西门子CP443-1通讯处理器

西门子S7-400PLC，CP443-1通讯模块、以太网通讯处理器，用于将SIMATIC S7-400连接到工业以太网，也可用作PROFINET IO控制器或用于SIMATIC H系统中。西门子CP443-1以太网通讯模块集成的2端口实时交换机非常适合在具有总线形拓扑结构的网络中使用，单宽模板，带有集成交换机，可节省机架和控制柜中的空间。通过利用 S5 兼容通讯完成对 SIMATIC S7-400 的集成，从而实现对现有安装进行投资保护。带PROFINET现场设备与工业以太网的连接。通过面向设备的 IP 地址列表，无需更改密码，即可实现保护。

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西门子CP443-1通讯处理器

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  通信处理器，用于将 SIMATIC S7-400 连接到工业以太网，也可用作 PROFINET IO 控制器或用于 SIMATIC H 系统中。

  CP 支持：

• 编程器/OP 通信

• S7 通信

• 开放式通信 (SEND/RECEIVE)

• PROFINET 通讯

• IT通讯

CP 443-1 是用于工业以太网总线系统的 SIMATIC S7-400 的通讯模板。 由于其自身备有处理器，从而解除了CPU的通讯任务并有助于另加连接。

CP 443-1 允许 S7-400 和以下设备通讯：

编程设备、计算机、HMI 设备；
主机 PC；
其它 SIMATIC S7 系统；
SIMATIC S5 PLC；
现场设备（PROFINET IO 设备）；
第三方设备。

注:
CP 443-1已经过认证，可与带有 FW 5.1（或更高版本）的 SIMATIC S7-400 CPU 或带有 FW V4.5 （或更高版本）的 H-CPU 的结合使用。与 CPU 或 或 H-CPU V 4.0 结合使用时，CP 443-1 (EX20) 可使用其先前型号 CP 443-1 (EX11) 的功能。有关兼容性问题，请参见手册。

CP 443-1 提供了 SIMATIC S7-400 系统设计的全部优点：

紧凑型设计;
坚固的塑料外壳，正面有：
用于连接到 100 MBit/s 工业以太网的两个 RJ45 接口，可通过“自动检测/自动协商”功能来自动检测数据传输速率；
RJ45 接口具有工业兼容性，带有附加套管，用于连接到 IE FC RJ45 插头 180 或标准插接线。
用于指示出每个交换机端口的运行与通讯状态诊断的 LED。
安装容易：
CP 443-1 安装在 S7-400 子机架上，并经过背板总线连接到其它模板 S7-400。
CP 443-1可以不用风扇运行。
与 IM 460/461 一起，CP 443-1 也可用于扩展机架内。
模块的更换无需使用编程设备 (PG)。
用于指示出运行与通讯状态的通用 LED 和端口 LED。

两个 RJ45 端口，10/100 Mbps 全双工/半双工，通过集成式 2 端口交换机进行自动检测和自动交叉
接口的通信服务：
开放式通信（TCP/IP 和 UDP）：使用 UDP 实现多点传送，包括两个接口之间的路由。
编程器/OP 通信：通过 S7 路由实现网络间通信。
S7 通讯（客户端、服务器、多路复用），包括两个接口之间的路由。
S7-400 H 系统的 S7 H 通信，现在还可以跨越网络边界 (ISO-on-TCP)。
经认证的 PROFINET IO 控制器，具有实时性能（RT 和 IRT）。
通过 DHCP、简易 PC 工具或通过程序块（例如 HMI）进行 IP 地址分配。
介质冗余 (MRP)：
在采用环形拓扑结构的以太网网内，CP 支持介质冗余程序 MRP。MRP 用作 MRP 管理器和 MRP 客户端。
诊断和网络管理：
丰富的诊断功能，可用于机架中的所有模板（包括图形诊断，例如，拓扑结构）。
支持 SNMP V1/V3，可集成到网络管理系统中。
安全机制：
通过可组态的 IP 访问列表进行访问保护。
安全固件更新。
剽窃检测。
按照 Achilles II 级标准进行认证。
使用 STEP 7 V5.5 SP2 对所有功能进行组态；
使用 STEP 7 Professional V11，仅可对先前型号 CP 443-1 (6GK7 443-1EX20-0XE0) 的有限功能进行组态。

IP组播是一种特殊的通信方式，只能通过工业以太网CP/CM组态UDP连接(UDP用户数据包协议)的方式进行组态。IP组播用于将消息从一个站发送到多个伙伴站。

组播消息由一个特殊的组播地址发送的。IP地址范围从224.0.1.0到239.255.255.255专门用于IP组播。

广播消息会发送给网络中所有的设备。例如，在搜索IP地址的MAC地址（ARP请求）时，使用的就是广播消息。这就是为什么通信模块必须处理和评估广播信息的原因。如果网络中存在太多的广播信息，网络的性能会下降。因为每个模块要处理完所有的广播消息后才能确定哪些信息是给自己的。

如果使用S7-300/S7-400工业以太网CP卡，关于广播消息需注意以下两点：

• S7-300/S7-400的工业以太网CP在收到信息之后，广播消息会zui先被筛选出来，并立即丢掉所有无用的消息（例如，ARP请求），以防止广播消息对其他链路产生负面的影响。

• S7-300/S7-400工业以太网CP通过UDP链接可以发送数据，但是不能接受数据。

自STEP 7/ NCM V5.1 + SP2及以后版本 S7-300/S7-400工业以太网CP的UDP组播可以给一个特定组的通讯伙伴发送信息。

通讯处理器特性：

通常通讯处理器不接受除时间外的其他组播消息。如果在组态中激活一个组播组，那么在控制器中也需要激活此组播。这样只激活了一个特定组，通讯处理器仍然继续过滤网络中其它广播消息。每个已组态的组播都必须在控制器中标记。                      

