贝加莱PCC家族新成员——B&R X20CPU
发布时间：2008-03-12 作者：潘俊,贝加莱工业自动化（上海）有限公司
在贝加莱PCC（可编程计算机控制器）家族中，X20是最新推出的控制系统，也是目前行业内控制系统产品中最具特色、性能最强的产品之一。
以往在做控制系统选型的时候您也许经常会碰到这样的状况：性能好的产品往往价格都很高，而价位比较低的产品，它的扩展性以及功能方面又会受到限制；或者本身CPU和I/O模块不贵，可一旦加上几块通讯模块或者特殊功能模块，成本就会增加很多。贝加莱X20系统的推出会让您在很多项目的选型上轻松许多。
目前，各类工业系统对于通讯以及运算等方面提出了越来越高的要求，例如多种工业网络的互联与通讯、复杂数据的分析运算、大量的数据采集与存储等，这势必给控制系统的大脑-CPU单元提出更高的要求 -- 更快的运算速度、更丰富的通讯接口、更大的内存容量，最好还能有一个平易近人的价格；贝加莱最新推出的X20系统可以很好的满足这些需求。
先让我们来看看X20系统中的几款CPU产品吧。
1. X20标准型CPU--PC-Based高性能CPU单元
X20标准型CPU是X20CPU产品中性能最高的产品， 所有CPU单元都基于最新的Intel Celeron处理器，它的任务等级可以达到μs级。标准型X20CPU中均配置了32MB或者64MB的大容量内存，这为应用程序中大量的分析运算或各类复杂应用的项目提供了方便。此外CPU上提供以下标准接口：
（1）标配了1个10/100M以太网口，1个POWERLINK工业实时以太网接口（可通过软件设置为标准以太网），2个usb接口，以及1个RS232接口和CF卡插槽；
（2）CPU上自带了1个或者3个通讯接口插槽(IF Slot)，可以自由的选择CAN、CANOPEN、Profibus-dp（主站或者从站）、Powerlink、Rs232、Rs485等通讯模块；
表1 几款标准型CPU产品的详细参数
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X20CP1483
x86 100 MHz Intel® compact |
X20CP1484
Intel® Celeron 266 compact |
X20CP1485
Intel ®Celeron 400 |
X20CP1486
Intel ®Celeron 650 |
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最快任务等级 |
1 ms |
800 μs |
400 μs |
200 μs |
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高速缓冲存储器 |
L1: 16 KB
L2: - |
L1: 2x 16 KB
L2: - |
L1: 2x 16 KB
L2: 256 KB |
L1: 2x 16 KB
L2: 256 KB |
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RAM |
32 MB SDRAM |
32 MB SDRAM |
64 MB SDRAM* |
64 MB SDRAM |
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User RAM |
128 KB SRAM |
1 MB SRAM |
1 MB SRAM |
1 MB SRAM |
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保持变量 |
32 KB |
64 KB |
256 KB |
256 KB |
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接口插槽 |
1 |
1/3 |
1/3 |
1/3 |
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冷却 |
无风扇 |
无风扇 |
无风扇 |
可自由调节风扇/可替换风扇 |
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处理器支持 |
集成的I/O处理器 |
集成的I/O处理器 |
集成的I/O处理器 |
集成的I/O处理器 |
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板载接口 |
RS232, 115.2 kbps
Ethernet, RJ45, 10/100 Mbps
POWERLINK, RJ45, 100 Mbps
2x USB 1.1 |
RS232, 115.2 kbps
Ethernet, RJ45, 10/100 Mbps
POWERLINK, RJ45, 100 Mbps
2x USB 1.1 |
RS232, 115.2 kbps
Ethernet, RJ45, 10/100 Mbps
POWERLINK, RJ45, 100 Mbps
2x USB 1.1 |
RS232, Ethernet, RJ45, 10/100 Mbps
POWERLINK, RJ45, 100 Mbps
2x USB 1.1 |
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模块尺寸
（高X长X宽） |
99 x 85 x 150 [mm] |
99 x 85 x 150/200 [mm] |
99 x 85 x 150/200 [mm] |
99 x 85 x 150/200 [mm] |
