X20CP0292
CPU B&R X20 systems

Un processeur dédié au traitement industriel

La CPU X20CP0292 équipe la gamme X20 de B&R et s’appuie sur un processeur assurant l’exécution des instructions du programme d’automatisation. Ce CPU, unité centrale de traitement du système, prend en charge le runtime Automation Runtime (AR) et pilote les échanges de données entre les modules d’extension et le réseau de terrain. Contrairement à une carte graphique dotée d’un GPU pour le rendu graphique, cette unité centrale traitement se concentre sur le traitement séquentiel des instructions métier : logique combinatoire, régulation, gestion des axes via ACOPOS. L’architecture processeur de ce module reste orientée automatisme industriel, sans fonction de calcul graphique GPU embarquée, contrairement à certaines architectures combinant plusieurs processeurs et un GPU dédié pour des applications de calcul intensif. Le choix d’un processeur adapté à l’exécution instructions temps réel conditionne la réactivité de la machine pilotée. Les processeurs de ce type se distinguent des processeurs génériques par leur capacité à exécuter instructions de façon déterministe, chaque cycle devant exécuter instructions dans un temps borné.

Mémoire et capacités de traitement

La CPU dispose de 3072 Ko de mémoire programme et de 750 Ko de mémoire de travail, complétés par 3 Ko de mémoire de données et 3 Mo de mémoire de chargement. Cette répartition mémoire ordinateur industriel permet de stocker le code applicatif et les données de fonctionnement sans recourir à une carte mémoire externe, le support carte mémoire n’étant pas proposé sur cette référence. Le processeur gère ainsi l’exécution instructions du programme directement depuis sa mémoire embarquée, ce qui simplifie la maintenance et réduit les risques liés à un support amovible. Cette approche diffère des architectures Intel Core ou AMD grand public, qui reposent sur des bus mémoire et des caches multiples : ici, la centrale de traitement reste dimensionnée pour un fonctionnement déterministe, sans système d’exploitation généraliste. Contrairement aux processeurs AMD ou Intel destinés aux stations de travail, ce processing unit industriel privilégie la robustesse et la prévisibilité des cycles d’exécution, ses registres internes traitant des données sur un nombre de bits adapté aux instructions métier plutôt qu’à des calculs graphiques massivement parallèles sur de nombreux bits.

Communication et intégration système

La X20CP0292 embarque un port Ethernet 100BASE-T, un port série RS232 et prend en charge le CAN bus via le module X20BB27. Elle intègre également le protocole X2X Link en tant que master, ce qui permet de connecter les modules d’entrées/sorties déportées du système X20. Ce module s’intègre dans un système d’automatisation existant sans nécessiter de bus PCI express ni de carte graphique GPU dédiée. Le firmware Automation Runtime supporte plusieurs langages de programmation : Ladder Diagram, Function Block Diagram, Structured Text, Sequential Function Chart, Instruction List et C. Cette diversité de langages facilite l’écriture du code applicatif selon les compétences de l’équipe technique. La CPU trouve sa place dans les architectures nécessitant un traitement local des données avant remontée vers un système de supervision, voire vers une infrastructure cloud pour l’historisation ou l’analyse à distance, cette remontée vers le cloud restant complémentaire au traitement local assuré par la central processing unit embarquée.

Alimentation, environnement et fiabilité

Le module fonctionne sous tension continue, avec une plage d’alimentation comprise entre 20,4 et 28,8 V DC, pour une consommation énergie limitée à 3 W. Cette faible consommation énergie facilite le dimensionnement de l’alimentation générale de l’armoire électrique, notamment lorsque plusieurs unités centrales traitement doivent cohabiter sur un même rack, ces processeurs multiples devant chacun exécuter instructions sans dépasser le budget énergétique disponible. La CPU supporte une plage de température de fonctionnement de -25°C à 60°C, avec un indice de protection IP20, ce qui convient à une installation en armoire fermée. Elle intègre un capteur de température et une horloge temps réel (real-time clock), utiles pour l’horodatage des événements et la surveillance thermique du système. Les certifications CE, KC, EAC, cULus, cCSAus, ATEX, DNV GL et KR couvrent un large périmètre d’installations industrielles, y compris en zones réglementées ou en environnement maritime.

Cas d’usage et architecture système

Cette CPU ne dispose d’aucune entrée ou sortie TOR ou analogique intégrée, ni de capacité d’extension par modules supplémentaires (0 module maximum), ce qui la positionne comme unité de traitement central au sein d’un système modulaire X20 où les fonctions d’entrées/sorties sont déportées via X2X Link. Elle s’adresse aux architectures où le processeur central pilote un ensemble d’I/O distant plutôt qu’un châssis local étendu. Pour les articles connexes, il convient de consulter les modules de bus X20BB27 pour l’ajout du CAN bus, ainsi que les modules d’extension d’entrées/sorties compatibles X2X Link. Ce type de central processing, associé à un support ACOPOS pour la gestion d’axes, s’intègre dans les lignes de production nécessitant un contrôle précis du mouvement et une remontée de données fiable vers les systèmes de supervision. Ce type d’architecture à processeurs dédiés se retrouve également dans des environnements exigeants en fiabilité, comparables à ceux d’une clinique psychiatrique universitaire où la traçabilité des données est essentielle : de la même manière qu’une clinique psychiatrique ou un établissement psychiatrique universitaire impose une continuité de service stricte, ces processeurs industriels doivent garantir une exécution ininterrompue des tâches critiques.