CP 443-1 Siemens

Область применения

Коммуникационный процессор CP 443-1 обеспечивает возможность подключения программируемых контроллеров SIMATIC S7-400 к сети Industrial Ethernet. Он оснащен встроенным микропроцессором и выполняет автономное управление сетевым обменом данными, разгружая от этих задач центральный процессор контроллера. С помощью CP 443-1 может устанавливаться связь между S7-400 и:

• программаторами/ компьютерами;
• приборами и системами человеко-машинного интерфейса;
• системами автоматизации SIMATIC S5/ S7/ WinAC;
• приборами ввода-вывода сети PROFINET IO;
• приборами и системами других производителей.

Обзор

• Подключение SIMATIC S7-400 к сети Industrial Ethernet:
  • Два гнезда RJ45 для подключения к сети, 10/100 Мбит/с, дуплексный/ полудуплексный режим, автоматическая настройка на скорость обмена данными в сети, автоматическая кроссировка подключаемых кабелей.
  • Встроенный 2-канальный коммутатор Industrial Ethernet на базе специализированной микросхемы ERTEC с поддержкой обмена данными в реальном масштабе времени.
  • Одновременная поддержка транспортных протоколов ISO, TCP/IP и UDP, а также PROFINET IO.
  • Настраиваемый набор функций контроля активности соединений. 
• Коммуникационные функции:
• Поддержка транспортных протоколов ISO, TCP/IP и UDP.
• Контроллер ввода-вывода PROFINET IO с поддержкой режимов RT и IRT 
• PG/OP-функции связи с поддержкой процедур S7 роутинга.
• S7-функции связи.
• Поддержка широковещательных сообщений на основе транспортного протокола UDP.
• Защита доступа с использованием конфигурируемого списка разрешенных IP адресов.
• Работа в составе F-, H- и FH систем.
• Настройка параметров с помощью STEP 7. 
• Дистанционное программирование, конфигурирование и диагностика через сеть.
• Встроенный Web сервер для диагностики с помощью стандартного Web браузера.
• Синхронизация времени центрального процессора с использованием процедур SIMATIC или протокола NTP.
• Интеграция в систему управления сетью на основе протокола SNMP MIB-II.

Дизайн

Коммуникационный процессор CP 443-1 характеризуется следующими показателями:

• Компактное исполнение;
  пластиковый корпус шириной 25 мм, на фронтальной панели которого расположены:
  • Два гнезда RJ45 для подключения к сети Industrial Ethernet/ PROFINET со скоростью обмена данными 10/ 100 Мбит/с, автоматической настройкой на скорость обмена данными в сети, автоматической кроссировкой подключаемых кабелей.
  • Светодиоды индикации оперативных состояний модуля и наличия ошибок в его работе.
• Гнезда RJ45 имеют промышленное исполнение. Подключение соединительных кабелей выполняется с помощью штекеров IE FC RJ45 с осевым отводом кабеля. При необходимости подключение к сети может выполняться с помощью стандартных TP кордов. 
• Простота монтажа:
  CP 443-1 устанавливается в монтажную стойку S7-400 и подключается к внутренней шине контроллера через один разъем. Модуль может устанавливаться на любое свободное посадочное место монтажной стойки, отведенное для установки модулей SM/ FM/ CP. 
• Работа с естественным охлаждением без использования буферной батареи.
• Возможность установки в стойки расширения, подключаемые к базовому блоку через интерфейсные модули, способные поддерживать обмен данными через С-шину контроллера.
• Замена коммуникационного процессора без повторного конфигурирования системы.

Функции

Модуль CP 443-1 оснащен встроенным микропроцессором и обеспечивает автономное обслуживание задач обмена данными через Industrial Ethernet, разгружая от этих задач центральный процессор контроллера. Для быстрого включения в работу он поставляется с предварительно установленным уникальным MAC адресом.

Поддержка протокола DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) позволяет назначать IP адреса с центрального DHCP сервера.

Набор настраиваемых функций позволяет выполнять контроль активности всех TCP соединений с активными и пассивными партнерами по связи.

Поддержка протокола NTP позволяет выполнять синхронизацию времени центрального процессора с точностью ±1 с.

При работе в комбинированном режиме CP 443-1 способен выполнять одновременную поддержку нескольких коммуникационных протоколов и коммуникационных служб:

PG/OP функции связи

PG/OP функции связи позволяют выполнять дистанционное программирование всех сетевых S7 станций.

• S7 роутинг
  обеспечивает поддержку межсетевого обмена данными для дистанционного программирования всех S7 станций в сложные иерархических сетевых структурах. 

Функции связи через PROFINET

• Контроллер ввода-вывода PROFINET IO
  обслуживание систем распределенного ввода-вывода на основе PROFINET IO с поддержкой обмена данными в реальном масштабе времени ( режим RT) или в реальном масштабе времени с использованием тактовой синхронизации (режим IRT).
• Поддержка функций приоритетного запуска определенного состава приборов ввода-вывода PROFINET IO.

 S7 функции связи

Для организации обмена данными между S7-400 (клиент или сервер) и:

• программируемыми контроллерами S7-200/ S7-300/ S7-400/ WinAC;
• приборами и системами человеко-машинного интерфейса;
• компьютерами (СР 1613 A2/ CP 1623 с S7-1613 или SOFTNET S7). 

