西門子CP443-1通訊處理器

西門子CP443-1通訊處理器

西門子S7-400PLC，CP443-1通訊模塊、以太網(wǎng)通訊處理器，用于將SIMATIC S7-400連接到工業(yè)以太網(wǎng)，也可用作PROFINET IO控制器或用于SIMATIC H系統(tǒng)中。西門子CP443-1以太網(wǎng)通訊模塊集成的2端口實(shí)時交換機(jī)非常適合在具有總線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中使用，單寬模板，帶有集成交換機(jī)，可節(jié)省機(jī)架和控制柜中的空間。通過利用 S5 兼容通訊完成對 SIMATIC S7-400 的集成，從而實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)有安裝進(jìn)行投資保護(hù)。帶PROFINET現(xiàn)場設(shè)備與工業(yè)以太網(wǎng)的連接。通過面向設(shè)備的 IP 地址列表，無需更改密碼，即可實(shí)現(xiàn)保護(hù)。

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西門子CP443-1通訊處理器

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  通信處理器，用于將 SIMATIC S7-400 連接到工業(yè)以太網(wǎng)，也可用作 PROFINET IO 控制器或用于 SIMATIC H 系統(tǒng)中。

  CP 支持：

• 編程器/OP 通信

• S7 通信

• 開放式通信 (SEND/RECEIVE)

• PROFINET 通訊

• IT通訊

CP 443-1 是用于工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)的 SIMATIC S7-400 的通訊模板。 由于其自身備有處理器，從而解除了CPU的通訊任務(wù)并有助于另加連接。

CP 443-1 允許 S7-400 和以下設(shè)備通訊：

編程設(shè)備、計(jì)算機(jī)、HMI 設(shè)備；
主機(jī) PC；
其它 SIMATIC S7 系統(tǒng)；
SIMATIC S5 PLC；
現(xiàn)場設(shè)備（PROFINET IO 設(shè)備）；
第三方設(shè)備。

注:
CP 443-1已經(jīng)過認(rèn)證，可與帶有 FW 5.1（或更高版本）的 SIMATIC S7-400 CPU 或帶有 FW V4.5 （或更高版本）的 H-CPU 的結(jié)合使用。與 CPU 或 或 H-CPU V 4.0 結(jié)合使用時，CP 443-1 (EX20) 可使用其先前型號 CP 443-1 (EX11) 的功能。有關(guān)兼容性問題，請參見手冊。

CP 443-1 提供了 SIMATIC S7-400 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全部優(yōu)點(diǎn)：

緊湊型設(shè)計(jì);
堅(jiān)固的塑料外殼，正面有：
用于連接到 100 MBit/s 工業(yè)以太網(wǎng)的兩個 RJ45 接口，可通過“自動檢測/自動協(xié)商"功能來自動檢測數(shù)據(jù)傳輸速率；
RJ45 接口具有工業(yè)兼容性，帶有附加套管，用于連接到 IE FC RJ45 插頭 180 或標(biāo)準(zhǔn)插接線。
用于指示出每個交換機(jī)端口的運(yùn)行與通訊狀態(tài)診斷的 LED。
安裝容易：
CP 443-1 安裝在 S7-400 子機(jī)架上，并經(jīng)過背板總線連接到其它模板 S7-400。
CP 443-1可以不用風(fēng)扇運(yùn)行。
與 IM 460/461 一起，CP 443-1 也可用于擴(kuò)展機(jī)架內(nèi)。
模塊的更換無需使用編程設(shè)備 (PG)。
用于指示出運(yùn)行與通訊狀態(tài)的通用 LED 和端口 LED。

兩個 RJ45 端口，10/100 Mbps 全雙工/半雙工，通過集成式 2 端口交換機(jī)進(jìn)行自動檢測和自動交叉
接口的通信服務(wù)：
開放式通信（TCP/IP 和 UDP）：使用 UDP 實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)傳送，包括兩個接口之間的路由。
編程器/OP 通信：通過 S7 路由實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間通信。
S7 通訊（客戶端、服務(wù)器、多路復(fù)用），包括兩個接口之間的路由。
S7-400 H 系統(tǒng)的 S7 H 通信，現(xiàn)在還可以跨越網(wǎng)絡(luò)邊界 (ISO-on-TCP)。
經(jīng)認(rèn)證的 PROFINET IO 控制器，具有實(shí)時性能（RT 和 IRT）。
通過 DHCP、簡易 PC 工具或通過程序塊（例如 HMI）進(jìn)行 IP 地址分配。
介質(zhì)冗余 (MRP)：
在采用環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的以太網(wǎng)網(wǎng)內(nèi)，CP 支持介質(zhì)冗余程序 MRP。MRP 用作 MRP 管理器和 MRP 客戶端。
診斷和網(wǎng)絡(luò)管理：
豐富的診斷功能，可用于機(jī)架中的所有模板（包括圖形診斷，例如，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)）。
支持 SNMP V1/V3，可集成到網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中。
安全機(jī)制：
通過可組態(tài)的 IP 訪問列表進(jìn)行訪問保護(hù)。
安全固件更新。
剽竊檢測。
按照 Achilles II 級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行認(rèn)證。
使用 STEP 7 V5.5 SP2 對所有功能進(jìn)行組態(tài)；
使用 STEP 7 Professional V11，僅可對先前型號 CP 443-1 (6GK7 443-1EX20-0XE0) 的有限功能進(jìn)行組態(tài)。

