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BECKHOFF CX9000/CX9010 系列嵌入式控制器
时间: 2026-06-09浏览次数:
BECKHOFF CX9000/CX9010 系列嵌入式控制器

BECKHOFF CX9000/CX9010 系列嵌入式控制器

倍福(BECKHOFF)CX9000/CX9010 系列嵌入式控制器硬件手册,版本 V2.6,发布于 2015-07-10,面向自动化、控制领域专业技术人员,完整介绍产品参数、安装、接线、调试、故障诊断、固件升级及维保等全维度内容


合规使用要求
安装形式:模块化设计,适配DIN 标准导轨,可安装在控制柜 / 接线盒。
断电规则:必须先正常关闭运行软件,再切断电源,防止闪存数据丢失;停机设备需锁定防止误上电。
供电:整机采用24V 直流供电。
产品定位与核心特性
CX90x0 是紧凑型高性能 PLC / 运动控制器,定位介于 BX 总线端子控制器与 CX1000 嵌入式 PC 之间:
硬件架构:搭载 Intel IXP420(XScale 架构)CPU,无风扇设计、无旋转部件,功耗低;系统从内置闪存启动,无需外置存储介质。
操作系统:默认运行Microsoft Windows CE,配套自动化软件TwinCAT CE,支持 PLC、运动控制、可视化功能。
I/O 总线分类(两大版本):
E-Bus:对接 EtherCAT 端子,高速 I/O 系统;
K-Bus:对接传统 Bus Terminal 总线端子。
网络接口:标配 2 路 RJ45 网口,内置交换机,可直接搭建线形拓扑,无需额外交换机;网口与 EtherCAT 总线分属独立 MAC,互不干扰。
基础模块参数与型号
核心硬件参数
整机尺寸59×100×91mm,重量约 250g,防护等级IP20;工作温度 0~50℃,存储温度 - 25~85℃,相对湿度≤95%(无凝露),符合 EMC、振动冲击行业标准。分四大基础型号:
型号 CPU 主频 闪存 内存 I/O 总线 最大功耗
CX9000-0000 266MHz 16MB(可扩 32MB) 64MB(可扩 128MB) E-Bus 6W
CX9000-1000 266MHz 16MB(可扩 32MB) 64MB(可扩 128MB) K-Bus 6W
CX9010-0000 533MHz 32MB(固定) 128MB(固定) E-Bus 6.5W
CX9010-1000 533MHz 32MB(固定) 128MB(固定) K-Bus 6.5W
通用配置:128KB NOVRAM 掉电存储,I/O 端子供电 2A,绝缘耐压 500V rms;板载电池供电时钟。
型号命名与配置
命名规则:CX900x/CX9010-xx0x,第二位数字区分 E-Bus (0)/K-Bus (1)。
功能选配:可选择是否预装 TwinCAT PLC 运行时、NC 运动控制运行时;可选 DVI/USB 接口。
重要说明:所有扩展接口均为出厂预装,现场无法加装 / 改造。
板载接口与接线
电源接口:基础模块上端接入 24V DC,下端为端子总线供电;UL 规范要求不可接无限流电源,需搭配 4A 熔断器或 NEC Class 2 电源。
RJ45 网口:标准 8 针以太网定义;禁止两个网口同时接入外部交换机,仅用于局域网,不可接入通信线路。
电池仓:位于两个网口之间,使用松下 CR2032 3V 纽扣电池(225mAh),为系统时钟供电;
更换要求:每 5 年更换一次,仅可使用三洋 / 松下原厂电池;
安全禁忌:禁止充电、拆解、投入火中,废旧电池按电子垃圾规范回收。
拨码开关(Dip Switch)
共 4 路拨码,位于电池仓内,正常运行时全部拨至 OFF,仅故障 / 调试 / 升级使用,严禁在设备运行中改动:
拨码 1 ON:恢复设备出厂默认设置;
拨码 2 ON:向 COM1 串口输出调试日志(串口参数:38400 波特、8 位数据位、无校验、1 停止位);
拨码 3 ON:进入系统镜像升级引导模式;
拨码 4 ON:强制 TwinCAT 以配置模式启动(用于修复启动项目故障)。
可选系统接口模块(出厂预装)
三类扩展模块,尺寸 19×100×51mm,重约 80g,工作温度 0~55℃,同类型接口二选一,不可同时使用:
CX90x0-N010(DVI + 双 USB2.0)
DVI-I 接口:兼容 DVI 数字信号与 VGA 模拟信号,最长支持 5m 线缆,适配倍福控制面板及标准显示器;
双 USB-A 口:每口最大输出 100mA,可接鼠标、键盘、打印机、U 盘等外设。
CX90x0-N030(双 RS232 串口):2 路 9 针 D-Sub 接口,最高波特率 115kbaud,光电隔离。
CX90x0-N031(双 RS422/RS485 串口):2 路 9 针 D-Sub 接口,最高波特率 115kbaud;模块自带 8 位拨码,可配置回显、收发模式、终端电阻,支持 RS422 全双工、RS485 总线拓扑(终端 / 分支节点)。

