全机型专用 6~33V；三类电源规格：
A 型：仅内置基础供电；
B 型：附带 8.2V/500mA NAMUR 传感器供电；
C 型：附带 12V/500mA CAN 总线供电；
通用保护：反向耐压 100V、短路保护、有源过压滤波、双路串联安全切断继电器；面板电源 / 运行 / 故障 / 安全状态诊断 LED；
分 IP20 室内机柜、IP66/67 户外两种外壳规格，底座自带基础 IO。
2 标准化 IO 扩展模块（IP20/IP66 双系列）
全部 IO 支持硬件级故障自诊断（对地短路、电源短路、断线），安全 IO 满足 PL d 双通道检测；
数字输入 DI
标准 DI；DI-DIAG 诊断型；DI-HSC 高速计数；DI-NAMUR 防爆传感器专用输入。
模拟输入 AI
4~20mA 标准电流，可切换 0~10V 电压，部分型号支持 0~36V 宽压模拟采集。
数字输出 DO
1A 标准开关输出；2A/4A 带电流闭环 PWM 输出，可直接驱动液压比例阀，PWM 频率 50~400Hz 可调；全部采用 PROFET 高压保护芯片，内置过流、过热、TVS 防雷。
安全输出
两路串联安全切断继电器，用于急停、液压安全回路，故障时硬件强制切断负载。
扩展总线 SYS-Ext
本地高速扩展总线，单主机可外接多块 IO 模块，单机最大 IO 总量超 300 点。
3 通信扩展模块
CAN 扩展卡：最多扩展 6 路独立 CAN 通道，支持 CANopen、CANopen Safety、J1939 车载协议，安全 CAN 通道通过 TÜV SIL2 认证；
以太网：双路 10/100M TCP/IP，支持 SCADA、远程程序上下载、多机组网；
USB2.0：U 盘程序升级、数据日志存储、本地调试；
整机接口统一采用 M12 工业航空插头，适配车载振动环境。
安全控制核心方案（cSCALE S6 trueSafety）
合规标准：EN ISO 13849 PL d Category 2、IEC 62061 SIL 2、欧盟机械指令 2006/42/EC；
硬件安全架构：独立安全 CPU 与应用 CPU 隔离，每块 IO 板自带独立硬件看门狗，单点故障单通道切断，不影响整机其余控制；
3 IO 双通道自检：安全 DI/DO 采用双通道回路，实时检测断线、短路、单通道失效；
4 冗余支持：硬件支持双机热备冗余架构，故障自动切换；
5 配套工程服务：厂商提供 SISTEMA 安全计算、安全功能块库、TÜV 整机认证协助、安全程序开发支持；
6 安全程序开发：CoDeSys 标准安全编程语言（ST/FUP/KOP 等），安全任务独立调度，保证无延迟执行。
编程软件与存储体系
双编程体系：
CoDeSys 2.3/3.5（兼容全系列控制器，统一软件平台，程序跨机型复用）；
C/C++ 高级语言，适配复杂运动、算法开发；
存储介质：
Flash：0.5GB~2GB，存放程序、故障日志、设备参数；
FRAM 无电池存储：断电永久保存关键数据；电池缓冲 RAM 用于运行时缓存；
3 程序升级：USBU 盘离线更新、以太网远程下载，无需专业调试设备。
三种主流系统拓扑架构
集中式单控制器架构
一台主机搭配本地扩展 IO，适合中小型设备，布线简洁，成本低。
分布式 CANopen 架构
主控制器 + 多个远程 DIO 分布式 IO 模块，传感器 / 执行器就近接线，减少车载长线缆，降低 EM 干扰，大型工程机械主流方案。
多机以太网分布式架构
多台 cSCALE 控制器通过以太网互联，大型成套设备分单元独立控制，整机协同联动，支持多区域冗余控制系统。
环境、机械与电气关键参数
温宽：标准 - 30℃~+70℃，宽温选型 - 40℃~+70℃；存储 - 40~+85℃；
2 防护：IP20（控制柜内）、IP66/IP67（整机户外，防水防尘防油污）；
3 供电：通用 8~48VDC 车载直流，安全机型 6~33VDC；
4 抗环境：符合车载 ISO 7637 电源干扰、强振动冲击标准；
5 机械安装：IP66 机型支持面板嵌入式 / 外挂两种安装方式；IP20 标准 DIN 导轨安装。