Дополнительные возможности:

• Резервированные системы связи
  Для построения резервированных систем S7 связи коммуникационные процессоры CP 443-1 может устанавливаться в программируемые контроллеры SIMATIC S7-400H/FH с центральными процессорами с операционной системой от V4.5 и выше. Они способны поддерживать резервированные соединения с другими H/FH системами, а также с компьютерами, оснащенными коммуникационными процессорами CP 1613 A2/ CP 1623 и программным обеспечением S7-REDCONNECT.
• Синхронизация даты и времени 
  С помощью CP 443-1 может выполняться синхронизация времени всех сетевых устройств, поддерживающих выполнение этой функции. Для выполнения операций синхронизации может использоваться протокол NTP (Network Time Protocol) или процедуры SIMATIC.

Открытый обмен данными через Industrial Ethernet 

Простой оптимизированный интерфейс с возможностью передачи по одному запросу до 8 Кбайт данных. Базируется на использовании 4 уровня и коммуникационных функций SEND/ RECEIVE.

Этот интерфейс позволяет использовать:

• Транспортные соединения ISO.
• Транспортные соединения TCP:
  • с поддержкой процедур RFC 1006,
  • без поддержки процедур RFC 1006.

• Транспортные соединения UDP (до 2 Кбайт данных на запрос):
  • с поддержкой широковещательных сообщений.

Открытый обмен данными находит применение для организации связи с программируемыми контроллерами SIMATIC S5/ S7-300/ S7-400/ WinAC, а также с промышленными и офисными компьютерами. Для управления открытым обменом данными через Industrial Ethernet в программу контроллера должны быть включены специальные загружаемые функциональные блоки. Эти блоки включены в комплект поставки пакета NCM S7 для Industrial Ethernet.

Функции FETCH/WRITE позволяют получать непосредственный доступ к данным центральных процессоров SIMATIC S5. Это позволяет оставлять в работе существующие системы человеко-машинного интерфейса.

Защита от несанкционированного доступа

Управление доступом к CP 443-1 выполняется с помощью свободно конфигурируемого списка разрешенных IP адресов.

Диагностика

Для диагностики CP 443-1 могут использоваться инструментальные средства STEP 7,  Web и SNMP. Набор поддерживаемых функций позволяет:

• Использовать основной набор диагностических и статистических функций.
• Выполнять диагностику соединений.
• Выполнять диагностику приборов ввода-вывода PROFINET IO, подключенных к коммуникационному процессору.
• Получать статистические данные контроллера LAN.
• Получать информацию о каждом коммуникационном порте.
• Получать доступ к содержимому буфера диагностических сообщений.
• Использовать Web интерфейс для поддержки упрощенного набора диагностических функций, а также отображения содержимого буфера диагностических сообщений центрального и коммуникационного процессора в текстовом формате.

Диагностика во время работы:

• Запрос состояний коммуникационных соединений через функциональный блок в программе пользователя.
• Интеграция в систему управления сетью на основе протокола SNMP с поддержкой объектов MIB-II. Позволяет получать информацию о состоянии коммуникационного интерфейса, например, для управления сетью.

Конфигурирование

Для конфигурирования всех функций коммуникационного процессора CP 443-1 необходим STEP 7 от V5.4 и выше. Все операции программирования, настройки параметров и диагностики могут выполняться дистанционно через сеть.

Параметры настройки коммуникационного процессора сохраняются в памяти центрального процессора, что позволяет выполнять замену CP 443-1 без повторного конфигурирования системы связи. Объем параметров CP 443-1 должен учитываться при выборе емкости карты памяти центрального процессора.

Обеспечивается поддержка дистанционного конфигурирования и программирования всех станций SIMATIC S7, подключенных к сети.

Все функциональные блоки (FС), необходимые для организации связи с программируемыми контроллерами SIMATIC S5, включены в библиотеки пакета NCM S7 для Industrial Ethernet.

Интеграция

Связь с сетью верхнего уровня через CP 443-1 как PROFINET IO контроллер

Линейная структура PROFINET IO контроллер с интегрированным коммутатором реального времени

Линейная структура для верхнего уровня управления через интегрированный 2-х портовый коммутатор

Особенности

• Идеальное решение для включения в магистральные топологии сети через два порта RJ45 встроенного 2-канального коммутатора Industrial Ethernet.
• Поддержка функций MRP реконфигурирования сети, возможности использования в резервированных системах автоматизации, повышение надежности функционирования системы связи.
• Защита инвестиций в существующие системы за счет поддержки открытого обмена данными через Industrial Ethernet.
• Обслуживание систем распределенного ввода-вывода на основе сети PROFINET IO с поддержкой обмена данными в реальном масштабе времени (RT), а также в реальном масштабе времени с использованием тактовой синхронизации (IRT).
• Защита доступа на основе конфигурируемого списка разрешенных IP адресов без изменения паролей.
• Поддержка выполнения диагностических операций с использованием STEP 7, Web браузера или протокола SNMP V2.
• Сохранение параметров настройки в памяти центрального процессора. Замена коммуникационного процессора без повторного конфигурирования системы связи.
• Дистанционное программирование через TCP/IP WAN или через телефонные сети (например, через ISDN).
• Синхронизация времени в масштабах предприятия с использованием процедур SIMATIC или протокола NTP.
• Установка IP параметров серии машин без использования STEP 7.
• Передача широковещательных сообщений на основе протокола UDP.
• Возможность организации связи без использования процедур RFC 1006.

Технические данные