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运输、安装与接线

3.1 运输与开箱
存储环境:遵循技术参数温湿度要求,保留原包装用于二次转运。
凝露防护:低温转运后需缓慢回温,出现凝露需静置12 小时再上电。
开箱检查:核对货品清单、检查运输破损,异常立即联系倍福售后。
3.2 机械安装
导轨安装:标准 DIN 导轨安装,拉动底部白色卡扣固定模块,安装后复位卡扣;仅按压壳体边缘,禁止按压接口、按键。
散热要求:模块上下必须预留30mm通风间隙;通风孔需垂直对流,禁止倒装 / 侧装等违规姿态;导轨安装环境最高环境温度 55℃。
模块组装:CPU 模块、扩展接口、UPS 模块通过 PC104 总线拼接,轻插避免损坏连接器。
3.3 UPS 模块安装
UPS 模块暂未完全适配 TwinCAT,掉电信号需接入 PLC 数字输入点,实现数据保存与安全停机。
拆装流程:先断电、移除相邻端子→释放整机导轨卡扣→拆分模块→拼接 UPS→重新固定接线。
3.4 启停操作
上电:接入 24V 电源后设备自动启动,预装系统直接运行。
断电:标准流程:关闭所有运行软件→关闭操作系统→切断供电;禁止直接断电,避免闪存数据损坏。


故障诊断与调试

4.1 状态指示灯解读
4.1.1 E-Bus 机型指示灯
PWR 灯:红 = TwinCAT 停止、绿 = TwinCAT 运行、蓝 = 配置模式、灭 = 系统离线;
LAN1/LAN2:绿色,对应两路网口链路 / 活动状态;
L/A 灯:EtherCAT 总线有数据时闪烁;
HDD 灯(红):闪烁表示读写 CF 卡。
4.1.2 K-Bus 机型指示灯
保留上述灯效,新增K-Bus 指示灯:灭 = 总线未启用、绿色闪烁 = 总线正常、红色 = 总线故障。
4.2 K-Bus 故障码(LED 闪烁诊断)
采用快闪 + 两段慢闪编码(第一段 = 故障码,第二段 = 故障位置),列举典型故障及处理:
持续闪烁:EMC 干扰 / 电源波动,增加滤波、检查供电;
1 脉冲:EEPROM 校验错误、缓存溢出,恢复出厂设置、减少总线端子数量;
3 脉冲:总线命令错误,逐个摘除端子定位故障硬件;
4 脉冲:总线断线,检查对应位置端子接线;
9 脉冲:闪存程序校验错误,恢复出厂并清除启动项目。
注:多数故障修复后需重新上电才能清除故障闪烁。
4.3 PLC 程序内总线诊断
通过 TwinCAT 定义本地变量读取总线状态,实现软件级故障定位:
核心变量:BusState(总线状态)、ErrorCode(故障码)、ErrorArg(故障位置)、Request(故障复位);
配置方式:在 System Manager 中关联硬件寄存器与 PLC 变量,编写判断逻辑实现故障上报、总线复位。


设备退役、拆解与处置

前置操作:正常关机→切断总电源→拆除所有接线。
导轨拆卸:先移除 CPU 旁端子→拉开模块底部白色卡扣,取下整机。
模块拆分:使用专用螺丝刀解锁后端卡扣,分离 PC104 总线模块;带红色封标的模块不可拆解,强制拆解会永久损坏设备。
报废处置:整机按电子废弃物法规回收;电池、电路板等零部件分类处理。


附录:镜像升级、配件、认证与售后

6.1 系统镜像(Image)升级
重要提醒:无厂商指导禁止随意升级,仅在官方建议下操作;升级中断会导致设备无法使用。
镜像获取:从倍福 FTP 服务器(ftp.beckhoff.de)下载对应机型镜像,区分 CX9000、CX9001/CX9010,以及 CE5.0/CE6.0 系统版本。
三种升级方式:
本地工具升级:使用Cx9ImageUpdate.exe,通过 FTP / 网络驱动器将工具与镜像传入设备,本地执行烧录;
网络镜像服务器升级:PC 搭建镜像服务器,设备拨码进入引导模式,通过网络下载镜像烧录;
升级后收尾:删除旧系统文件,将新文件拷贝至内置 “Hard Disk” 分区,重启完成升级。
网络注意事项:建议 PC 与设备直连或划分独立子网,防止网络内其他设备误升级。
6.2 原厂配件
CF 卡:容量 128MB~16GB 工业级宽温 CF 卡,支持 FAT16/NTFS 格式化;
转接器:DVI 转 VGA 适配器,用于连接传统 VGA 显示器;
备件电池:CR2032 原厂纽扣电池(型号 CX1900-0102)。
6.3 产品认证
整机通过CE、UL、GOST-R、FCC认证,属于 A 类工业数字设备,适用于工业环境,民用环境易产生射频干扰。

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