L'interfaccia di riferimento è la seguente:

Siemens 6GK7343-1CX10-0XE0 | SIMATIC NET CP 343-1 Lean — Processore di comunicazione Industrial Ethernet S7-300, TCP/IP, PROFINET IO Device, Switch integrato a 2 porte, 2×RJ45

Codice articolo: 6GK7343-1CX10-0XE0

Produttore: Siemens AG (Germania)

Switch: Switch integrato a 2 porte (chip ERTEC 200) — fornisce 2 porte RJ45 fisiche su una singola interfaccia IE

Porte fisiche: 2 × RJ45 (10/100 Mbit/s)

Protocolli di comunicazione:

• TCP/IP (SEND/RECEIVE con e senza RFC 1006)
• UDP (SEND/RECEIVE)
• Multicast (UDP)
• Trasporto ISO su TCP (RFC 1006)
• Fetch/Write (accesso PG/OP)
• Comunicazione S7 (funzione server)
• PROFINET IO Device

Panoramica

Il Siemens 6GK7343-1CX10-0XE0 è il CP 343-1 Lean — il processore di comunicazione Industrial Ethernet ottimizzato per i costi per la piattaforma SIMATIC S7-300.

Occupa un singolo slot nel rack S7-300 accanto alla CPU e da quello slot gestisce l'intera comunicazione Industrial Ethernet dell'S7-300: mantenendo connessioni a server SCADA, pannelli HMI e altri PLC; scambiando dati di processo ciclici come PROFINET IO Device; e fornendo accesso di programmazione tramite Ethernet dalle workstation STEP 7 / TIA Portal.

La designazione "Lean" all'interno della famiglia CP 343-1 identifica questa come la variante entry-level — più leggera in termini di risorse di comunicazione rispetto al CP 343-1 completo (6GK7343-1EX30) ma coprendo tutti gli scenari di comunicazione che la maggior parte delle applicazioni Ethernet S7-300 richiede effettivamente.

TCP/IP con trasporto ISO (RFC 1006), comunicazione S7, PROFINET IO Device, Fetch/Write e UDP sono tutti presenti; ciò che il Lean omette rispetto al CP 343-1 completo è principalmente la comunicazione S7 lato client estesa (supporta la comunicazione S7 come server ma non come client attivo) e determinati conteggi di connessioni simultanee ad alto volume.

Per la connettività HMI, la programmazione remota, la raccolta dati SCADA e l'integrazione PROFINET IO Device, il Lean è pienamente capace.

Lo switch ERTEC 200 integrato a 2 porte è una caratteristica pratica significativa.

Un modulo Ethernet convenzionale a porta singola richiede uno switch esterno separato per collegare più di un dispositivo downstream al PLC — un costo e un ingombro che si accumulano in un impianto con decine di stazioni S7-300.

Lo switch integrato a 2 porte del CP 343-1 Lean significa che due dispositivi Ethernet (ad esempio, il cavo backbone dell'impianto e un pannello HMI o un altro dispositivo) possono connettersi direttamente al CP senza hardware di switch esterno.

Ciò riduce l'ingombro del pannello, elimina l'alimentazione e il montaggio su guida DIN dello switch e semplifica il cablaggio.

Specifiche chiave

Suite di protocolli — Cosa Fa Ogni Servizio

TCP/IP con SEND/RECEIVE: Il meccanismo fondamentale di scambio dati. La CPU S7-300 utilizza i blocchi libreria AG_SEND / AG_RECV di STEP 7 (o blocchi TCON/TSEND/TRECV equivalenti di TIA Portal) per aprire connessioni TCP a partner remoti e scambiare dati.

Senza RFC 1006 (TCP grezzo), questo comunica con qualsiasi dispositivo TCP/IP — server SCADA, sistemi di storicizzazione basati su PC, controller di terze parti — indipendentemente dal produttore.

