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高效工程组态成就高效自动化
CP443-5 扩展通信处理器是 PROFIBUS 总线系统的 SIMATIC S7-400 所需的模块。
它减轻了 CPU 的通信任务，并可进行进一步的附加连接。
通过通信模块实现的 S7-400 通信选项：
- 按照 IEC 61158/EN 50170 充当 PROFIBUS-DP 主站
- 与编程部件、操作器接口系统的通信
- 与其他 SIMATIC S7 系统进行通信。
- 与 SIMATIC S5 可编程控制器的通信；
- 可运行的的 CP 数目取决于所使用的 CPU 的性能范围和通信。
CP 443-5 扩展型通讯处理器具有 SIMATIC S7-400 设计的所有优点：
- 结构紧凑;
9-针 sub-D 插座，用于与 PROFIBUS DP 连接 - 单宽度模板
- 安装简单；
CP 443-5 安装在 S7-400 机架上，并经过背板总线连接到 S7-400 的其它模块。 - 用户友好的接线；
Sub-D 插座易于接触，操作方便。 - CP 443-5 扩展型无须风扇即可操作。
不需要备用电池或存储器模块 - 可运行最多 14 个 CP。
若 CP 443-5 扩展型用作 DP 主站，则中央机架中至少可设置 4 条，最多可设置 10 条其他PROFIBUS-DP 链路。可用的 PROFIBUS DP 链路数取决于所用的 SIMATIC S7-400 CPU。
在使用 S7 通讯时，插槽分配规则不适用。可操作 S7 连接的数目取决于 S7-400 CPU。
在使用 SEND/RECEIVE 时，可操作模块的数目也取决于 S7-400 CPU。
Functions
CP 443-5 扩展型可获得大量具有 PROFIBUS 总线系统的各种通信：
- PROFIBUS DP 主站，符合 IEC 61158/61784
- 编程器/OP 通信
- S7 通信（S7 控制器）。
- 开放式通信 (SEND/RECEIVE)
- 时间同步
用于 PROFIBUS-DP 的主站
CP443-5 扩展型作为 DP-V1 主站操作。 它可以自主处理数据传输，并能够连接从站，如作为 DP 从站的 CP 342-5、ET 200 分布式 I/O 系统的 DP 从站等。这意味着 CP 443-5 Extended 能够将 S7-400 站连接到 PROFIBUS DP，且非常适合扩展 S7-400 CPU 的集成 DP 主站接口以建立额外的 PROFIBUS DP 线路。
作为冗余 DP 主站， CP443-5 扩展型也可以运行在 SIMATIC S7 H 系统中。
CP 443-5 扩展型是 DP-V1 主站，即，它也支持非循环标准（包括中断处理）。
CP 443-5扩展型也支持SYNC（同步）和FREEZE（冻结）功能，恒定总线循环时间，从站到从站直接通讯和数据设置路由，以及正常运行过程中分布式 I/O 的组态更改。
在正常运行过程中，它还可启用或禁止 DP 从站。例如，它可支持子程序的一步一步调试。
通过诊断中继器，可在运行期间对线路进行诊断，从而在较早阶段检测到线路故障。 CM CP 443-5 扩展型支持通过诊断中继器的运行（包括在诊断中继器上激活拓扑识别）。
从用户的观点来看，分布式 I/Os 与集中式 I/Os 的处理方式相同，这意味着就配置和参数设置而言， CP443-5 扩展型 和 S7-400 CPU 的 DP 主站接口是没有区别的。不论系统的大小是多少，CP443-5 能达到最快的响应时间。
编程器/OP 通信
编程器/OP通讯，连接到网络的所有S7站都可以远距编程。
- S7 路由选择
通过路由，编程器可在整个网络中进行通讯。
S7 通信
S7 通信用于以下的耦合连接：
- SIMATIC S7 自动化系统之间的连接，
- 联结到编程设备上（编程器/OP 通讯）
- 至 PC，
例如，带 SOFTNET-PB S7 的 CP5711、CP 5623 等 - 到操作员接口系统（OP）。
对于冗余的 S7 通信， CP_443-5 扩展型也能被用于SIMATIC-H 系统。
开放式通信 (SEND/RECEIVE)
借助于开放式通信，SIMATIC S7-400 可集成到现有系统中。
基于 PROFIBUS 的第二层（FDL）， CP443-5 扩展型提供用于程序或者现场通信的简单的接口。使用这个接口，可在 SIMATIC S5，SIMATIC S7 与 PC 之间实现系统范围的、高性能通信。它提供 SDA（PLC/PLC 连接）和 SDN（广播与多点传送）。
