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

सीमेंस 6GK7443-1EX20-0XE0 | CP 443-1 संचार प्रोसेसर — S7-400 औद्योगिक ईथरनेट, डुअल RJ45 10/100 Mbit/s, PROFINET IO कंट्रोलर, 128 कनेक्शन, SNMP V2 / DHCP / वेब डायग्नोस्टिक्स

अवलोकन

सीमेंस 6GK7443-1EX20-0XE0SIMATIC S7-400 के लिए CP 443-1 संचार प्रोसेसर है — औद्योगिक ईथरनेट इंटरफ़ेस मॉड्यूल जो S7-400 PLC रैक को सीधे 10/100 Mbit/s ईथरनेट नेटवर्क से जोड़ता है, साथ ही वितरित I/O सिस्टम के लिए PROFINET IO कंट्रोलर के रूप में कार्य करता है।S7-400 मॉड्यूल पदानुक्रम में, CP 443-1 CPU मॉड्यूल के साथ बैकप्लेन में प्लग करता है और CPU से स्वतंत्र रूप से पूर्ण नेटवर्क संचार भार वहन करता है, ईथरनेट प्रोटोकॉल प्रोसेसिंग को ऑफलोड करता है ताकि CPU संचार ओवरहेड के बिना अपने PLC प्रोग्राम निष्पादन पर ध्यान केंद्रित कर सके, स्कैन चक्र प्रदर्शन को खराब कर सके।

EX20 वेरिएंट की सबसे विशिष्ट हार्डवेयर विशेषता ERTEC 400 चिप के आसपास निर्मित इसका एकीकृत दो-पोर्ट रियल-टाइम स्विच है।

दो RJ45 पोर्ट दो स्वतंत्र नेटवर्क कनेक्शन नहीं हैं — वे एक IP पते को साझा करते हैं और एक स्विच बनाते हैं जो मॉड्यूल को बाहरी स्विच के बिना रैखिक (डेज़ी-चेन) और रिंग टोपोलॉजी दोनों में भाग लेने की अनुमति देता है।

यह PROFINET IO इंस्टॉलेशन के लिए सीधे प्रासंगिक है जहां डिवाइस-टू-डिवाइस कनेक्शन के माध्यम से रैखिक टोपोलॉजी प्रत्येक स्तर पर एक केंद्रीय स्विच की आवश्यकता वाली स्टार-वायर्ड आर्किटेक्चर की तुलना में हार्डवेयर लागत और कैबिनेट स्थान को कम करती है।

रिंग टोपोलॉजी, जब मीडिया रिडंडेंसी प्रोटोकॉल (MRP) के साथ संयुक्त होती है, तो नेटवर्क को स्वचालित रूप से एकल केबल या स्विच विफलता से उबरने की अनुमति देती है, जिससे दोष की स्थिति के दौरान PROFINET IO डिवाइस ऑनलाइन रहते हैं।

मल्टी-प्रोटोकॉल मोड में 128 सक्रिय कनेक्शन पर, CP 443-1 EX20 एक साथ S7 डेटा एक्सचेंज कनेक्शन, ओपन TCP/IP सॉकेट कनेक्शन, PROFINET IO कंट्रोलर लिंक और S5-संगत उपकरणों के साथ SEND/RECEIVE सत्रों का मिश्रण बनाए रख सकता है — सभी एक साथ सक्रिय और सभी CP के अपने प्रोसेसर द्वारा स्वतंत्र रूप से प्रबंधित।

CP कॉन्फ़िगरेशन के दौरान NetPro में परिभाषित साझा CPU मेमोरी क्षेत्रों के माध्यम से संभाले जाने वाले डेटा एक्सचेंज के साथ रैक में एक मानक मॉड्यूल के रूप में S7-400 CPU को दिखाई देता है।

मुख्य विनिर्देश

पैरामीटर

एक प्लांट नेटवर्क में CP 443-1 का मूल्य इसके द्वारा एक साथ समर्थित संचार मोड की चौड़ाई से आता है। प्रत्येक मोड एक विशिष्ट एकीकरण उद्देश्य की पूर्ति करता है:

S7 संचार (PUT/GET)

