倍福（Beckhoff）是一家全球領(lǐng)先的工業(yè)自動(dòng)化解決方案提供商，總部位于德國(guó)威爾市，成立于 1980 年，由 Hans Beckhoff 創(chuàng)立。公司以基于 PC 的控制技術(shù)為核心，致力于推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，其產(chǎn)品和技術(shù)廣泛應(yīng)用于汽車(chē)制造、半導(dǎo)體、新能源、物流等領(lǐng)域，是工業(yè) 4.0 和智能制造的重要推動(dòng)者。
一、核心技術(shù)與產(chǎn)品
1. 基于 PC 的控制技術(shù)
工業(yè) PC（IPC）：提供從嵌入式到高性能機(jī)架式的全系列產(chǎn)品，支持多操作系統(tǒng)（Windows/Linux），集成實(shí)時(shí)控制功能，可直接作為 PLC、運(yùn)動(dòng)控制器或 HMI 使用。 TwinCAT 自動(dòng)化軟件平臺(tái)： 功能集成：將 PLC、運(yùn)動(dòng)控制、機(jī)器人、HMI、安全技術(shù)（TwinSAFE）、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和數(shù)據(jù)分析（TwinCAT Analytics）整合在同一平臺(tái)，支持 IEC 61131-3、C++、MATLAB/Simulink 等多語(yǔ)言編程。 開(kāi)放性：支持 OPC UA、MQTT 等通信協(xié)議，無(wú)縫連接云端服務(wù)（如 Azure、AWS），實(shí)現(xiàn)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。 *新進(jìn)展：2025 年推出 TwinCAT CoAgent，集成生成式 AI 模型，可通過(guò)自然語(yǔ)言交互優(yōu)化開(kāi)發(fā)流程；TwinCAT Vision 實(shí)現(xiàn)視覺(jué)檢測(cè)與控制的深度融合。2. 實(shí)時(shí)通信技術(shù)
EtherCAT 總線： 性能優(yōu)勢(shì)：循環(huán)時(shí)間低至 100μs，拓?fù)潇`活（樹(shù)型、星型、菊花鏈），支持 1000 個(gè)節(jié)點(diǎn)以上，被中國(guó)列為國(guó)家性標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 36137）。 擴(kuò)展技術(shù)：EtherCAT P 單電纜解決方案減少布線工作量，EtherCAT G 支持 10Gbps 高速通信。3. 驅(qū)動(dòng)與運(yùn)動(dòng)控制
伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：AX5000 系列支持多軸同步控制，動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間達(dá) 1μs，適配永磁同步電機(jī)、直線電機(jī)等。 智能輸送系統(tǒng)： XTS 磁懸浮輸送系統(tǒng)：動(dòng)子獨(dú)立控制，支持任意路徑規(guī)劃，定位精度 ±0.05mm，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)電池模組組裝。 XPlanar 平面磁懸浮系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)六自由度運(yùn)動(dòng)，適用于精密電子制造和半導(dǎo)體晶圓搬運(yùn)。4. 模塊化硬件與無(wú)控制柜方案
EtherCAT I/O 模塊：超 1000 種信號(hào)類型，支持防爆、高溫等特殊環(huán)境，如 EL6761 用于充電樁通信。 MX-System 無(wú)控制柜解決方案：IP67 防護(hù)等級(jí)，集成供電、控制、通信功能，節(jié)省 50% 空間，適用于食品包裝和醫(yī)療設(shè)備。BECKHOFF 控制器 BX5100-0000 是一款基于 CANopen 協(xié)議 的高性能總線端子模塊控制器，專為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的模塊化設(shè)備設(shè)計(jì)。其核心功能是通過(guò) CANopen 總線實(shí)現(xiàn)分布式 I/O 信號(hào)的實(shí)時(shí)處理與控制，同時(shí)支持靈活的擴(kuò)展和編程能力。以下從技術(shù)特性、應(yīng)用場(chǎng)景、行業(yè)適配及使用建議等方面展開(kāi)詳細(xì)說(shuō)明：
一、技術(shù)架構(gòu)與核心功能
1. 硬件設(shè)計(jì)
總線接口：支持 CANopen 從站協(xié)議，自動(dòng)檢測(cè)波特率（*高 1 Mbaud），配備地址選擇開(kāi)關(guān)（1-63）用于節(jié)點(diǎn)分配。通過(guò) 5 針開(kāi)放式連接器與總線通信，可連接*多 64 個(gè)總線端子模塊，并通過(guò) K-Bus 擴(kuò)展系統(tǒng)支持 255 個(gè)端子模塊 的級(jí)聯(lián)2728。 內(nèi)存配置：內(nèi)置 256 KB 程序內(nèi)存 和 256 KB 數(shù)據(jù)內(nèi)存，支持存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)和趨勢(shì)數(shù)據(jù)，滿足復(fù)雜邏輯控制需求。 接口擴(kuò)展：集成 2 個(gè)串行接口（COM1/COM2），支持 RS232 或 RS485 通信，可連接編程設(shè)備或其他串行外設(shè)。此外，通過(guò) Beckhoff 智能系統(tǒng)總線（SSB） 可擴(kuò)展顯示器、觸摸屏等外圍設(shè)備。 顯示與交互：配備 2 行 × 16 字符背光 LCD 顯示屏 和 撥桿開(kāi)關(guān)，用于參數(shù)設(shè)置、狀態(tài)監(jiān)控和故障診斷。2. 性能與可靠性