可能与下列设备通信
- SIMATIC S7
带有 CP 342-5、CP 343-5、CP 443-5 扩展型和基本型 - SIMATIC S5
具有带 PROFIBUS 接口的 S5-95U ，具有 CP 5431 FMS/DP 的 S5-115U/H，S5-135U，S5-155U/H - SIMATIC 505
具有 CP 5434-FMS - 带 CP 5512, CP 5611 A2, CP 5621, CP 5613 A3, CP 5613 FO, CP 5614 A3, CP 5623, CP 5624的
PC - 还有其它有 FDL 接口的生产商系统。
功能呼叫必须与 SEND/RECEIVE（PLC-SEND/PLC-RECEIVE）一起使用，并且必须集成到 STEP7 应用程序。
时间同步
时间同步用于设定整个工厂内的时钟。
CP 443-5 扩展型通信处理器能够在 PROFIBUS 上输送 S7-400 CPU 的时间。相反地，CP 也能够向 S7-400 CPU 提供 PROFIBUS 上的当前时间。
CP 443-5 扩展型支持
- 使用 IM 153 时的分布式过程信号时间戳
- 时间状态值，白天时间转换，同步状态
数据记录的路由选择
CP 443-5 扩展型支持数据记录路由选择功能。通过选择这种选项，你可以 把 CP 作为数据记录路由器用于发送路由记录到现场设备（DP 从站）。使用 SIMATIC PDM，可为现场设备的参数化和诊断生成这种数据组。
应用:
例如它可用 SIMATIC PDM（在PC上） PA 现场设备通过工业以太网、S7-400（CP 443-1，CP 443-5 扩展型 ）和 DP/PA 耦合器/链接参数设置和诊断成为可能。
诊断数据
通过 STEP S7，可提供丰富的诊断选项，包括：
- CP 的状态
- 一般诊断与统计功能
- 连接诊断
- 总线统计
- 报文缓冲区
- 支持通过诊断中继器的运行
CiR - 运行中组态
通过 CiR，可以在正常运行过程中添加或修改 I/O 设备。
- 添加 PROFIBUS DP/PA 从站
- 在模板化 DP 从站中（例如 ET 200M 和 DP/PA 链路）添加/删除模板（例如 I/O 模板）。
组态
组态全功能 CP443-5 Extended 时，必须使用 STEP 7 V5.1 SP2 或更高版本，或者，STEP 7 Professional V12 (TIA Portal) 或更高版本。
对 CP 443-5 扩展模板的组态和编程方式与用 STEP 7 的 SIMATIC S7-400 CPU 的集成 DP 主站接口相同。
通讯处理器的组态数据总保存在 CPU 上，甚至在 PLC 发生故障之后也被保留。因此，在更换模板时无需从编程器中重新装载组态数据。在启动时 CPU 会将组态数据传送到通讯处理器中。
可以对所有连接到网络的 SIMATIC S7 控制器进行组态和编程。
安装 STEP 7 后，用于使用开放式通讯（SEND/RECEIVE）的功能块放置在 SIMATIC NET 库内。
- SIMOTION CX32-2 控制器扩展模块
- CBE30-2 通信板
- TB30 端子模板
SIMOTION CX32-2 控制器扩展模块是一个 SINAMICS S120 书本型变频调速柜模块。通过此模块，可将 SIMOTION D4x5-2 控制单元的驱动端计算性能加以扩展。
通过集成驱动器计算性能，SIMOTION D4x5-2 控制单元可以操作最多 6 个伺服轴、6 个矢量轴或 12 个 V/f 轴。
利用 SIMOTION CX32-2 控制器扩展模块，通过最多 6 个附加伺服轴、6 个矢量轴或 12 个 V/f 轴将驱动器计算性能进行扩展。这样就可以根据应用要求来增加多轴系统的轴数。
如果需要，还可在一个 SIMOTION D4x5-2 控制单元上操作多个 CX32-2 控制器扩展模块。
- CX32-2 控制器扩展模块的宽度为 25 mm，只需要很小的空间，因此非常适合在结构紧凑的机器上使用。
- CX32-2 控制器扩展模块通过 DRIVE-CliQ 连接到 SIMOTION D4x5-2，所以无需附加模块，便可实现驱动器的高性能、等时同步闭环控制。SIMOTION D4x5-2 模块上的通讯接口可用于其它连接。
- 控制器扩展模块的寻址与 PROFIBUS/PROFINET 上的寻址无关。这对于模块化机器概念十分有利。
- 简便的布线与组态