मूल सीमेंस-से-सीमेंस डेटा एक्सचेंज प्रोटोकॉल है।यह S7-400 CPU को PUT और GET प्रोग्राम ब्लॉक का उपयोग करके अन्य S7 कंट्रोलर — S7-300, S7-400, या S7-1500 गेटवे के माध्यम से — से सीधे डेटा पढ़ने और लिखने की अनुमति देता है।

यह मल्टी-कंट्रोलर उत्पादन लाइनों में इंटर-PLC समन्वय के लिए मानक है, जहां एक कंट्रोलर को प्लांट नेटवर्क पर दूसरे कंट्रोलर से प्रोसेस वैल्यू पढ़ने या सेटपॉइंट लिखने की आवश्यकता होती है।

Fetch/Write

पुराने S5 कनेक्शन मॉडल का उपयोग करने वाले लेगेसी SIMATIC S5 सिस्टम के साथ बैकवर्ड संगतता प्रदान करता है।उन प्लांट्स में जहां S7-400 और पुराने S5 सिस्टम दोनों सह-अस्तित्व में हैं, CP 443-1 की Fetch/Write क्षमता प्रोटोकॉल रूपांतरण उपकरण की आवश्यकता के बिना लेगेसी हार्डवेयर के साथ संचार बनाए रखती है।

SEND/RECEIVE (ओपन कम्युनिकेशन)

गैर-सीमेंस सिस्टम — SCADA सर्वर, MES प्लेटफॉर्म, गुणवत्ता प्रणाली, ERP एकीकरण बिंदु, और तीसरे पक्ष के कंट्रोलर जो मानक ईथरनेट पर संचार करते हैं — के साथ संचार के लिए TCP/IP या ISO सॉकेट कनेक्शन लागू करता है।S7-400 CPU के प्रोग्राम में SEND और RECEIVE फ़ंक्शन ब्लॉक इन कनेक्शनों के लिए CP में और उससे डेटा पासिंग को संभालते हैं।

PROFINET IO कंट्रोलर

वितरित I/O सिस्टम — ET 200S, ET 200M, ET 200SP, PROFINET-सक्षम ड्राइव, और उपकरण — को ईथरनेट नेटवर्क के माध्यम से सीधे S7-400 CPU से जोड़ता है, एक अलग PROFIBUS फील्डबस इंफ्रास्ट्रक्चर की आवश्यकता के बिना।CP 443-1 EX20 प्राथमिकता स्टार्टअप का समर्थन करने वाले 32 PROFINET IO डिवाइस तक के साथ चक्रीय IO डेटा एक्सचेंज का प्रबंधन करता है, और CPU प्रोग्राम चक्र से स्वतंत्र रूप से सभी PROFINET रियल-टाइम संचार को संभालता है।

ERTEC 400 एकीकृत स्विच — टोपोलॉजी और रिडंडेंसी

CP 443-1 EX20 के अंदर ERTEC 400 चिप वही सिलिकॉन है जिसका उपयोग PROFINET अनुप्रयोगों के लिए सीमेंस के SCALANCE X औद्योगिक स्विच में किया जाता है।

CP मॉड्यूल में इसका एकीकरण का मतलब है कि मॉड्यूल फेस प्लेट पर दो RJ45 पोर्ट प्रबंधित स्विच पोर्ट हैं जो मॉड्यूल के एकल ईथरनेट पते को साझा करते हैं — दो अलग-अलग नेटवर्क इंटरफ़ेस नहीं।

एक रैखिक टोपोलॉजी में, CP के दो पोर्ट डेज़ी चेन में सामने और पीछे के डिवाइस से जुड़ते हैं, एक एकल ईथरनेट सेगमेंट बनाते हैं जो प्रत्येक नोड पर स्टार-वायर्ड स्विच की आवश्यकता के बिना कई उपकरणों के माध्यम से चलता है।

एक रिंग टोपोलॉजी में (जब MRP सक्षम होता है), अंतिम डिवाइस का दूसरा पोर्ट पहले से वापस जुड़ता है, एक बंद रिंग बनाता है।

