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| 원래 장소 | 독일 |
| 브랜드 이름 | SIMENS |
| 인증 | CE RoHS |
| 모델 번호 | 6GK7443-1EX20-0XE0 |
Siemens 6GK7443-1EX20-0XE0은 SIMATIC S7-400용 CP 443-1 통신 프로세서로, S7-400 PLC 랙을 10/100 Mbit/s 이더넷 네트워크에 직접 연결하는 산업용 이더넷 인터페이스 모듈이며, 동시에 분산 I/O 시스템을 위한 PROFINET IO 컨트롤러 역할을 합니다.
S7-400 모듈 계층 구조에서 CP 443-1은 CPU 모듈과 함께 백플레인에 장착되며, CPU와 독립적으로 전체 네트워크 통신 부하를 처리하여 이더넷 프로토콜 처리를 오프로드하므로 CPU는 통신 오버헤드로 인한 스캔 주기 성능 저하 없이 PLC 프로그램 실행에 집중할 수 있습니다.
EX20 변형의 가장 두드러진 하드웨어 기능은 ERTEC 400 칩을 기반으로 한 통합 2포트 실시간 스위치입니다.
두 개의 RJ45 포트는 두 개의 독립적인 네트워크 연결이 아니라 하나의 IP 주소를 공유하며 스위치를 형성하여 모듈이 외부 스위치 없이 선형(데이지 체인) 및 링 토폴로지 모두에 참여할 수 있도록 합니다.
이는 장치 간 연결을 통한 선형 토폴로지가 각 계층에 중앙 스위치가 필요한 스타형 배선 아키텍처에 비해 하드웨어 비용과 캐비닛 공간을 줄여주는 PROFINET IO 설치에 직접적으로 관련이 있습니다.
링 토폴로지는 미디어 이중화 프로토콜(MRP)과 결합될 때, 단일 케이블 또는 스위치 장애로부터 네트워크가 자동으로 복구될 수 있도록 하여 장애 조건 중에도 PROFINET IO 장치를 온라인 상태로 유지합니다.
멀티 프로토콜 모드에서 128개의 활성 연결을 통해 CP 443-1 EX20은 S7 데이터 교환 연결, 개방형 TCP/IP 소켓 연결, PROFINET IO 컨트롤러 링크, S5 호환 장치와의 SEND/RECEIVE 세션을 혼합하여 동시에 유지할 수 있습니다. 이 모든 연결은 동시에 활성화되며 CP 자체 프로세서에 의해 독립적으로 관리됩니다.
CP는 구성 중 NetPro에서 정의된 공유 CPU 메모리 영역을 통해 데이터 교환이 처리되는 랙의 표준 모듈로 S7-400 CPU에 표시됩니다.
| 매개변수 | 값 |
|---|---|
| 제품 명칭 | CP 443-1 |
| 인터페이스 | 2 × RJ45 (통합 ERTEC 400 스위치) |
| 전송 속도 | 10/100 Mbit/s (자동 감지) |
| 최대 활성 연결 수 | 128 (멀티 프로토콜) |
| 프로토콜 | ISO, TCP/IP, UDP (RFC 1006 포함/미포함) |
| PROFINET IO | 컨트롤러 (최대 32개 IO 장치, 우선순위 시작 지원) |
| S7 통신 | 예 (PUT/GET, S7 라우팅) |
| 가져오기/쓰기 | 예 (S5 호환) |
| 보내기/받기 | 예 (개방형 통신) |
| 멀티캐스트 | 예 (UDP) |
| 네트워크 서비스 | DHCP, SNMP V2, 웹 진단 |
| 보안 | IP 액세스 제어 목록 |
| 구성 | STEP 7 / NetPro |
| 상태 | 단종됨 |
CP 443-1의 플랜트 네트워크에서의 가치는 동시에 지원하는 광범위한 통신 모드에서 나옵니다. 각 모드는 고유한 통합 목적을 제공합니다:
S7 통신 (PUT/GET)은 네이티브 Siemens-to-Siemens 데이터 교환 프로토콜입니다.
이를 통해 S7-400 CPU는 PUT 및 GET 프로그램 블록을 사용하여 다른 S7 컨트롤러(게이트웨이를 통한 S7-300, S7-400 또는 S7-1500)에서 직접 데이터를 읽고 쓸 수 있습니다.