- 来自与 SIMOTION D4x5-2 相连的馈入部分的“控制运行”信号可极为方便地与 CX32-2 控制器扩展模块的驱动器互连。
- CX32-2 控制器扩展模块不需要有自己的 CF 卡。数据是在 SIMOTION D4x5-2 控制单元的 CF 卡上集中管理的。这样做有以下优势：
- 模块更换简便（无需在 CX32-2 上进行操作，例如，更换存储卡）
- 在固件升级期间，CX32-2 控制器扩展模块会自动通过 SIMOTION D4x5-2 控制单元的集成驱动器进行升级。
- 通过 SIMOTION D4x5-2 进行集中许可证处理
Design
实例:12 轴系统，配有 SIMOTION D4x5-2 和 SIMOTION CX32-2 控制器扩展模块
SIMOTION CX32-2 控制器扩展模块通过 DRIVE-CLiQ 连接到 SIMOTION D4x5-2。
这样就可实现非常紧凑的多轴系统，例如，带有 12 个伺服轴。
如果需要，还可在一个 SIMOTION D4x5-2 控制单元上操作多个 SIMOTION CX32-2 控制器扩展模块。
- 一个 SIMOTION D425-2 上最多可操作 3 个 CX32-2
- 一个 SIMOTION D435-2、D445-2 或 D455-2 上最多可操作 5 个 CX32-2
原则上，也可连接第 4 个或第 6 个 CX32-2 控制器扩展模块。在此情况下，不能再将变频器/变频器组件连接至 SIMOTION D4x5-2 的集成驱动控制。所有变频器随后必须通过所连接的 控制器扩展模块来运行。例如，这在实现分布式、模块化机器概念时十分有用。
通过 SINAMICS S110/S120 控制单元以及 PROFIBUS 或 PROFINET，可执行附加驱动控制。
注意
SIMOTION CX32-2 控制器扩展模块只能与 SIMOTION D4x5-2 控制单元配套使用。不能与 SIMOTION D4x5 控制单元一起使用。
SIMOTION CX32 控制器扩展模块应用于 SIMOTION D435 和 D445-1 控制单元（订货号 6SL3040-0NA00-0AA0）。
- 数字量输出作为 CPU 的集成 I/O 的补充
- 集成到整体自动化系统中以满足安全方面的要求
- 具有集成安全功能
- 通过 PROFIsafe 机制与故障安全 CPU 通信
- 用于根据相应任务的要求灵活调整控制器
- 用于使用附加输出对系统进行后续扩展
- 可以仅在集中式系统中运行
通过 SIMATIC S7-1200 的故障安全模块，可集成到整体自动化系统中以满足安全方面的应用要求。模块中中集成有故障安全运行所需的安全功能。通过 PROFIsafe 机制与故障安全 SIMATIC S7 CPU 通信。
这些模块只能在集中式系统中运行。
- 4 点输出，源/汇电流
- 经，达到 SIL 3 (IEC 61508) 和 PL e (ISO 13849)
- 输出电流 2 A
- 额定负载电压 24 V DC
- 适用于电磁阀、直流接触器和指示灯
- 模块故障指示灯（DIAG；绿色和红色指示灯）
- 每个输出的状态指示灯（绿色 LED）
- 每个输出的故障指示灯（红色 LED）
- 模块类型和功能类别用普通文本标识
- 二维矩阵码（产品编号和序列号）
- 模块类型 DI 的彩色编码：白色
- 硬件和固件版本
- 完整订货号
通过 SIMATIC S7-1200 的故障安全模块，可集成到整体自动化系统中以满足安全方面的应用要求。模块中中集成有故障安全运行所需的安全功能。通过 PROFIsafe 机制与故障安全 SIMATIC S7 CPU 通信。
这些模块只能在集中式系统中运行。
功能模块使 CPU 减轻了计数、定位和控制等工作负荷
模板的种类
- 计数器模块
- 用于快速移动以及爬行速度驱动的定位模块
- 用于步进电机的定位模块
- 用于伺服电机的定位模块
- 定位和连续路径控制模块
- SSI 位置检测模块
- 电子凸轮控制器
- 高速布尔处理器
- 控制模板
| 功能模块 | |
| 计数 | FM 350-1计数器模块 |
| FM 350-2计数器模块 | |
| 定位 | |
| FM 351 定位模块 |
| FM 353 定位模块 |
| FM 354 定位模块 |
| 位置和路径控制 | FM 357-2 定位和路径控制模块1) |
| SSI 位置检测 | SM 338 POS 输入模板 |
| 电子凸轮控制 | FM 352 电子凸轮控制器 |
| 高速逻辑运算 | FM 352-5 高速布尔处理器 |
