6GK7443-1EX20-0XE0 6GK7 443-1EX20-0XE0 6GK7443-1EX2O-OXEO

Siemens 6GK7443-1EX20-0XE0 ∙ CP 443-1 Communicatieprocessor ∙ S7-400 Industrial Ethernet, Dual RJ45 10/100 Mbit/s, PROFINET IO Controller, 128 verbindingen, SNMP V2 / DHCP / Web Diagnostics

Overzicht

DeSiemens 6GK7443-1EX20-0XE0is the CP 443-1 communications processor for the SIMATIC S7-400 — the Industrial Ethernet interface module that connects the S7-400 PLC rack directly to 10/100 Mbit/s Ethernet networks while simultaneously acting as a PROFINET IO controller for distributed I/O systems.

In de hiërarchie van S7-400-modules wordt de CP 443-1 naast de CPU-modules in het achtervlak aangesloten en draagt de volledige netwerkcommunicatiebelasting onafhankelijk van de CPU.het afladen van Ethernet-protocolverwerking, zodat de CPU zich blijft concentreren op de uitvoering van zijn PLC-programma zonder communicatie overhead, waardoor de scancyclusprestaties afnemen.

De meest onderscheidende hardwarefunctie van de EX20-variant is de geïntegreerde real-time-switch met twee poorten die is gebouwd rond de ERTEC 400-chip.

The two RJ45 ports are not two independent network connections — they share one IP address and form a switch that allows the module to participate in both linear (daisy-chain) and ring topologies without an external switch.

This is directly relevant for PROFINET IO installations where the linear topology through device-to-device connections reduces hardware cost and cabinet space compared to star-wired architectures requiring a central switch at every tier.

De ringtopologie, in combinatie met het Media Redundancy Protocol (MRP), stelt het netwerk in staat om automatisch te herstellen van een enkele kabel- of schakelfout,de PROFINET IO-apparaten tijdens storingsomstandigheden online houden.

Bij 128 actieve verbindingen in multiprotocolmodus kan de CP 443-1 EX20 tegelijkertijd een mix van S7-gegevensuitwisselingsverbindingen, open TCP/IP-socketverbindingen, PROFINET IO-controllerlinks onderhouden,en SEND/RECEIVE-sessies met S5-compatibele apparaten alle tegelijkertijd actief en onafhankelijk beheerd door de eigen processor van de CP.

De CP verschijnt voor de S7-400 CPU als een standaardmodule in het rack, waarbij de gegevensuitwisseling wordt afgehandeld via gedeelde CPU-geheugengebieden die tijdens de configuratie in NetPro zijn gedefinieerd.

Belangrijkste specificaties

Communicatiediensten ¥ Wat elke modus biedt

De waarde van de CP 443-1 in een installatienetwerk komt voort uit de breedte van de communicatiemodi die zij tegelijkertijd ondersteunt.

S7-communicatie (PUT/GET)is het native Siemens-to-Siemens data-exchange protocol.

Het stelt S7-400 CPU's in staat om gegevens rechtstreeks te lezen en te schrijven naar andere S7-controllers S7-300, S7-400, of S7-1500 via de gateway met behulp van PUT- en GET-programmablokken.

Dit is de standaard voor coördinatie tussen PLC's in productielijnen met meerdere besturingen,wanneer één controller proceswaarden moet lezen of setpoints moet schrijven naar een andere controller in het installatienetwerk.

Haal/schrijfbiedt achterwaarts compatibiliteit met oude SIMATIC S5-systemen die het oudere S5-verbindingsmodel gebruiken.

In installaties waar zowel S7-400 als oudere S5-systemen naast elkaar bestaan, onderhoudt de Fetch/Write-capaciteit van de CP 443-1 de communicatie met de oude hardware zonder dat er protocolconversiesystemen nodig zijn.

SEND/RECEIVE (open communicatie)implementeert TCP/IP- of ISO-socketverbindingen voor communicatie met niet-Siemens-systemen ¢ SCADA-servers, MES-platforms, kwaliteitssystemen, ERP-integratiepunten,en controllers van derden die communiceren via standaard Ethernet.

De SEND- en RECEIVE-functieblokken in het programma van de S7-400 CPU verwerken de gegevens die voor deze verbindingen naar en van de CP worden doorgegeven.

PROFINET IO-controllerverbindt gedistribueerde I/O-systemen ET 200S, ET 200M, ET 200SP, PROFINET-compatibele schijven en instrumenten rechtstreeks via het Ethernet-netwerk met de S7-400 CPU,zonder een aparte PROFIBUS-veldbusinfrastructuur nodig te hebben.

De CP 443-1 EX20 beheert de cyclische IO-gegevensuitwisseling met maximaal 32 PROFINET IO-apparaten die prioritaire opstart ondersteunen,en verwerkt alle PROFINET real-time communicatie onafhankelijk van de CPU programma cyclus.

ERTEC 400 geïntegreerde schakelaar

De ERTEC 400-chip in de CP 443-1 EX20 is hetzelfde silicium dat wordt gebruikt in Siemens' SCALANCE X industriële schakelaars voor PROFINET-toepassingen.

De integratie ervan in de CP-module betekent dat twee RJ45-poorten op de modulaire voorplaat beheerde schakelpoorten zijn die het enkele Ethernet-adres van de module delen, en niet twee afzonderlijke netwerkinterfaces.

In een lineaire topologie zijn de twee poorten van de CP verbonden met het apparaat voor en achter in een daisy chain,het creëren van een enkel Ethernet-segment dat draadjes door meerdere apparaten zonder dat een star-bedraad schakelaar op elk knooppunt.