在这样一个高性能的CPU产品的支持下，各类复杂运算、大容量I/O、多种通讯协议、复杂的网络结构等一系列传统PLC产品很难达到的要求，X20系统均能很好的予以满足，而且在众多恶劣工业现场环境的应用表明，它是一个稳定、可靠的控制系统。
贝加莱产品的高度集成性概念同样在X20系统中有所体现。在X20标准型CPU中，我们可以放心地编制一些运动控制中的多轴联动程序（往往涉及到大量的数学运算）以及与显示有关的HMI的程序（外接显示单元即可，往往要求大容量内存以及高性能CPU）,用户再也不用为CPU的运算速度或者内存容量的限制而担心了。
（X20实物图：前半部分为CPU单元，后面为I/O模块）
★X20标准型CPU特点：
1：高性能CPU单元，大容量内存。
2：丰富的通讯接口（以太网，实时以太网，RS232）
3：灵活开放的网络结构
4：2×usb接口
5：小体积
6：无风扇设计
2. X20紧凑型CPU-嵌入式的自动化控制器
在一些性能要求不是那么苛刻或者I/O容量不是那么大（小于512点）的项目中，X20紧凑型CPU单元就是一个很好的选择了，它拥有更小的体积，更经济的价格；它的任务周期通常是在ms级别，如果和市场上常规PLC产品相比较的话，它的处理能力大致处于中型PLC与大型PLC之间；这也可谓是一款"小身材，大性能"的产品了。
X20紧凑性CPU
X20紧凑型CPU单元仅有37.5mm宽，标配RS232或RS232和以太网,通过选择不同底板来确定带CAN或者不带CAN接口。CPU处理能力目前有μp16和μp25两种：μp16 CPU上集成了100 KB SRAM以及512 KB FlashPROM；μp25 cpu集成了750 KB SRAM, 3.4 MB FlashPROM，用户可以根据自己的需要灵活选配。
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紧凑型CPU |
总线型CPU（Fieldbus CPU） |
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CP0201 |
CP0292 |
XC0201 |
XC0202 |
XC0292 |
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处理器 |
μP 16 |
μP 25 |
μP 16 |
μP 25 |
μP 25 |
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快速以太网 |
否 |
是 |
否 |
否 |
是 |
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RS232 |
是 |
是 |
是 |
是 |
是 |
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标准总线底板 |
BB22 |
BB22 |
BB32/BB42* |
BB32/BB42* |
BB32/BB42* |
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CAN总线底板 |
BB27 |
BB27 |
BB37/BB47* |
BB37/BB47* |
BB37/BB47* |
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CPU尺寸 |
37.5 mm |
37.5 mm |
62.5/87.5mm |
62.5/87.5mm |
62.5/87.5mm |
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* BB32/BB37:支持1个扩展接口 |
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BB42/BB47:支持2个扩展接口 |
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表2 紧凑型CPU参数表
在上表中还包括了几款Fieldbus CPUs，Fieldbus CPUs是在X20紧凑型CPU基础上，还能扩展1个或者2个现场总线接口的CPU单元，我们称它为"X20总线型CPU"。它的处理能力完全和X20紧凑性CPU相当，只不过在它的侧面还可以插入一些现场总线模块，如Profibus-DP(主站或者从站)、CANOPEN、Devicenet、Modubs-tcp等市场上主流的现场总线模块，也就是说，如果你所做的项目需要联入一种或几种总线的网络，X20总线型cpu将是一个不错的选择。此外，贝加莱在设计这款产品的时候，也充分考虑到了整体的兼容性，X20总线型CPU上可以选择的通讯模块和X20标准型CPU上能用的通讯模块是完全一样。
X20总线型CPU
以上就是贝加莱X20系统目前的几款CPU情况，您应该可以发现X20 CPU单元中有一个很好的性能上的梯度，您可以根据需要选择一款合适的CPU单元；此外X20 CPU产品的设计与X20分布式I/O系统的设计一脉相承，X20的各种I/O模块可以直接连接到CPU后面进行无缝结合，不仅扩展I/O模块灵活方便，而且大大节省了配电柜中的安装空间。
在软件方面，X20分布式系统继承了贝加莱PCC家族的众多优点：
3.1 分时多任务的操作系统。
3.2 统一的开发环境---B&R Automation Studio，这是贝加莱所有产品的编程工具。
3.3 编程语言符合IEC61131-3标准，除了传统PLC能用的LD/IL/ST/SFC语言外，还支持ANSI C