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BECKHOFF CX52x0 系列嵌入式工业 PC硬件手册
时间: 2026-06-09浏览次数：
BECKHOFF CX52x0 系列嵌入式工业 PC硬件手册
BECKHOFF CX52x0 系列嵌入式工业 PC硬件手册
倍福 CX52x0 系列嵌入式工业 PC硬件手册，面向自动化、工控领域专业技术人员，全面介绍产品硬件规格、接口、安装调试、系统配置、故障维护、认证售后等全内容，同时对比区分软硬件选配、总线类型与功能特性，下文按章节模块化梳理核心信息。
运输与存储
环境要求：运输、温差变化易产生凝露，出现凝露需静置 12 小时方可上电；设备抗振动但需避免剧烈冲击，建议使用原包装转运。
物理参数：整机尺寸142×100×92 mm，重量约 1195g。
存储规范：长期存放且温度超 60℃时，需拆下板载电池，电池单独存放于 0~30℃干燥环境（拆电池会丢失系统时钟）。
产品整体概述
3.1 产品定位与硬件架构
CX52x0 是高性能 DIN 导轨式嵌入式 PC，搭载Intel Atom x5-E 系列处理器，分两个型号：
CX5230：双核 x5-E3930，主频 1.3GHz，4GB DDR4 内存；
CX5240：四核 x5-E3940，主频 1.6GHz，8GB DDR4 内存；
内存均不可扩展，板载 Intel HD Graphics 500 显卡。
核心标配：CFast 卡插槽、microSD 卡插槽、4 路 USB3.0、2 路独立千兆以太网、1 路 DVI-D；集成1 秒 UPS 超级电容（断电可保存最大 1MB 持久数据），支持 E-Bus (EtherCAT)、K-Bus 两种端子总线，总线接口自动识别。
3.2 软件与型号命名
操作系统选配（出厂预装，不可现场改装）
无系统；
Windows 10 IoT Enterprise 2019/2021 LTSC（需至少 40GB CFast 卡）；
TwinCAT/BSD（需至少 20GB CFast 卡）。
运行软件：标配 TwinCAT 3 运行时，支持 PLC、多轴运动控制、电子齿轮、飞锯等复杂工艺，兼容 ADS、OPC 通信。
扩展形式
出厂可选接口：DVI-D/DisplayPort/ 音频 / RS232/RS422-485/EtherCAT 主从站 / PROFIBUS/CANopen/PROFINET RT，均无法现场加装；
外接扩展模块：左侧可外接 1 个 CX2500 系列扩展模块（以太网、PoE、USB、各类现场总线）。
3.3 机身与铭牌
机身分区：集成电源端子、总线接口、状态 LED、存储卡仓、电池仓、各类外设接口。
铭牌信息：包含产品型号、序列号 (BTN)、硬件版本、生产日期、网口 MAC、供电参数、UL/EAC/CE 认证标识、系统授权标签；主机名由 MAC 后三位生成。
全接口详细说明
所有接口标注引脚定义、电气参数、传输规格，核心接口分类如下：
4.1 标配基础接口
USB3.0（X100~X103）：4 路 Type-A 接口，速率 5Gbps，单口最大输出 900mA/4.5W，标准 9 针定义。
千兆以太网（X000/X001）：2 路独立网口（无内置交换机），10/100/1000Mbps 自适应；LED 区分链路 / 速率（绿 = 100M、红 = 1000M、灭 = 10M），标准 8 针以太网定义。
DVI-D（X200）：纯数字视频接口，线缆最长 5m，最高支持 1920×1200 分辨率。
4.2 出厂可选接口（N/M/B 系列）
视频类
N010：额外 DVI-D 接口，支持分屏 / 复制显示；
N011：DisplayPort 1.1a，最高 2560×1600@60Hz，可转接 DVI/HDMI。
音频 (N020)：3.5mm 接口，包含线路输入、麦克风输入、线路输出，立体声设计。
串口
N030：RS232，9 针 D-Sub，最高 115kbaud；
N031：RS422/RS485，9 针 D-Sub，支持终端电阻、回显配置，参数出厂设定，不可现场修改。
现场总线
M112：EtherCAT 主站；B110：EtherCAT 从站；
M310/B310：PROFIBUS 主 / 从站，9 针接口，速率 9.6k~12Mbaud；
M510/B510：CANopen 主 / 从站；
M930/B930：PROFINET RT 控制器 / 设备，双网口带交换机。
安装、接线与启停
5.1 机械安装
安装要求：仅允许水平安装在 TS35 标准 DIN 导轨上；设备上下需预留30mm 通风间隙，工作环境温度 - 25~60℃。
导轨固定：拨动底部卡扣卡入导轨，安装后复位；振动场景需额外加固。
存储卡更换：CFast、microSD 卡均为按压式弹出，必须断电操作，仅使用倍福工业级存储卡，避免数据损坏。
EtherCAT 端子安装：无源 EtherCAT 端子不可直接紧贴电源端子，避免总线信号异常。
5.2 电源接线
供电规格：标准 24V DC（波动 - 15%/+20%），整机最大功耗 16~18W，满载充电可达 34W。