이는 한 컨트롤러가 플랜트 네트워크를 통해 다른 컨트롤러의 공정 값을 읽거나 설정 값을 써야 하는 멀티 컨트롤러 생산 라인에서 컨트롤러 간 조정의 표준입니다.
가져오기/쓰기는 이전 S5 연결 모델을 사용하는 레거시 SIMATIC S5 시스템과의 하위 호환성을 제공합니다.
S7-400 및 이전 S5 시스템이 공존하는 플랜트에서 CP 443-1의 가져오기/쓰기 기능은 프로토콜 변환 장비 없이도 레거시 하드웨어와의 통신을 유지합니다.
보내기/받기 (개방형 통신)은 비-Siemens 시스템(SCADA 서버, MES 플랫폼, 품질 시스템, ERP 통합 지점 및 표준 이더넷을 통해 통신하는 타사 컨트롤러)과의 통신을 위해 TCP/IP 또는 ISO 소켓 연결을 구현합니다.
S7-400 CPU 프로그램의 SEND 및 RECEIVE 함수 블록은 이러한 연결에 대한 데이터의 CP로의 전달 및 CP로부터의 수신을 처리합니다.
PROFINET IO 컨트롤러는 별도의 PROFIBUS 필드버스 인프라 없이 이더넷 네트워크를 통해 분산 I/O 시스템(ET 200S, ET 200M, ET 200SP, PROFINET 지원 드라이브 및 계측기)을 S7-400 CPU에 직접 연결합니다.
CP 443-1 EX20은 우선순위 시작을 지원하는 최대 32개의 PROFINET IO 장치와의 주기적 IO 데이터 교환을 관리하고, CPU 프로그램 주기와 독립적으로 모든 PROFINET 실시간 통신을 처리합니다.
CP 443-1 EX20 내부의 ERTEC 400 칩은 PROFINET 애플리케이션용 Siemens SCALANCE X 산업용 스위치에 사용되는 것과 동일한 실리콘입니다.
CP 모듈에 통합되어 있다는 것은 모듈 전면 패널의 두 RJ45 포트가 모듈의 단일 이더넷 주소를 공유하는 관리 스위치 포트이며, 두 개의 독립적인 네트워크 인터페이스가 아니라는 것을 의미합니다.
선형 토폴로지에서 CP의 두 포트는 데이지 체인으로 앞뒤 장치에 연결되어 각 노드에 스타형 스위치가 필요 없는 단일 이더넷 세그먼트를 생성합니다.
링 토폴로지(MRP 활성화 시)에서 링의 마지막 장치의 두 번째 포트가 첫 번째 포트에 다시 연결되어 닫힌 링을 형성합니다.
MRP 표준은 링의 한 장치가 링 관리자 역할을 하여 링 무결성을 지속적으로 모니터링하고 링 끊김이 감지될 때 200밀리초 미만으로 대체 경로를 활성화하는 방법을 정의합니다.
센서 또는 액추에이터 데이터 손실이 안전 문제나 공정 품질 문제를 야기할 수 있는 장애 중 IO 통신 연속성을 유지하는 것이 중요한 PROFINET IO 시스템의 경우, MRP가 있는 링 토폴로지는 설치에 이미 존재하는 케이블과 포트만 사용하여 비용 효율적인 이중화 메커니즘을 제공합니다.
IP 액세스 제어 목록(ACL) 기능은 CP 443-1이 특정 IP 주소 또는 IP 주소 범위에서 오는 연결을 수락하거나 거부할 수 있도록 합니다.
이는 CP를 통해 S7-400 CPU에 연결을 시작할 수 있는 외부 시스템을 제한하는 네트워크 계층 액세스 제어를 제공합니다.
OT(운영 기술) 네트워크가 기업 IT 시스템 또는 클라우드 인프라에 연결되는 플랜트 환경에서 CP의 IP ACL은 정의된 경계를 생성합니다. 구성된 IP 주소를 가진 SCADA 서버, 엔지니어링 워크스테이션 및 HMI 시스템만 연결을 설정할 수 있으며, 다른 모든 네트워크 트래픽은 CP에서 차단됩니다.
이는 방화벽 및 네트워크 분할을 갖춘 적절하게 설계된 네트워크 아키텍처를 대체하는 것이 아니라, 이더넷 인터페이스를 통해 PLC에 대한 의도하지 않거나 악의적인 액세스로부터 의미 있는 추가 보호 계층을 제공합니다.