Con RFC 1006 (ISO-on-TCP), il trasporto incapsula segmenti del livello di trasporto ISO per la compatibilità con altri dispositivi Siemens e vecchi protocolli industriali che utilizzavano nativamente il trasporto ISO.

UDP con SEND/RECEIVE e Multicast: Lo scambio basato su UDP è senza connessione — nessuna connessione persistente da mantenere, minore overhead, appropriato per broadcast di dati ciclici e comunicazione uno-a-molti. Il multicast consente al CP di inviare dati a più ricevitori contemporaneamente senza ripetere la trasmissione per ogni ricevitore, utile per il broadcast dello stato a livello di impianto o la sincronizzazione dell'ora.

PROFINET IO Device: Il CP 343-1 Lean può operare come PROFINET IO Device — inserendo i dati di I/O dell'S7-300 nello scambio IO ciclico di un PROFINET IO Controller.

In questo ruolo, l'S7-300 con CP 343-1 Lean appare a un PROFINET IO Controller (forse un S7-400 o S7-1500 più grande che funge da master di sistema) come un dispositivo I/O remoto, con il CP che gestisce lo scambio dati ciclico PROFINET. 

Questo è il meccanismo che consente ai sistemi S7-300 di integrarsi in architetture di impianto basate su PROFINET che precedono le varianti CPU PROFINET dell'S7-300.

Fetch/Write: Questo protocollo consente a un dispositivo remoto (PG, PC o sistema SCADA) di leggere o scrivere direttamente nei blocchi dati dell'S7-300 senza che alcun programma ladder gestisca la comunicazione.

Fetch/Write è un protocollo di polling — il dispositivo remoto avvia ogni lettura o scrittura; il CP risponde accedendo direttamente ai dati della CPU. 

Ciò semplifica l'integrazione SCADA perché il sistema SCADA può mappare direttamente gli indirizzi dati S7-300 nel proprio database di tag.

Comunicazione S7 (Server): Il CP 343-1 Lean supporta la comunicazione S7 nel ruolo di server — risponde alle richieste di comunicazione S7 da altri dispositivi S7 o da client compatibili S7 (come i pannelli HMI Siemens che comunicano in modalità protocollo S7).

Come server, consente ad altri dispositivi di leggere e scrivere i dati della sua CPU.

La variante Lean non avvia la comunicazione S7 come client attivo; per messaggistica S7 client attiva, i blocchi PUT/GET della CPU stessa possono essere utilizzati per una comunicazione S7 limitata senza il CP.

Sostituzione modulo senza PG e inizializzazione tramite LAN

Due funzionalità operative affrontano scenari di manutenzione reali:

Inizializzazione tramite LAN significa che l'indirizzo IP e il nome del dispositivo PROFINET di un nuovo CP 343-1 Lean possono essere assegnati da remoto sulla rete Ethernet senza collegare fisicamente un dispositivo di programmazione al PLC.

Quando un CP sostitutivo arriva in un impianto remoto, una workstation STEP 7 o TIA Portal sulla stessa rete Ethernet assegna l'identità di rete del modulo — indirizzo IP, maschera di sottorete, router — utilizzando gli strumenti di rete basati su NDIS inclusi con STEP 7. 

Il modulo è online e funzionale senza che un tecnico di assistenza debba portare un laptop alla macchina.

Sostituzione modulo senza PG estende questo concetto: il CP memorizza la sua configurazione nella memoria non volatile.

Quando un CP 343-1 Lean sostitutivo viene installato nello stesso slot del rack, scarica automaticamente la sua configurazione dalla memoria della CPU S7-300 all'accensione — la CPU sa quale configurazione CP appartiene al suo rack e la trasferisce al nuovo modulo.

Il tecnico di assistenza installa il modulo fisico; il sistema fa il resto.

FAQ

D1: Il CP 343-1 Lean supporta la comunicazione S7 solo come server. Cosa significa questo per lo scambio dati con altri controller S7?

In modalità server, il CP 343-1 Lean risponde alle richieste di comunicazione S7 da altri dispositivi Siemens ma non avvia tali richieste da solo.