IP組播是一種特殊的通信方式，只能通過工業(yè)以太網(wǎng)CP/CM組態(tài)UDP連接(UDP用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議)的方式進(jìn)行組態(tài)。IP組播用于將消息從一個站發(fā)送到多個伙伴站。

組播消息由一個特殊的組播地址發(fā)送的。IP地址范圍從224.0.1.0到239.255.255.255專門用于IP組播。

廣播消息會發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中所有的設(shè)備。例如，在搜索IP地址的MAC地址（ARP請求）時，使用的就是廣播消息。這就是為什么通信模塊必須處理和評估廣播信息的原因。如果網(wǎng)絡(luò)中存在太多的廣播信息，網(wǎng)絡(luò)的性能會下降。因?yàn)槊總€模塊要處理完所有的廣播消息后才能確定哪些信息是給自己的。

如果使用S7-300/S7-400工業(yè)以太網(wǎng)CP卡，關(guān)于廣播消息需注意以下兩點(diǎn)：

• S7-300/S7-400的工業(yè)以太網(wǎng)CP在收到信息之后，廣播消息會zui先被篩選出來，并立即丟掉所有無用的消息（例如，ARP請求），以防止廣播消息對其他鏈路產(chǎn)生負(fù)面的影響。

• S7-300/S7-400工業(yè)以太網(wǎng)CP通過UDP鏈接可以發(fā)送數(shù)據(jù)，但是不能接受數(shù)據(jù)。

自STEP 7/ NCM V5.1 + SP2及以后版本 S7-300/S7-400工業(yè)以太網(wǎng)CP的UDP組播可以給一個特定組的通訊伙伴發(fā)送信息。

通訊處理器特性：

通常通訊處理器不接受除時間外的其他組播消息。如果在組態(tài)中激活一個組播組，那么在控制器中也需要激活此組播。這樣只激活了一個特定組，通訊處理器仍然繼續(xù)過濾網(wǎng)絡(luò)中其它廣播消息。每個已組態(tài)的組播都必須在控制器中標(biāo)記。                      

這就是為什么在信息要發(fā)送到一組伙伴站時選擇組播。

• 在條目ID 16767769 中，可以找到關(guān)于S7-300工業(yè)以太網(wǎng)CP中支持的zui大組播組數(shù)的信息。

• 在條目ID 15368142 中，可以找到關(guān)于S7-400工業(yè)以太網(wǎng)CP中支持的zui大組播組數(shù)的信息。

• 在S7-1200 / S7-1500 CP / CM的手冊中，可以找到支持的zui大組播組數(shù)的信息。

• 與UDP一樣，數(shù)據(jù)長度的限制是2048字節(jié)。

• 通訊處理器仍然不受廣播負(fù)載影響。

• 所有的伙伴站也都必須支持組播。

• 發(fā)送的信息沒有任何安全機(jī)制（應(yīng)答）。

• IP組播信息可以通過路由器發(fā)送到外部不同網(wǎng)段IP。

由于UDP協(xié)議不提供應(yīng)答機(jī)制，所以發(fā)送的消息沒有應(yīng)答。例如如果將一個消息發(fā)送給100個伙伴，然后同時到達(dá)100個確認(rèn)(一個伙伴一個確認(rèn))，發(fā)送方模塊無法評估如此泛洪的數(shù)據(jù)。

• 由于電纜通過螺紋電纜頭接入端子排，且可用電纜頭的數(shù)量受端子排結(jié)構(gòu)的限制，所以選擇這種電纜是輕松達(dá)到電機(jī)都端子排高防護(hù)等級 IP55 或更高防護(hù)等級的*方法。因此單芯電纜不太適合。

• 對于三芯三相對稱電纜，電纜外徑的總電氣負(fù)荷為零，這會傳送到（導(dǎo)電，金屬）電纜導(dǎo)管或機(jī)架，在這些導(dǎo)電、金屬連接中不會產(chǎn)生電流（接地電流或泄漏電流）。泄漏電流的危險非常大，增加的電纜屏蔽損失大于單芯電纜。

• 所需的電纜截面積取決于流過電纜的電流。例如，標(biāo)準(zhǔn) IEC 60364-5-52 規(guī)定了電纜的允許電流負(fù)荷。這種電流負(fù)荷取決于溫度等環(huán)境條件，但也取決于敷設(shè)方式。電纜的敷設(shè)方式是個重要因素，包括單根敷設(shè)（需要保持良好通風(fēng)）或分組敷設(shè)。對于分組敷設(shè)，也要保持良好通風(fēng)，因?yàn)殡娎|間會相互加熱。對于適用于這些邊界條件的相關(guān)修正系數(shù)，請參見 IEC 60364-5-52。