Q1: CP 443-1 EX20에는 두 개의 RJ45 포트가 있습니다. 동시에 두 개의 다른 서브넷에 연결할 수 있습니까?
아니요. 두 개의 RJ45 포트는 모듈의 통합 ERTEC 400 스위치의 포트이며 단일 IP 주소를 공유합니다. 즉, 서로 다른 서브넷의 두 개의 독립적인 네트워크 인터페이스가 아닙니다. 두 포트 모두 동일한 이더넷 세그먼트에 속합니다.
듀얼 포트 설계는 단일 네트워크 내에서 선형 및 링 토폴로지를 지원합니다. 멀티 서브넷 통신(S7-400을 여러 독립 네트워크에 연결)의 경우, 동일한 S7-400 랙에 설치된 여러 CP 443-1 모듈이 필요합니다.
Q2: 최대 활성 연결 수는 128개로 나열되어 있습니다. 이 숫자는 다양한 통신 모드에 어떻게 분배됩니까?
128개 연결 제한은 모든 활성 프로토콜 모드에 대한 총합입니다.
S7 통신, SEND/RECEIVE ISO-on-TCP/ISO/UDP 및 PROFINET IO 간의 할당은 NetPro에서 구성되며 공유 풀에서 사용됩니다. PROFINET IO 장치 연결은 다른 연결과 동일한 풀에서 사용됩니다.
실제 할당은 특정 애플리케이션 요구 사항에 따라 달라집니다. 많은 PROFINET IO 장치가 있는 시스템은 풀에서 더 많은 연결을 사용하므로 S7 및 SEND/RECEIVE에 동시에 사용할 수 있는 연결이 줄어듭니다.
CP 443-1의 작동 설명서에는 최대 구성 계획을 위한 자세한 연결 예산 표가 제공됩니다.
Q3: CP 443-1 EX20을 S7-400H 이중화 CPU와 함께 사용할 수 있습니까?
예, EX20은 펌웨어 V4.0 이상을 실행하는 H-CPU를 포함하여 H-CPU 구성에서 교체 모듈로 사용할 수 있습니다.
그러나 제한 사항이 있습니다. H-CPU에서는 SEND/RECV 인터페이스의 SSEND/SRECV 모드가 지원되지 않으며, H-CPU에서는 PROFINET IO가 지원되지 않습니다.
PROFINET IO가 필요한 H-시스템 애플리케이션의 경우 고급 CP 변형을 지정해야 합니다. 다른 모드의 S7 통신 및 표준 SEND/RECEIVE는 H-CPU와 올바르게 작동합니다.
Q4: CP 443-1 EX20을 설정하는 데 어떤 구성 소프트웨어가 필요합니까?
CP 443-1 EX20은 NetPro 네트워크 구성 도구가 포함된 SIMATIC STEP 7 (Classic)을 사용하여 구성됩니다.
STEP 7에서 CP 모듈은 S7-400 하드웨어 구성에 추가된 다음, NetPro를 사용하여 연결(S7, SEND/RECEIVE, PROFINET IO 할당) 및 IP 주소, 서브넷, DHCP 설정, IP 액세스 제어 목록을 포함한 모든 네트워크 매개변수를 정의합니다.
TIA Portal은 S7-400용 CP 443-1 EX20을 기본적으로 구성하지 않습니다. STEP 7 Classic은 이 모듈 세대에 적합한 도구로 남아 있습니다.
Q5: 6GK7443-1EX20-0XE0은 단종되었습니다. 권장되는 후속 모델은 무엇입니까?
Siemens는 EX20의 후속 모델로 CP 443-1 EX31(6GK7443-1EX31-0XE0)을 권장합니다.
EX31은 동일한 기본 기능 세트와 물리적 인터페이스(듀얼 RJ45, ERTEC 기반 스위치)를 유지하면서 코팅된 회로 기판을 추가하여 최대 70°C의 주변 온도에서 작동할 수 있습니다. 이는 EX20의 표준 작동 범위보다 넓습니다.
EX31은 대부분의 애플리케이션에서 EX30 및 EX20의 드롭인 교체품입니다.
새로운 S7-400 프로젝트의 경우, Siemens는 별도의 CP 모듈이 필요 없는 네이티브 PROFINET 통합 기능을 갖춘 S7-1500으로의 마이그레이션 경로를 평가할 것을 권장합니다.
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