In een ringtopologie (wanneer MRP is ingeschakeld) verbindt de tweede poort van het laatste apparaat zich terug met de eerste, waardoor een gesloten ring wordt gevormd.

De MRP-standaard definieert hoe één apparaat in de ring fungeert als Ring Manager,continu toezicht houden op de integriteit van de ring en in minder dan 200 milliseconden een alternatief pad activeren wanneer een ringbreuk wordt gedetecteerd.

For PROFINET IO systems where maintaining IO communication continuity is important — particularly in applications where sensor or actuator data loss during a fault could create safety issues or process quality problems — the ring topology with MRP provides a cost-effective redundancy mechanism that uses only the cables and ports already present in the installation.

IP-toegangscontrolelijst Beveiliging op de netwerklaag

De IP-toegangscontrolelijst (ACL) functie stelt de CP 443-1 in staat inkomende verbindingen van specifieke IP-adressen of IP-adresbereiken te accepteren of te weigeren.

Dit biedt een toegangscontrole op de netwerklaag die beperkt welke externe systemen via de CP verbindingen met de S7-400 CPU kunnen starten.

In een installatieomgeving waar het OT-netwerk (Operational Technology) verbinding maakt met IT-systemen of cloudinfrastructuur van bedrijven, creëert een IP-ACL op de CP een gedefinieerde omtrek: alleen SCADA-servers,technische werkstations, en HMI-systemen met geconfigureerde IP-adressen kunnen verbindingen maken, terwijl al het andere netwerkverkeer op de CP wordt geblokkeerd.

Dit is geen vervanging voor een goed ontworpen netwerkarchitectuur met firewalls en netwerksegmentatie.maar het biedt een betekenisvolle extra beschermingslaag tegen onbedoelde of kwaadaardige toegang tot de PLC via de Ethernet-interface.

Veelgestelde vragen

V1: De CP 443-1 EX20 heeft twee RJ45-poorten. Kan hij tegelijkertijd verbinding maken met twee verschillende subnetwerken?

Nee. De twee RJ45-poorten zijn poorten op de geïntegreerde ERTEC 400-switch van de module en delen een enkel IP-adres.Beide poorten behoren tot hetzelfde Ethernet segment.

Het ontwerp met twee poorten ondersteunt lineaire en ringtopologieën binnen een enkel netwerk.Er zouden meerdere CP 443-1-modules in hetzelfde S7-400-rack moeten worden geïnstalleerd..

V2: De maximale actieve verbindingen worden vermeld als 128.

De limiet van 128 verbindingen is het totaal van alle tegelijk actieve protocollodi.

De toewijzing tussen S7-communicatie, SEND/RECEIVE ISO-on-TCP/ISO/UDP en PROFINET IO is geconfigureerd in NetPro en wordt verbruikt vanuit de gedeelde pool.PROFINET IO-apparaatverbindingen verbruiken uit dezelfde pool als andere verbindingen.

De daadwerkelijke toewijzing is afhankelijk van de specifieke toepassingsvereisten. Een systeem met veel PROFINET IO-apparaten verbruikt meer verbindingen uit de pool.minder beschikbaar voor S7 en SEND/RECEIVE tegelijkertijd.

In de bedieningshandleiding van de CP 443-1 zijn gedetailleerde aansluitingsbegrotingstabellen voor de planning van de maximale configuratie opgenomen.

V3: Kan de CP 443-1 EX20 worden gebruikt met redundante S7-400H CPU's?

Ja, de EX20 kan worden gebruikt als vervangingsmodule in H-CPU-configuraties, ook bij H-CPU's met firmware V4.0 en hoger.

Er zijn echter beperkingen: de SSEND/SRECV-modus op de SEND/RECV-interface wordt niet ondersteund bij H-CPU's en PROFINET IO wordt niet ondersteund bij H-CPU's.

Voor H-systeemtoepassingen waarvoor PROFINET IO vereist is, moet de geavanceerde CP-variant worden gespecificeerd.

V4: Welke configuratie-software is vereist om de CP 443-1 EX20 in te stellen?

De CP 443-1 EX20 is geconfigureerd met behulp van SIMATIC STEP 7 (Classic) met de NetPro-netwerkconfiguratie-tool.

In STAP 7 wordt de CP-module toegevoegd aan de S7-400 hardwareconfiguratie en wordt vervolgens NetPro gebruikt om de verbindingen S7, SEND/RECEIVE, PROFINET IO toewijzingen,en alle netwerkparameters inclusief IP-adres, subnet, DHCP-instellingen en de IP-toegangscontrolelijst.

Het TIA-portaal configureert de CP 443-1 EX20 niet nationeel voor S7-400; STEP 7 Classic blijft het juiste hulpmiddel voor deze generatie modules.

V5: De 6GK7443-1EX20-0XE0 wordt niet meer geproduceerd.

Siemens beveelt de CP 443-1 EX31 (6GK7443-1 EX31-0XE0) aan als opvolger van de EX20.

De EX31 behoudt dezelfde basis functionaliteit en fysieke interface (dual RJ45,ERTEC-gebaseerde schakelaar) terwijl een gecoate schakelplaat wordt toegevoegd voor werking bij omgevingstemperaturen tot 70 °C.

De EX31 is in de meeste toepassingen een drop-in vervanger voor de EX30 en EX20.

Voor nieuwe S7-400-projecten beveelt Siemens ook aan de migratie naar S7-1500 te evalueren met de native PROFINET-integratie, waardoor de noodzaak van een aparte CP-module wordt weggenomen.