端子分区
Us 端子：给嵌入式 PC + 总线供电，需配4A 熔断器（UL 规范）或 NEC Class2 电源；
Up 端子：给外接端子 / 传感器供电，最大 10A，配 10A 慢熔保险丝。
接线规范：线缆线径 0.5~2.5mm²，剥线长度 8~9mm；禁止只断开 0V，必须切断 24V 正极。
UL 合规：不可接无限流电源，严格遵循 UL 标签要求。
5.3 启停操作
上电：确认模块、接线、安装无误后接通 24V，设备自动启动并加载系统。
断电：标准流程：关闭所有程序→正常关机→切断 24V 电源；禁止运行中直接断电，防止存储卡数据损坏。
系统配置
6.1 Beckhoff Device Manager
通过浏览器远程配置设备，默认账号Administrator、密码1；新版使用 HTTPS (443 端口)，旧版 HTTP (80 端口)，需同网段、放行防火墙端口。
6.2 TPM 安全模块
板载 fTPM 2.0，用于数据加密、防篡改；需在 BIOS 中开启（UEFI 模式下启用安全设备），仅适配 Windows 10 1809 及以上 64 位系统。
6.3 Windows 网络配置
网口识别：设备管理器中两个网口分别命名为 TwinCAT Intel 千兆网卡 #1/#2。
巨帧 (Jumbo Frames)：需安装原版 Intel 网卡驱动（会卸载倍福实时驱动），支持 4088/9014 字节巨帧。
网卡聚合 (NIC Teaming)：同样需原版驱动，可配置网卡冗余、故障切换。
实时驱动恢复：使用TcRteInstall.exe重装倍福以太网实时驱动，恢复 TwinCAT 实时性能。
6.4 TwinCAT 3 配置
工程视图：区分 E-Bus (EtherCAT)、K-Bus (总线端子) 两种拓扑，树状视图自动识别耦合器与端子。
设备搜索与扫描：同网段内通过 IP / 主机名搜索目标设备，扫描自动识别 I/O、总线模块，完成工程挂载。
EtherCAT 线缆冗余：利用双网口搭建环网，单线断开不影响通信，在 TwinCAT 高级设置中启用冗余功能。
硬件看门狗：调用FB_PcWatchdog_BAPI功能块，PLC 卡死 / 死循环时自动重启设备，调试阶段建议关闭。
1 秒 UPS 功能
原理：内置超级电容，断电后短时供电，最多保存1MB 持久数据，保护 PLC 断电数据不丢失；不对外设总线供电。
配置流程
BIOS 开启 UPS 功能，设置延时、供电参数；
配置 Windows 统一写入筛选器 (UWF)，添加读写例外目录；
PLC 中声明VAR PERSISTENT持久变量，调用FB_S_UPS_BAPI功能块。
工作模式：支持「存数据 + 快速关机」「仅存数据」「直接关机」「仅状态检测」四种模式；数据默认保存在 CFast 卡Port_85x.bootdata文件。
状态监测：通过PlcAppSystemInfo结构体查看数据加载、系统运行状态。
故障诊断
8.1 状态 LED 指示灯
指示灯 状态说明
PWR 常绿 = 供电正常；启动阶段红 / 黄短亮
TC 绿 = TwinCAT 运行、红 = 停止、黄 = PLC 故障 / 崩溃
HDD 红亮 / 闪烁 = 读写 CFast 卡
FB1/FB2 现场总线状态指示灯
8.2 总线诊断
K-Bus
硬件 LED：K-BUS RUN绿 = 正常，K-BUS ERR红闪 = 故障；采用「快闪 + 两段慢闪」编码区分故障码、故障端子位置；
软件诊断：TwinCAT 中读取State变量，通过位定义识别总线报错、配置变更、看门狗等问题，可通过功能块复位总线。
E-Bus(EtherCAT)：L/A灯灭 = 未连接、常亮 = 连接无数据、闪烁 = 正常通信。
常见故障及处理：整机无响应查电源 / 保险丝；无法启动检查存储卡、BIOS；控制器异常排查软件与外接设备。
维护、拆解与报废
9.1 定期维护建议
部件 更换周期
板载电池、UPS 电池组 5 年
风扇 5 年
CFast/microSD/ 闪存类存储 10 年
机械硬盘 5 年（高温环境缩短周期）
9.2 电池更换
使用CR2032 3V 纽扣电池，断电后更换；更换后需重新校准系统时钟，操作使用绝缘工具，防止短路。
9.3 清洁要求
断电后用软湿布擦拭外壳；禁止使用腐蚀剂、溶剂、硬质工具，严禁压缩气吹扫通风孔。
9.4 拆解与报废
拆解：先关机断电、拆除所有线缆，释放导轨卡扣取下设备，再拆分模块。
报废：整机、电子元器件严格按照当地电子垃圾法规回收处理。
技术参数、配件
10.1 核心技术参数
供电：24V DC，I/O 端子最大电流 2A，电源触点最大 10A；
绝缘耐压：500V rms；
温湿度：工作 - 25~60℃，存储 - 40~85℃，湿度≤95%（无凝露）；
抗振抗冲击、EMC 均符合欧盟标准，防护 IP20；
K-Bus 最多 64 个端子（扩展后 255 个），EtherCAT 支持多达 65534 个端子。
10.2 原厂配件
包含不同容量 microSD/CFast 工业存储卡、外壳卡扣、盖板、标识条等专用备件。
