Новый процессор связи Siemens 6GK7443-1EX30-0XE0 или 6GK74431EX300XE0

Сименс 6GK7443-1EX30-0XE0 | SIMATIC NET CP 443-1 — S7-400 Контроллер PROFINET IO / Dual RJ45 / 100 Мбит/с / ERTEC 400 / PROFIenergy / IP ACL

Зачем S7-400 нужен CP — и что добавляет CP 443-1

Линейка ЦП S7–400, включая флагманский ЦП 417H, включает интерфейсы MPI и PROFIBUS DP на уровне ЦП. Чего он не включает, так это порта Ethernet или PROFINET. Для каждого соединения Ethernet от S7–400 требуется наличие CP 443–1 в стойке.

CP 443-1 не является пассивным сетевым адаптером — это независимый коммуникационный процессор со своим собственным сетевым чипом ERTEC 400, собственной оперативной памятью и собственной прошивкой, которая выполняет все задачи Ethernet, не потребляя никакого времени обработки ЦП S7-400.

На процессор, выполняющий требовательную каскадную программу PID, не влияют циклические обмены ввода-вывода PROFINET, транзакции TCP/IP или запросы S7 PUT/GET. CP 443-1 обрабатывает все эти данные независимо и через определенные промежутки времени передает результаты в ЦП через объединительную плату S7-400. Для контроллера процесса, работающего круглосуточно и без выходных в критически важных приложениях предприятия, такое архитектурное разделение между управлением процессом и сетевой связью является настоящим эксплуатационным преимуществом.

Ключевые характеристики

Встроенный 2-портовый коммутатор — линейная топология без внешних коммутаторов

Два порта RJ45 CP 443-1 не являются двумя независимыми сетевыми соединениями — они образуют 2-портовый встроенный коммутатор Ethernet. Для установок PROFINET IO это обеспечивает линейную (последовательную) топологию: сетевой кабель проходит от порта RJ45 одного устройства к другому без какого-либо промежуточного переключателя на каждой станции. Линия по производству двадцати устройств работает на одном кабельном пути; нет места на панели, занимаемого промежуточными коммутаторами, нет дополнительных затрат на оборудование для каждого сегмента.

Для более крупных установок, где более подходящей топология «звезда» через центральный управляемый коммутатор, оба порта RJ45 подключаются к звезде через любой порт.

Контроллер PROFINET IO — прозрачный для программы ЦП

CP 443-1 управляет полным циклическим обменом данными со всеми сконфигурированными устройствами PROFINET IO. Распределенные станции ET 200SP, ET 200M, ET 200MP, приводы с поддержкой PROFINET и устройства безопасности циклически обмениваются данными процесса с CP 443-1. CP отображает входящие данные устройства в образ процесса CPU S7-400 и записывает выходные команды CPU обратно на устройства. Программа S7-400 считывает и записывает стандартные адреса ввода-вывода ПЛК — без блоков связи и сетевых примитивов. Конфигурация использует файл GSDML устройства в STEP 7 или TIA Portal.

ПРОФИэнергия — Координированное управление резервами

Во время запланированных производственных пауз PROFIenergy дает команду всем подключенным устройствам одновременно перейти в определенные состояния пониженного энергопотребления — приводы выключаются и отключают охлаждающие вентиляторы; Станции ввода-вывода уменьшают мощность внутреннего питания; устройства с механическими компонентами фиксируют положение. Одна команда пробуждения возвращает все устройства в рабочую готовность в контролируемой последовательности.

Такой скоординированный подход позволяет избежать одновременного скачка напряжения при одновременном запуске всех устройств. Для предприятий, стремящихся соответствовать стандарту ISO 50001 или управлять затратами на электроэнергию как значимыми эксплуатационными расходами, PROFIenergy через CP 443-1 обеспечивает инфраструктуру уровня контроллера для структурированной экономии энергии.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос 1: Можно ли установить несколько модулей CP 443-1 в одну стойку S7-400?

Да, до 4 модулей CP 443-1 могут работать как контроллеры PROFINET IO на одной станции S7-400 (в сочетании с ограничениями других типов модулей). Каждый CP независимо управляет своими назначенными устройствами PROFINET IO. Если один CP 443-1 достигает предела объема данных своего устройства или ввода-вывода, распределение устройств между двумя CP снижает нагрузку на каждый CP и пропорционально сокращает время цикла обновления ввода-вывода.

В2: Работает ли CP 443-1 в резервируемых системах S7-400H?

Да для связи S7 (PUT/GET, контролирующие соединения). Для PROFINET IO в H-системах устройства ввода-вывода с возможностью резервирования системы S2 или R1 поддерживают одновременные соединения с двумя контроллерами CP 443-1 — одним в активной стойке ЦП и одним в резервной. При выходе из строя активного CPU устройства ввода-вывода перенаправляют связь PROFINET на резервный CP без потери данных. Не все устройства ввода-вывода поддерживают резервирование H-системы PROFINET; проверьте документацию по совместимости GSDML каждого устройства.

Вопрос 3. Что такое быстрый запуск и когда он имеет значение?

Быстрый запуск предварительно настраивает сетевые параметры устройства ввода-вывода в энергонезависимой памяти, минуя стандартные этапы обнаружения IP и согласования топологии при включении питания. Время запуска сокращается с нескольких секунд до менее секунды. Это имеет значение там, где время перезапуска машины влияет на производство: станции сборки автомобилей, упаковочные машины и приложения, где любая задержка после повторной активации аварийного останова приводит к увеличению времени цикла. Для стандартных стационарных установок, где несколько дополнительных секунд при запуске несущественны, достаточно стандартного запуска PROFINET.

Вопрос 4: Какую информацию отображает встроенная веб-диагностика?

Стандартный веб-браузер в сети предприятия обеспечивает доступ к встроенному веб-серверу CP 443-1 — установка программного обеспечения не требуется. На дисплее отображаются: состояние и конфигурация CP, все сконфигурированные состояния подключения устройств ввода-вывода, диагностика на уровне модуля для станций ET 200S/ET 200M и диагностический буфер CPU S7-400. Инженеры также могут создавать собственные веб-страницы, на которых отображаются значения данных процесса из блоков данных ЦП S7-400, которые можно использовать в качестве базовых дисплеев оператора без установки клиента HMI.

Вопрос 5: Когда для связи S7–400 следует использовать UDP вместо TCP?

TCP обеспечивает надежную, упорядоченную доставку с автоматической повторной передачей — правильно для S7 PUT/GET, передачи файлов по FTP и любого обмена, где должен быть доставлен каждый байт. UDP не обеспечивает гарантии повторной передачи, но обеспечивает меньшую задержку — используется для широковещательной передачи данных процесса в реальном времени (когда следующее обновление следует немедленно, если оно потеряно), синхронизации времени (NTP/SNTP) и быстрого опроса SCADA, где своевременность перевешивает уверенность в доставке. CP 443-1 поддерживает оба варианта; соответствующий протокол выбирается для каждого отношения связи на ШАГЕ 7.