Ciò significa che una stazione di ingegneria STEP 7 o TIA Portal può accedere ai dati della CPU, e altri controller S7 che avviano istruzioni PUT/GET possono leggere e scrivere dati nei blocchi dati di questa CPU. 

Affinché la CPU sul lato CP 343-1 Lean legga attivamente i dati da un controller S7 remoto tramite Ethernet, deve utilizzare i blocchi funzione STEP 7 PUT/GET con la connessione S7 STEP 7 del CP (che funziona all'interno dello stesso progetto) o TCP/IP SEND/RECEIVE se il controller remoto esegue anche un server TCP.

D2: Lo switch integrato ha 2 porte RJ45. Il CP 343-1 Lean supporta topologie lineari o ad anello, o solo a stella?

Lo switch integrato a 2 porte supporta sia topologie a stella che lineari (daisy-chain).

In una topologia lineare, un RJ45 si collega al dispositivo di rete upstream (switch o un altro CP) e l'altro si collega al dispositivo downstream successivo — creando una catena di moduli CP 343-1 Lean senza richiedere uno switch centrale per ogni punto di connessione. 

Questa è una topologia comune in file di pannelli o linee di produzione dove i controller sono disposti fisicamente in sequenza e uno switch infrastrutturale separato in ogni posizione sarebbe scomodo.

La topologia ad anello (per la ridondanza dei media) non è supportata dal CP 343-1 Lean; per la topologia ad anello con MRP (Media Redundancy Protocol), è richiesto il CP 343-1 Advanced completo (6GK7343-1GX30).

D3: Qual è il numero massimo di connessioni TCP simultanee supportate dal CP 343-1 Lean?

Il CP 343-1 Lean supporta un numero limitato di connessioni attive simultanee — inferiore al CP 343-1 completo, che è la principale differenza architetturale tra le due varianti. La risorsa di connessione tipica sulla versione Lean copre gli scenari comuni: diverse connessioni TCP a sistemi SCADA/historian, una o due connessioni S7 a pannelli HMI e comunicazione PROFINET IO Device.

Per applicazioni ad alta densità multi-connessione (molti client SCADA simultanei, più partner S7 concorrenti), dovrebbe essere specificato il CP 343-1 completo (6GK7343-1EX30) con la sua tabella di connessione più ampia.

D4: Il CP 343-1 Lean può essere configurato in TIA Portal, o è richiesto STEP 7 V5.x?

Il CP 343-1 Lean può essere configurato sia in STEP 7 V5.5 (classico) che in TIA Portal (V13 e versioni successive, con il pacchetto di supporto hardware appropriato).

In TIA Portal, il CP appare nel catalogo dispositivi sotto SIMATIC NET / moduli di comunicazione S7-300 e viene configurato utilizzando la finestra di dialogo delle proprietà del CP all'interno della configurazione di rete. 

TIA Portal fornisce un ambiente unificato per configurare la CPU S7-300, le connessioni Ethernet del CP 343-1 Lean e la configurazione PROFINET IO Device in un unico strumento.

D5: Il CP 343-1 Lean supporta la funzione PROFINET IO Controller, o solo Device?

Il CP 343-1 Lean 6GK7343-1CX10-0XE0 supporta solo la funzione PROFINET IO Device — non può agire come PROFINET IO Controller per gestire dispositivi IO distribuiti su una rete PROFINET.

Per i sistemi S7-300 che devono agire come PROFINET IO Controller (gestendo ET 200SP, ET 200M o altri dispositivi PROFINET IO), è necessaria una CPU con capacità PROFINET (come la CPU 315-2 PN/DP) o il CP 343-1 Advanced (6GK7343-1GX30) con capacità PROFINET IO Controller. 

La funzione IO Device del Lean gli consente di essere gestito da un PROFINET IO Controller upstream, che è il ruolo appropriato per un S7-300 che agisce come slave o sottostazione in un sistema PROFINET più grande.