Simatic S7-400 Profibus Communicatieprocessor Siemens CP 443-5 Basic 6GK7443-5FX02-0XE0

Siemens 6GK7443-5FX02-0XE0 | SIMATIC NET CP 443-5 Basic — PROFIBUS Communicatieprocessor voor S7-400, FMS / S7 / PG/OP, 9.6kbps–12Mbps, 48 Verbindingen, FW V4.0+

Overzicht

De Siemens 6GK7443-5FX02-0XE0 is de CP 443-5 Basic — de PROFIBUS communicatieprocessor die een SIMATIC S7-400 PLC verbindt met PROFIBUS netwerken. In de communicatiearchitectuur van de S7-400 beheert de ingebouwde MPI-poort van de CPU programmeertoegang en eenvoudige HMI-verbindingen met gematigde snelheid, maar het aansluiten van de S7-400 op een actief PROFIBUS-fabrieksnetwerk — als DP-slave, FMS-station of peer in een S7-communicatietopologie — vereist een speciale CP-module.

De CP 443-5 Basic is die module voor de basis PROFIBUS connectiviteitsvereiste.

De aanduiding "Basic" onderscheidt deze module van de CP 443-5 Extended (6GK7443-5DX-serie), die PROFIBUS DP masterfunctionaliteit toevoegt voor gedistribueerde I/O-besturing.

De CP 443-5 Basic richt zich op FMS en S7-communicatie — industriële berichtuitwisseling en PLC-naar-PLC-data-uitwisseling — zonder de DP master scan-cyclus die de Extended-versie biedt. 

Voor S7-400 systemen die PROFIBUS DP masterfunctionaliteit nodig hebben voor het aansturen van ET 200 gedistribueerde I/O, is de Extended-variant de juiste keuze; voor S7-400 systemen die deelnemen aan PROFIBUS als data-communicatiepeer, volstaat de Basic en tegen lagere kosten.

De -FX02-0XE0 revisie vertegenwoordigt een aanzienlijke verbetering ten opzichte van de voorgaande -FX01 en -FX00 varianten: de firmware V4.0 basislijn in deze versie levert tot drie keer de communicatieprestaties vergeleken met eerdere hardwarerevisies van de CP 443-5 Basic, terwijl de volledige achterwaartse compatibiliteit met PROFIBUS netwerken en STEP 7 configuraties die voor eerdere hardware zijn gebouwd, behouden blijft.

Belangrijkste Specificaties

Multi-Protocol Werking — FMS, PG/OP en S7 Communicatie

De CP 443-5 Basic werkt in een multi-protocol modus en beheert drie verschillende PROFIBUS communicatiediensten tegelijkertijd op dezelfde fysieke RS-485 interface:

PROFIBUS FMS (Fieldbus Message Specification) is het applicatielaagprotocol gedefinieerd in de IEC 61158-standaard voor peer-to-peer en client-server data-uitwisseling tussen PLC's, DCS-stations, aandrijvingen en operatorsystemen.

FMS definieert gestructureerde datobjecten, lees/schrijfdiensten en gebeurtenismeldingen — het was de voorkeursapplicatielaag van PROFIBUS voor fabrieksbrede datacommunicatie in de jaren '90 en 2000.

De CP 443-5 Basic biedt FMS-communicatiediensten, waardoor de S7-400 gegevens kan uitwisselen met andere FMS-compatibele apparaten op het PROFIBUS-netwerk.

S5-compatibele PG/OP-communicatie behoudt de programmeerverbinding en operatorpaneelverbinding functionaliteit over het PROFIBUS-netwerk.

Een STEP 7 programmeerterminal aangesloten op een willekeurig knooppunt op PROFIBUS kan de S7-400 bereiken via zijn CP 443-5 Basic, toegang verkrijgend tot de CPU voor programma-upload/download, online monitoring en diagnostiek. 

Met firmware V4.0 en STEP 7 V5.0 of hoger, breiden de PG-busfuncties zich uit over meerdere subnets.

S7-communicatie biedt Siemens's native, hoog-efficiënte PLC-naar-PLC data-uitwisselingsprotocol — het PUT/GET servicepaar dat één S7 CPU toestaat om gegevensblokken in een andere S7 CPU te lezen of te schrijven via PROFIBUS.

De limiet van 48 verbindingen bepaalt hoeveel gelijktijdige FMS en S7 communicatierelaties de CP 443-5 Basic gelijktijdig beheert.

Prestatieverbetering in -FX02 Revisie

De 6GK7443-5FX02-0XE0 is een mijlpaal in de hardware revisiegeschiedenis van het CP 443-5 Basic product.

Vergeleken met de voorgaande -FX01-0XE0 revisie, bereikt de -FX02 hardware met firmware V4.0 tot drie keer de communicatieprestaties — wat betekent snellere data doorvoer op FMS en S7 communicatieverbindingen, snellere PG-toegang respons en betere algehele reactiesnelheid op drukke PROFIBUS netwerken.

Deze prestatieverbetering is volledig transparant voor het netwerk — de -FX02 module wordt geïnstalleerd als een directe vervanging voor -FX01 en -FX00 modules zonder enige configuratiewijzigingen in STEP 7 HW Config of in de PROFIBUS netwerkparameters.

Bestaande STEP 7 projecten die eerdere revisies specificeerden, blijven werken met de geïnstalleerde -FX02.