| Controlling 组件 | FM 355 控制器模板 |
| FM 355-2 温度控制模块 | |
| 称重和比例控制 | SIWAREX |
MicroMaster420变频器
MicroMaster420西门子变频器主要特征：
200V-240V ±10%，单相/三相，交流，0.12kW-5.5kW；
380V-480V±10%，三相，交流，0.37kW-11kW；
模块化结构设计，具有最多的灵活性；
标准参数访问结构，操作方便。
控制功能：
线性v/f控制，平方v/f控制，可编程多点设定v/f控制；
磁通电流控制（FCC），可以改善动态响应特性；
最新的IGBT技术，数字微处理器控制；
数字量输入3个，模拟量输入1个，模拟量输出1个，继电器输出1个；
集成RS485通讯接口，可选PROFIBUS-DP通讯模块/Device-Net模板；
具有7个固定频率，4个跳转频率，可编程；
捕捉再起动"功能；
在电源消失或故障时具有"自动再起动"功能；
灵活的斜坡函数发生器，带有起始段和结束段的平滑特性；
快速电流限制（FCL），防止运行中不应有的跳闸；
有直流制动和复合制动方式提高制动性能；
采用BiCo技术，实现I/O端口自由连接。
保护功能：
过载能力为150％额定负载电流，持续时间60秒；
过电压、欠电压保护；
变频器过温保护；
接地故障保护，短路保护；
I2t电动机过热保护；
采用PTC通过数字端接入的电机过热保护；
采用PIN编号实现参数连锁；
闭锁电机保护，防止失速保护。
S7-200PLC四则运算指令介绍
表4-20 四则运算指令
| 名称 | 指令格式 （语句表） | 功能 | 操作数寻址范围 |
| 加法指令 | +I IN1，OUT | 两个16位带符号整数相加，得到一个16位带符号整数。 执行结果：IN1+OUT=OUT（在LAD和FBD中为：IN1+IN2=OUT） | IN1，IN2，OUT：VW，IW，QW，MW，SW，SMW，LW， T，C，AC，*VD，*AC，*LD IN1和IN2还可以是AIW和常数 |
| +D IN1，IN2 | 两个32位带符号整数相加，得到一个32位带符号整数。 执行结果：IN1+OUT=OUT（在LAD和FBD中为：IN1+IN2=OUT） | IN1，IN2，OUT：VD，ID，QD，MD，SD，SMD，LD，AC，*VD，*AC，*LD IN1和IN2还可以是HC和常数 | |
| +R IN1，OUT | 两个32位实数相加，得到一个32位实数。 执行结果：IN1+OUT=OUT（在LAD和FBD中为：IN1+IN2=OUT） | IN1，IN2，OUT：VD，ID，QD，MD，SD，SMD，LD，AC，*VD，*AC，*LD IN1和IN2还可以常数 | |
| 减法指令 | -I IN1，OUT | 两个16位带符号整数相减，得到一个16位带符号整数。 执行结果：OUT-IN1=OUT（在LAD和FBD中为：IN1-IN2=OUT） | IN1，IN2，OUT：VW，IW，QW，MW，SW，SMW，LW， T，C，AC，*VD，*AC，*LD IN1和IN2还可以是AIW和常数 |
| -D IN1，OUT | 两个32位带符号整数相减，得到一个32位带符号整数。 执行结果：OUT-IN1=OUT（在LAD和FBD中为：IN1-IN2=OUT） | IN1，IN2，OUT：VD，ID，QD，MD，SD，SMD，LD，AC，*VD，*AC，*LD IN1和IN2还可以是HC和常数 | |
| -R IN1，OUT | 两个32位实数相加，得到一个32位实数。 执行结果：OUT-IN1=OUT（在LAD和FBD中为：IN1-IN2=OUT） | IN1，IN2，OUT：VD，ID，QD，MD，SD，SMD，LD，AC，*VD，*AC，*LD IN1和IN2还可以常数 | |
| 乘法指令 | *I IN1，OUT | 两个16位符号整数相乘，得到一个16整数。 执行结果：IN1*OUT=OUT（在LAD和FBD中为：IN1*IN2=OUT） | IN1，IN2，OUT：VW，IW，QW，MW，SW，SMW，LW， T，C，AC，*VD，*AC，*LD IN1和IN2还可以是AIW和常数 |
| MUL IN1，OUT | 两个16位带符号整数相乘，得到一个32位带符号整数。 执行结果：IN1*OUT=OUT（在LAD和FBD中为：IN1*IN2=OUT） | IN1，IN2：VW，IW，QW，MW，SW，SMW，LW，AIW，T，C，AC，*VD，*AC，*LD和常数 OUT：VD，ID，QD，MD，SD，SMD，LD，AC，*VD，*AC，*LD | |