这就是为什么在信息要发送到一组伙伴站时选择组播。

• 在条目ID 16767769 中，可以找到关于S7-300工业以太网CP中支持的zui大组播组数的信息。

• 在条目ID 15368142 中，可以找到关于S7-400工业以太网CP中支持的zui大组播组数的信息。

• 在S7-1200 / S7-1500 CP / CM的手册中，可以找到支持的zui大组播组数的信息。

• 与UDP一样，数据长度的限制是2048字节。

• 通讯处理器仍然不受广播负载影响。

• 所有的伙伴站也都必须支持组播。

• 发送的信息没有任何安全机制（应答）。

• IP组播信息可以通过路由器发送到外部不同网段IP。

由于UDP协议不提供应答机制，所以发送的消息没有应答。例如如果将一个消息发送给100个伙伴，然后同时到达100个确认(一个伙伴一个确认)，发送方模块无法评估如此泛洪的数据。

• 由于电缆通过螺纹电缆头接入端子排，且可用电缆头的数量受端子排结构的限制，所以选择这种电缆是轻松达到电机都端子排高防护等级 IP55 或更高防护等级的*方法。因此单芯电缆不太适合。

• 对于三芯三相对称电缆，电缆外径的总电气负荷为零，这会传送到（导电，金属）电缆导管或机架，在这些导电、金属连接中不会产生电流（接地电流或泄漏电流）。泄漏电流的危险非常大，增加的电缆屏蔽损失大于单芯电缆。

• 所需的电缆截面积取决于流过电缆的电流。例如，标准 IEC 60364-5-52 规定了电缆的允许电流负荷。这种电流负荷取决于温度等环境条件，但也取决于敷设方式。电缆的敷设方式是个重要因素，包括单根敷设（需要保持良好通风）或分组敷设。对于分组敷设，也要保持良好通风，因为电缆间会相互加热。对于适用于这些边界条件的相关修正系数，请参见 IEC 60364-5-52。

  下表所示为PVC 绝缘、三芯铜缆和铝缆的建议截面积（根据标准 IEC 60364-5-52）。允许导线温度 70癈（例如 Protodur NYY 或 NYCWY），环境温度 40°C。

  载流能力，标准 IEC 60364-5-52，40°C 时

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•    扣: Q354 + 8508 +227

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  3 芯电缆横截面积	铜电缆		铝电缆
  	单条电缆敷设	一组电缆并行敷设 1)	单条电缆敷设	一组电缆并行敷设 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⁾ 在电缆托盘中zui多可在水平方向敷设 9 根直接相互接触的电缆。

  电流较高时，必须将电缆并联。

  注意：有关北美市场 AWG 或 MCM 标准的建议必须从适当的 NEC（国家电气规程）或 CEC（加拿大电气规程）标准中获取。

  接地和 PE 导线截面积

  确定 PE 导线尺寸时必须考虑以下要求：

• 在发生由 PE 导线上接地故障电流的电压损耗引发的接地故障时，不会产生不允许的高接触电压（< 50 VAC 或 < 120 VDC，IEC 61800-5-1，IEC 60 364，IEC 60 543）。

• 不得使用 PE 导线搭载的任何接地故障电流过度加载 PE 导线。

• 如果发生故障时连续电流可以流经 PE 导线，则必须按照该连续电流标出 PE 导线截面积的尺寸。

• PE 导线的截面积必须根据 EN 60 204-1、EN 60 439-1 或 IEC 60 364 进行选择。

• 通常，通过本地接地电极将开关设备和电机分别接地。若使用这种接地配置，接地故障电流会流经并联接地并分流。尽管使用上表中规定的相对较小的 PE 导线截面积，在该接地系统中也不会产生不允许的接触电压。但是基于不同接地配置的经验，我们建议应直接将接地线铺回至变频调速柜。出于电磁兼容性原因，以及为防止承载电流，应使用三芯三相对称电缆，可能的话，代替 4 芯电缆，尤其是功率范围的变频调速柜。使用三芯电缆时，保护导线或 PE 导线必须单独敷设，或对称排布在电机电缆中。PE 导线的对称性可通过将一条导线环绕所有相导线或使用一条三相导线和三条接地导线对称布置的电缆来实现。详细信息，参见《SINAMICS 低压工程手册》。该工程手册以 PDF 文件的形式存储在随产品目录 D 11 提供的光盘中。

• 通过其控制器，变频调速柜将负载电流（电机和接地故障电流）限制为相当于额定电流的 rms 值。因此，我们建议使用与用于将变频调速柜接地的相导线的截面积相似的 PE 导线截面积。

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• 建议使用下面的熔断器来保护低压配电盘上的设备。如果选择了选件 L26（总开关或断路器），则变频器已集成有半导体保护功能。此时，可在配电柜上使用 3NA 型熔断器。

  如果未选择选件 L26，那么强烈*使用 3NE 型熔断器¹⁾。

  有关这些熔断器的详细信息，请参见产品目录 LV10。

  相导线的截面积	外部 PE 导线的zui小截面积
  mm2	mm2
  zui多可达 16	zui小相导线截面积
  16 ... 35	16
  35 或以上	zui小相导线截面积的一半

  
  

  注： 有关北美市场 AWG 或 MCM 标准的建议必须从适当的 NEC（国家电气规程）或 CEC（加拿大电气规程）标准中获取。

  
  

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