S7-400H Compatibiliteit — Hoge Beschikbaarheid Systemen

De CP 443-5 Basic is volledig compatibel met de S7-400H hoge beschikbaarheid CPU-configuraties. In een redundant S7-400H systeem — waarbij twee CPU-racks parallel werken en een hot standby onderhouden — heeft elk rack doorgaans zijn eigen CP 443-5 Basic, wat zorgt voor redundante PROFIBUS communicatiepaden.

In geval van een CPU-rack switchover (gepland of door storing veroorzaakt), gaat het PROFIBUS communicatiepad via het overlevende rack's CP ononderbroken door vanuit het netwerkperspectief.

FAQ

V1: Wat is het verschil tussen de CP 443-5 Basic en de CP 443-5 Extended, en hoe kies ik tussen beide?

De CP 443-5 Basic beheert FMS, S7-communicatie en PG/OP functies — het is een PROFIBUS-station voor peer-level communicatie en programmeertoegang.

De CP 443-5 Extended voegt PROFIBUS DP masterfunctionaliteit toe, waardoor de S7-400 DP-slaves (ET 200 gedistribueerde I/O, aandrijvingen, sensoren) met een deterministische cyclustijd kan scannen. 

Als de toepassing vereist dat de S7-400 fungeert als DP-master die gedistribueerde veldapparaten aanstuurt, is de Extended-variant nodig. 

Als de S7-400 alleen gegevens hoeft uit te wisselen met andere PLC's of HMI's via PROFIBUS FMS of S7-communicatie — zonder een DP-slave scan te beheren — is de Basic-variant geschikt en goedkoper.

V2: Kunnen er meerdere CP 443-5 Basic modules in één S7-400 rack worden geïnstalleerd?

Ja, meerdere CP 443-5 modules kunnen in een S7-400 rack worden geïnstalleerd, afhankelijk van het aantal slots van het rack en de stroomcapaciteit van de voeding (elke module trekt 1A van de 5V backplane). Het installeren van meerdere CP 443-5 modules stelt de S7-400 in staat om deel te nemen aan meerdere onafhankelijke PROFIBUS netwerken tegelijkertijd, of om het beschikbare aantal verbindingen te vermenigvuldigen voor toepassingen die meer dan 48 gelijktijdige FMS/S7 communicatieverbindingen vereisen.

Het totale aantal CPs in een S7-400 systeem wordt beperkt door Siemens's systeemconfiguratieregels, die maximale CP-aantallen specificeren afhankelijk van het CPU-type en andere geïnstalleerde modules.

V3: Vereist de CP 443-5 Basic een specifieke STEP 7 versie of NCM S7 software voor configuratie?

De CP 443-5 Basic wordt geconfigureerd in STEP 7 met behulp van de Hardware Configuration (HW Config) tool, die het GSD-bestand en de driver van de CP bevat voor automatische configuratieondersteuning.

Voor PG-busfuncties die zich uitstrekken over meerdere PROFIBUS subnets — een van de uitgebreide functies die in de -FX01 revisie zijn geïntroduceerd en verbeterd in -FX02 — is STEP 7 versie V5.0 of hoger vereist op de programmeerterminal.

Basis FMS en S7 communicatieconfiguratie werkt met eerdere compatibele STEP 7 versies.

V4: De module is niet meer leverbaar. Is de -FX02-0XE0 hardware compatibel met latere of huidige Siemens CP vervangingen?

De CP 443-5 Basic maakte deel uit van de S7-400 communicatiemodule reeks die Siemens geleidelijk heeft stopgezet naarmate het S7-400 platform zijn geplande einde van verkoop bereikte.

Voor S7-400 systemen die nog in productie zijn, blijft de CP 443-5 beschikbaar via de industriële surplusmarkt. Voor nieuwe automatiseringsontwerpen raadt Siemens het S7-1500 platform aan met de bijbehorende CM 1542-5 communicatiemodule voor PROFIBUS connectiviteit. 

Migreren van CP 443-5 naar een equivalent van de huidige generatie vereist aanpassing van het STEP 7/TIA Portal project en mogelijk het updaten van de netwerktopologie, aangezien de S7-1500 en S7-400 verschillende rack backplane ontwerpen gebruiken.

V5: Hoe wordt de PROFIBUS busafsluiting afgehandeld met de 9-pins Sub-D connector van de CP 443-5 Basic?

De PROFIBUS kabel wordt afgesloten met een standaard PROFIBUS busconnector (uit de 6ES7972 serie of equivalente connectoren van derden) die geïntegreerde busafsluitingsschakelaars bevat. De 9-pins Sub-D connector van de CP 443-5 Basic ontvangt de PROFIBUS busconnector direct.

Aan de twee fysieke uiteinden van het PROFIBUS segment wordt de afsluitingsschakelaar van de busconnector op AAN gezet, waardoor de interne 390Ω/220Ω afsluitweerstanden worden geactiveerd die overeenkomen met de karakteristieke impedantie van de kabel.

Tussenliggende knooppunten (niet aan de fysieke uiteinden) hebben hun afsluitingsschakelaars op UIT gezet. De CP 443-5 Basic zelf biedt geen software-gestuurde afsluiting — correcte fysieke busafsluiting is een verantwoordelijkheid van de bekabeling.