| *D IN1，OUT | 两个32位带符号整数相乘，得到一个32位带符号整数。 执行结果：IN1*OUT=OUT（在LAD和FBD中为：IN1*IN2=OUT） | IN1，IN2，OUT：VD，ID，QD，MD，SD，SMD，LD，AC，*VD，*AC，*LD IN1和IN2还可以是HC和常数 | |
| *R IN1，OUT | 两个32位实数相乘，得到一个32位实数。 执行结果：IN1*OUT=OUT（在LAD和FBD中为：IN1*IN2=OUT） | IN1，IN2，OUT：VD，ID，QD，MD，SD，SMD，LD，AC，*VD，*AC，*LD IN1和IN2还可以是常数 | |
| 除法指令 | /I IN1，OUT | 两个16位带符号整数相除，得到一个16位带符号整数商，不保留余数。 执行结果：OUT/IN1=OUT（在LAD和FBD中为：IN1/IN2=OUT） | IN1，IN2，OUT：VW，IW，QW，MW，SW，SMW，LW， T，C，AC，*VD，*AC，*LD IN1和IN2还可以是AIW和常数 |
| DIV IN1，OUT | 两个16位带符号整数相除，得到一个32位结果，其中低16位为商，高16位为结果。 执行结果：OUT/IN1=OUT（在LAD和FBD中为：IN1/IN2=OUT） | IN1，IN2：VW，IW，QW，MW，SW，SMW，LW，AIW，T，C，AC，*VD，*AC，*LD和常数 OUT：VD，ID，QD，MD，SD，SMD，LD，AC，*VD，*AC，*LD | |
| /D IN1，OUT | 两个32位带符号整数相除，得到一个32位整数商，不保留余数。 执行结果：OUT/IN1=OUT（在LAD和FBD中为：IN1/IN2=OUT） | IN1，IN2，OUT：VD，ID，QD，MD，SD，SMD，LD，AC，*VD，*AC，*LD IN1和IN2还可以是HC和常数 | |
| /R IN1，OUT | 两个32位实数相除，得到一个32位实数商。 执行结果：OUT/IN1=OUT（在LAD和FBD中为：IN1/IN2=OUT） | IN1，IN2，OUT：VD，ID，QD，MD，SD，SMD，LD，AC，*VD，*AC，*LD IN1和IN2还可以是常数 | |
| 数学函数指令 | SQRT IN，OUT | 把一个32位实数（IN）开平方，得到32位实数结果（OUT） | IN，OUT：VD，ID，QD，MD，SD，SMD，LD，AC，*VD，*AC，*LD IN还可以是常数 |
| LN IN，OUT | 对一个32位实数（IN）取自然对数，得到32位实数结果（OUT） | ||
| EXP IN，OUT | 对一个32位实数（IN）取以e为底数的指数，得到32位实数结果（OUT） | ||
| SIN IN，OUT | 分别对一个32位实数弧度值（IN）取正弦、余弦、正切，得到32位实数结果（OUT） | ||
| COS IN，OUT | |||
| TAN IN，OUT | |||
| 增减指令 | INCB OUT | 将字节无符号输入数加1 执行结果：OUT+1=OUT（在LAD和FBD中为：IN+1=OUT） | IN，OUT：VB，IB，QB，MB，SB，SMB，LB，AC，*VD，*AC，*LD IN还可以是常数 |
| DECB OUT | 将字节无符号输入数减1 执行结果：OUT-1=OUT（在LAD和FBD中为：IN-1=OUT） | ||
| INCW OUT | 将字（16位）有符号输入数加1 执行结果：OUT+1=OUT（在LAD和FBD中为：IN+1=OUT） | IN，OUT：VW，IW，QW，MW，SW，SMW，LW，T，C，AC，*VD，*AC，*LD IN还可以是AIW和常数 | |
| DECW OUT | 将字（16位）有符号输入数减1 执行结果：OUT-1=OUT（在LAD和FBD中为：IN-1=OUT） | ||
| INCD OUT | 将双字（32位）有符号输入数加1 执行结果：OUT+1=OUT（在LAD和FBD中为：IN+1=OUT） | IN，OUT：VD，ID，QD，MD，SD，SMD，LD，AC，*VD，*AC，*LD IN还可以是HC和常数 | |
| DECD OUT | 将字（32位）有符号输入数减1 执行结果：OUT-1=OUT（在LAD和FBD中为：IN-1=OUT） |