MRP मानक परिभाषित करता है कि रिंग में एक डिवाइस रिंग मैनेजर के रूप में कैसे कार्य करता है, लगातार रिंग अखंडता की निगरानी करता है और रिंग ब्रेक का पता चलने पर 200 मिलीसेकंड से कम समय में एक वैकल्पिक पथ को सक्रिय करता है।

PROFINET IO सिस्टम के लिए जहां IO संचार निरंतरता बनाए रखना महत्वपूर्ण है — विशेष रूप से उन अनुप्रयोगों में जहां दोष के दौरान सेंसर या एक्चुएटर डेटा हानि सुरक्षा मुद्दों या प्रक्रिया गुणवत्ता समस्याओं को जन्म दे सकती है — MRP के साथ रिंग टोपोलॉजी एक लागत प्रभावी रिडंडेंसी तंत्र प्रदान करती है जो केवल केबल और पोर्ट का उपयोग करती है जो पहले से ही इंस्टॉलेशन में मौजूद हैं।

IP एक्सेस कंट्रोल लिस्ट — नेटवर्क लेयर पर सुरक्षा

IP एक्सेस कंट्रोल लिस्ट (ACL) फ़ंक्शन CP 443-1 को विशिष्ट IP पते या IP पता श्रेणियों से आने वाले कनेक्शन को स्वीकार या अस्वीकार करने की अनुमति देता है।

यह एक नेटवर्क-लेयर एक्सेस कंट्रोल प्रदान करता है जो सीमित करता है कि कौन से बाहरी सिस्टम CP के माध्यम से S7-400 CPU से कनेक्शन शुरू कर सकते हैं।

एक प्लांट वातावरण में जहां OT (ऑपरेशनल टेक्नोलॉजी) नेटवर्क कॉर्पोरेट IT सिस्टम या क्लाउड इंफ्रास्ट्रक्चर से जुड़ता है, CP पर एक IP ACL एक परिभाषित परिधि बनाता है: केवल कॉन्फ़िगर किए गए IP पते वाले SCADA सर्वर, इंजीनियरिंग वर्कस्टेशन और HMI सिस्टम कनेक्शन स्थापित कर सकते हैं, जबकि अन्य सभी नेटवर्क ट्रैफ़िक CP पर अवरुद्ध हो जाते हैं।

यह फायरवॉल और नेटवर्क सेगमेंटेशन के साथ ठीक से डिज़ाइन किए गए नेटवर्क आर्किटेक्चर के लिए प्रतिस्थापन नहीं है, लेकिन यह ईथरनेट इंटरफ़ेस के माध्यम से PLC तक अनपेक्षित या दुर्भावनापूर्ण पहुंच के खिलाफ सुरक्षा की एक सार्थक अतिरिक्त परत प्रदान करता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

Q1: CP 443-1 EX20 में दो RJ45 पोर्ट हैं। क्या यह एक साथ दो अलग-अलग सबनेट से जुड़ सकता है?

नहीं। दो RJ45 पोर्ट मॉड्यूल के एकीकृत ERTEC 400 स्विच के पोर्ट हैं और एक एकल IP पते को साझा करते हैं — वे विभिन्न सबनेट पर दो स्वतंत्र नेटवर्क इंटरफ़ेस नहीं हैं। दोनों पोर्ट एक ही ईथरनेट सेगमेंट से संबंधित हैं।

डुअल-पोर्ट डिज़ाइन एक नेटवर्क के भीतर रैखिक और रिंग टोपोलॉजी का समर्थन करता है। मल्टी-सबनेट संचार (S7-400 को कई स्वतंत्र नेटवर्क से जोड़ना) के लिए, एक ही S7-400 रैक में स्थापित कई CP 443-1 मॉड्यूल की आवश्यकता होगी।

Q2: अधिकतम सक्रिय कनेक्शन 128 के रूप में सूचीबद्ध हैं। यह विभिन्न संचार मोड में कैसे वितरित होता है?