  下表所示為PVC 絕緣、三芯銅纜和鋁纜的建議截面積（根據(jù)標(biāo)準(zhǔn) IEC 60364-5-52）。允許導(dǎo)線溫度 70癈（例如 Protodur NYY 或 NYCWY），環(huán)境溫度 40°C。

  載流能力，標(biāo)準(zhǔn) IEC 60364-5-52，40°C 時

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  3 芯電纜橫截面積	銅電纜		鋁電纜
  	單條電纜敷設(shè)	一組電纜并行敷設(shè) 1)	單條電纜敷設(shè)	一組電纜并行敷設(shè) 1)
  mm2	A	A	A	A
  3x2.5	22	17	17	13
  3x4.0	30	23	23	18
  3x6.0	37	29	29	22
  3x10	52	41	40	31
  3x16	70	54	53	41
  3x25	88	69	68	53
  3x35	110	86	84	65
  3x50	133	104	102	79
  3x70	171	133	131	102
  3x95	207	162	159	124
  3x120	240	187	184	144
  3x150	278	216	213	166
  3x185	317	247	244	190
  3x240	374	292	287	224

  
  

  ¹⁾ 在電纜托盤中zui多可在水平方向敷設(shè) 9 根直接相互接觸的電纜。

  電流較高時，必須將電纜并聯(lián)。

  注意：有關(guān)北美市場 AWG 或 MCM 標(biāo)準(zhǔn)的建議必須從適當(dāng)?shù)?NEC（國家電氣規(guī)程）或 CEC（加拿大電氣規(guī)程）標(biāo)準(zhǔn)中獲取。

  接地和 PE 導(dǎo)線截面積

  確定 PE 導(dǎo)線尺寸時必須考慮以下要求：

• 在發(fā)生由 PE 導(dǎo)線上接地故障電流的電壓損耗引發(fā)的接地故障時，不會產(chǎn)生不允許的高接觸電壓（< 50 VAC 或 < 120 VDC，IEC 61800-5-1，IEC 60 364，IEC 60 543）。

• 不得使用 PE 導(dǎo)線搭載的任何接地故障電流過度加載 PE 導(dǎo)線。

• 如果發(fā)生故障時連續(xù)電流可以流經(jīng) PE 導(dǎo)線，則必須按照該連續(xù)電流標(biāo)出 PE 導(dǎo)線截面積的尺寸。

• PE 導(dǎo)線的截面積必須根據(jù) EN 60 204-1、EN 60 439-1 或 IEC 60 364 進(jìn)行選擇。

• 通常，通過本地接地電極將開關(guān)設(shè)備和電機(jī)分別接地。若使用這種接地配置，接地故障電流會流經(jīng)并聯(lián)接地并分流。盡管使用上表中規(guī)定的相對較小的 PE 導(dǎo)線截面積，在該接地系統(tǒng)中也不會產(chǎn)生不允許的接觸電壓。但是基于不同接地配置的經(jīng)驗(yàn)，我們建議應(yīng)直接將接地線鋪回至變頻調(diào)速柜。出于電磁兼容性原因，以及為防止承載電流，應(yīng)使用三芯三相對稱電纜，可能的話，代替 4 芯電纜，尤其是功率范圍的變頻調(diào)速柜。使用三芯電纜時，保護(hù)導(dǎo)線或 PE 導(dǎo)線必須單獨(dú)敷設(shè)，或?qū)ΨQ排布在電機(jī)電纜中。PE 導(dǎo)線的對稱性可通過將一條導(dǎo)線環(huán)繞所有相導(dǎo)線或使用一條三相導(dǎo)線和三條接地導(dǎo)線對稱布置的電纜來實(shí)現(xiàn)。詳細(xì)信息，參見《SINAMICS 低壓工程手冊》。該工程手冊以 PDF 文件的形式存儲在隨產(chǎn)品目錄 D 11 提供的光盤中。

• 通過其控制器，變頻調(diào)速柜將負(fù)載電流（電機(jī)和接地故障電流）限制為相當(dāng)于額定電流的 rms 值。因此，我們建議使用與用于將變頻調(diào)速柜接地的相導(dǎo)線的截面積相似的 PE 導(dǎo)線截面積。

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• 建議使用下面的熔斷器來保護(hù)低壓配電盤上的設(shè)備。如果選擇了選件 L26（總開關(guān)或斷路器），則變頻器已集成有半導(dǎo)體保護(hù)功能。此時，可在配電柜上使用 3NA 型熔斷器。

  如果未選擇選件 L26，那么強(qiáng)烈*使用 3NE 型熔斷器¹⁾。

  有關(guān)這些熔斷器的詳細(xì)信息，請參見產(chǎn)品目錄 LV10。

  相導(dǎo)線的截面積	外部 PE 導(dǎo)線的zui小截面積
  mm2	mm2
  zui多可達(dá) 16	zui小相導(dǎo)線截面積
  16 ... 35	16
  35 或以上	zui小相導(dǎo)線截面積的一半

  
  

  注： 有關(guān)北美市場 AWG 或 MCM 標(biāo)準(zhǔn)的建議必須從適當(dāng)?shù)?NEC（國家電氣規(guī)程）或 CEC（加拿大電氣規(guī)程）標(biāo)準(zhǔn)中獲取。

  
  

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