實(shí)時(shí)控制：PLC 循環(huán)時(shí)間約 1 ms/1000 條指令（不含 I/O 周期），支持多任務(wù)處理和在線程序修改，滿足工業(yè)級(jí)實(shí)時(shí)性要求。 電源與環(huán)境：采用 24 V DC 寬電壓輸入（-15% 至 +20%），功耗約 140 mA（不含擴(kuò)展模塊）。工作溫度范圍為 -25°C 至 +60°C，防護(hù)等級(jí) IP20，符合 EN 60068-2 振動(dòng) / 沖擊標(biāo)準(zhǔn)，適用于惡劣工業(yè)環(huán)境。 安全認(rèn)證：通過(guò) CE、UL 認(rèn)證，符合 EN 61000-6-2/6-4 的 EMC 標(biāo)準(zhǔn)，確保在電磁干擾環(huán)境下的穩(wěn)定性。3. 編程與組態(tài)
軟件支持：基于 TwinCAT 自動(dòng)化軟件，支持 IEC 61131-3 標(biāo)準(zhǔn)編程語(yǔ)言（IL、LD、FBD、SFC、ST），兼容 PLCopen 運(yùn)動(dòng)控制功能塊。 配置工具：通過(guò) TwinCAT 系統(tǒng)管理器進(jìn)行總線參數(shù)設(shè)置、設(shè)備診斷和固件更新，支持通過(guò) COM1 或 FC510x PC 現(xiàn)場(chǎng)總線卡程序。以下是 BECKHOFF 控制器的主要型號(hào)：
一、工業(yè) PC 控制器（CX 系列）
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CX5000 系列（高性能嵌入式 PC）
CX5010、CX5020（搭載 Intel Atom 處理器，支持 EtherCAT 主站）
CX5030、CX5040（多核處理器，適用于復(fù)雜運(yùn)動(dòng)控制）
CX5100 系列（緊湊型工業(yè) PC）
CX5120-0123（Intel Atom E3815，雙網(wǎng)口，支持實(shí)時(shí)控制）
CX5130、CX5140（更高主頻，支持多任務(wù)處理）
CX5200 系列（高性能擴(kuò)展型）
CX5230-0195（Intel Core i7，支持 PCIe 擴(kuò)展）
CX5240（支持雙千兆網(wǎng)口和 USB 3.0）
CX2000 系列（高端嵌入式 PC）
CX2020-0155（Intel Core i5，支持 FPGA 加速）
CX2040-0155（Intel Core i7，支持多軸同步控制）
CX8000 系列（ARM 架構(gòu)控制器）
CX8090（ARM Cortex-A9，支持 TwinCAT 3）
CX8095（雙網(wǎng)口，支持邊緣計(jì)算）
CX9000 系列（緊湊型 ARM 控制器）
CX9020（ARM Cortex-A8，支持 EtherCAT 和 PROFINET）
CX9240（ARM Cortex-A53 四核，雙千兆網(wǎng)口）
CX7000 系列（低成本 ARM 控制器）
CX7010（Cortex-M7，支持小型 PLC 任務(wù)）
CX7291（Cortex-A9，支持 BACnet/IP 協(xié)議）
CX82xx 系列（新一代 ARM 控制器）
CX8200（Cortex-A53 雙核，1GB 內(nèi)存）
CX8210（帶 EtherCAT 從站接口）
CX8280（RS232/RS485 接口）
CX8290（雙交換式以太網(wǎng)口）
二、模塊化控制器（BX 系列）
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BX5200 系列（總線端子模塊控制器）
BX5200（DeviceNet 主站，支持分布式 I/O）
BX8000 系列（高性能模塊化控制器）
BX8000-0000（支持 CANopen、DeviceNet）
BX9000 系列（緊湊型模塊化控制器）
BX9000、BX9020（支持 EtherCAT 和現(xiàn)場(chǎng)總線）
三、其他核心系列
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CX1000 系列（入門(mén)級(jí)嵌入式控制器）
CX1001-0120（ARM9，支持 Windows CE）
CX1010-0022（Intel Atom，支持 TwinCAT PLC）
CX3000 系列（中端工業(yè) PC）
CX3100（Intel Core i3，支持雙網(wǎng)口）
CX6000 系列（機(jī)架式工業(yè) PC）
CX6100、CX6110（支持 PCIe 擴(kuò)展和冗余電源）
四、特殊應(yīng)用型號(hào)
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CX9020-U900（帶 1 秒 UPS 的嵌入式控制器）
CX8191（支持 BACnet/IP 的樓宇自動(dòng)化控制器）
BC9191（房間自動(dòng)化緊湊型控制器）