128-कनेक्शन सीमा सभी सक्रिय प्रोटोकॉल मोड में कुल है।

S7 संचार, SEND/RECEIVE ISO-on-TCP/ISO/UDP, और PROFINET IO के बीच आवंटन NetPro में कॉन्फ़िगर किया गया है और साझा पूल से उपभोग किया जाता है। PROFINET IO डिवाइस कनेक्शन अन्य कनेक्शनों के समान पूल से उपभोग करते हैं।

वास्तविक आवंटन विशिष्ट एप्लिकेशन आवश्यकताओं पर निर्भर करता है — कई PROFINET IO डिवाइस वाला एक सिस्टम पूल से अधिक कनेक्शन का उपभोग करता है, जिससे एक साथ S7 और SEND/RECEIVE के लिए कम उपलब्ध होते हैं।

CP 443-1 का ऑपरेटिंग मैनुअल अधिकतम कॉन्फ़िगरेशन की योजना बनाने के लिए विस्तृत कनेक्शन बजट टेबल प्रदान करता है।

Q3: क्या CP 443-1 EX20 का उपयोग S7-400H रिडंडेंट CPU के साथ किया जा सकता है?

हाँ, EX20 का उपयोग H-CPU कॉन्फ़िगरेशन में एक प्रतिस्थापन मॉड्यूल के रूप में किया जा सकता है, जिसमें फर्मवेयर V4.0 और उससे ऊपर चलाने वाले H-CPU शामिल हैं।

हालांकि, कुछ सीमाएं हैं: H-CPU के साथ SSEND/SRECV मोड SEND/RECV इंटरफ़ेस पर समर्थित नहीं है, और H-CPU के साथ PROFINET IO समर्थित नहीं है।

H-सिस्टम अनुप्रयोगों के लिए PROFINET IO की आवश्यकता होती है, उन्नत CP वेरिएंट को निर्दिष्ट किया जाना चाहिए। अन्य मोड में S7 संचार और मानक SEND/RECEIVE H-CPU के साथ सही ढंग से कार्य करते हैं।

Q4: CP 443-1 EX20 को सेट अप करने के लिए किस कॉन्फ़िगरेशन सॉफ़्टवेयर की आवश्यकता है?

CP 443-1 EX20 को SIMATIC STEP 7 (क्लासिक) के साथ NetPro नेटवर्क कॉन्फ़िगरेशन टूल का उपयोग करके कॉन्फ़िगर किया गया है।

STEP 7 में, CP मॉड्यूल को S7-400 हार्डवेयर कॉन्फ़िगरेशन में जोड़ा जाता है, और फिर NetPro का उपयोग कनेक्शन को परिभाषित करने के लिए किया जाता है — S7, SEND/RECEIVE, PROFINET IO असाइनमेंट, और IP पता, सबनेट, DHCP सेटिंग्स और IP एक्सेस कंट्रोल लिस्ट सहित सभी नेटवर्क पैरामीटर।

TIA पोर्टल S7-400 के लिए CP 443-1 EX20 को मूल रूप से कॉन्फ़िगर नहीं करता है; STEP 7 क्लासिक इस मॉड्यूल पीढ़ी के लिए उपयुक्त उपकरण बना हुआ है।

Q5: 6GK7443-1EX20-0XE0 बंद कर दिया गया है। अनुशंसित उत्तराधिकारी क्या है?

सीमेंस EX20 के उत्तराधिकारी के रूप में CP 443-1 EX31 (6GK7443-1EX31-0XE0) की सिफारिश करता है।

EX31 समान मूल फीचर सेट और भौतिक इंटरफ़ेस (डुअल RJ45, ERTEC-आधारित स्विच) को बरकरार रखता है, जबकि 70°C तक परिवेश के तापमान में संचालन के लिए एक लेपित सर्किट बोर्ड जोड़ता है — EX20 की मानक ऑपरेटिंग रेंज से व्यापक।

EX31 अधिकांश अनुप्रयोगों में EX30 और EX20 के लिए एक ड्रॉप-इन प्रतिस्थापन है।

नए S7-400 प्रोजेक्ट्स के लिए, सीमेंस S7-1500 में माइग्रेशन पाथ का मूल्यांकन करने की भी सिफारिश करता है, जिसमें इसका मूल PROFINET एकीकरण है, जो एक अलग CP मॉड्यूल की आवश्यकता को समाप्त करता है।