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一、概     述

SIMATIC PLC 以太網處理器，簡稱以太網 CP 模塊，是西門子 PLC 家族的重要組成部分，以太網 CP 可以為 CPU 擴展出一個新的網絡，來連接不同網絡的設備，同時對于 CPU 的連接資源和通信協議會做出擴展，大大豐富了SIMATIC PLC 的通信能力。

西門子全系列的 PLC，從 S7-300/400 到 S7-1200/1500，都提供了多種類的 CP 模塊，面對種類繁多的 CP 模塊，該如何選擇呢？

接下來，我們就帶大家一起來探秘 SIMATIC PLC 以太網 CP 。

二、SIMATIC PLC  以太網 CP

SIMATIC PLC 以太網 CP 是對 CPU 通信能力的一個補充，擴展一個以太網 CP，就是給 CPU 增加了一個網卡，也增加了 CPU 的通信能力。總體來說，增加 CP 卡的功能主要有以下幾方面：

1. 擴展網絡：連接其他網段設備，隔離 CPU 生產網
2. 擴展通信資源：常用工業領域通信連接資源的擴展，例如：PROFINET、S7、PG/OP、TCP/UDP等
3. 擴展通信協議：擴展了很多 IT 的協議和安全功能，例如：FTP、SMTP、HTTP
4. 擴展特殊通信服務：用于特殊的應用場合，例如：RNA、OPC UA、VPN、防火墻以及遠程通信等 

S7-300 CP 卡

S7-300 系列的 CPU 很多型號本體并沒有集成以太網接口，即使有些型號的 CPU 本身有以太網接口，但是這些接口的通信資源和通信能力也比較弱，因此以太網 CP 的應用非常普遍。

S7-300 的 CP 卡有三種型號，下面的表格列出了三種模塊支持的通信協議和連接資源數量。

從表格中不難看出三種模塊的區別和應用場合。

CP 343-1 Lean 是一個輕量級的模塊，它可以為 S7-300 系統擴展以太網接口，但是連接資源比較少，通信的能力有限制（S7 只能作為服務器，PROFINET 只能做智能從站），因此應用上有一定的局限性。

CP 343-1 是性能居中的模塊，通信資源和通信能力都比較全面，適合絕大多數工業設備間的通信。

如下圖所示， CP 343-1、CP343-1 Lean 適合連接工業現場層級的設備。

CP 343-1 Adv 從功能上可以看出，除了兼容 CP 343-1 的基本功能外，增加了 IT 的通信協議和安全功能，雙網卡接口適合作為連接工業現場設備和工廠管理層的橋梁，同時1G 的接口可以確保提供足夠的帶寬連接工廠 IT 系統。通過下圖，可以看出CP 343-1 Adv 在工廠層級中適合的位置。

S7-400 CP 卡

S7-400 CPU 通信資源比較多，因此 S7-400 CP 卡一般不作為通信資源的擴展使用，更多的是為CPU 擴展接口和提供其他通信服務來使用。

下面的表格列出了 S7-400 以太網 CP 卡的功能區別。

CP 443-1 通信能力都比較全面，適合絕大多數工業設備間的通信，因此是作為連接工業現場設備通信擴展的shouxuan。

CP 443-1 Adv Zui大的特點就是增加了 IT 的通信協議和安全功能，更適合作為工業現場層和控制層之間的連接，安全功能可以確保工業設備的運行安全。

CP 443-1 RNA 支持 PRP 并行冗余協議，設計的初衷主要是為了將S7-400 接入到PRP 的環網這樣特殊的應用。

CP 443-1 OPC UA 主要是為S7-400 系統擴展了OPC UA 的服務。這款模塊主要是為了特殊的應用場景而設計的，雖然在功能上也兼容一些常用的應用，但是拿來做一般的通信不免有點大材小用 。

S7-1200 CP 卡

當西門子 PLC 發展到 S7-1200/1500 ，由于 CPU 集成以太網接口的普及以及通信能力的大幅度提高，集成以太網接口基本已經滿足絕大多數常用的 IT 服務應用。因此 CP 卡的作用主要作為擴展網段和擴展特殊通信服務使用。

S7-1200 CP 卡是一個龐大的家族，除了有線設備外，還有能夠提供移動通信服務的模塊，但是由于入網許可證的原因，國內的應用只考慮有線模塊 CP 1243-1。

S7-1200 CP1243-1 模塊經過多年的發展，已經進化成為當前的 “全能戰士“。如下圖所示，它支持 S7/TCP/UDP 這樣常用的通信協議；還支持通過集成的安全功能提供防火墻和 VPN 服務；Zui后還支持通過遠程通信協議 DNP3、TCSB 將現場數據傳到數據中心。

正因為有“全能戰士“ 的存在，S7-1200 CP 卡的選擇不需要太多的猶豫，一卡在手走遍天下。

S7-1500 CP/CM 卡

由于S7-1500 CPU 接口已經具備了強大的通信能力，S7-1500 CP 卡主要作為擴展接口隔離現場生產網絡來使用。

下面的表格中列出了 S7-1500 主要 CP 模塊的功能區別。

CM1542-1 除了支持常用的工業現場通信協議外，還具備了常用的 IT 服務，因此既適合作為現場總線的擴展和也可以用于連接工廠控制層。

而與之相比，CP1543-1 Zui主要的區別是增加了安全功能，通過防火墻和VPN 為現場工業網絡提供保護。

CP1545-1 雖然也具備絕大多數的通信服務，但是Zui主要的亮點是可以支持MQTT 協議，可以作為一個邊緣設備將數據上傳到云平臺，為后期的應用提供數據的支持。

ET200SP CP 卡

ET200 SP CP 卡的設計可以說是兼顧了 S7-1500 CP 卡的特點，下表列出了當前的 CP 卡和支持的通信服務。

不難看出，ET200SP  CP 都不支持 PROFINET，因此不是用來擴展現場 IO 設備的。ET200SP  CP 的定位和 S7-1500 CP 非常相似，CP 1542SP-1 適合向下連接工業現場總線的設備，而與之相比，CP 1543SP-1Zui主要的區別是增加了安全功能，通過防火墻和 VPN 為現場工業網絡提供保護。比較特殊的一款模塊 CP 1542SP-1 IRC，支持當前主流的遠程通信協議，更適合于遠程數據采集的應用場合。

三、結     語

順應 IT-OT 融合的大趨勢，S7-1200/S7-1500/ET200SP PLC CP 卡也與時俱進不斷推出新的功能和模塊。有了 CP 卡的加持，SIMATIC PLC 的通信能力能夠得到不斷地完善和加強。雖然 S7-300 系統逐漸走出了我們的視線，但是本文帶著大家再次回顧 S7-300 CP 卡，也是對經典的回顧，致敬傳奇！

對于 SIMATIC PLC CP 卡的介紹，相信大家或多或少已經有了一些概念。Zui后小編為大家分享一個選擇 CP 卡的方法。如果你還在為選擇哪款 CP 卡猶豫，想一個簡單的問題，你就會得到合適的答案。這個問題是：CP 卡通信的對象所在的位置是“上“？-”中“？還是”下“？

我們就以 S7-1500 系列的三種 CP 卡為例：

“下”-指的是通信對象是常見的工業現場設備，PROFINET/S7/TCP 這樣的協議。CM 1542-1 肯定是Zui合適的選擇。

“中”-指的是工廠 IT 層級的應用，比如各種 IT 服務和SCADA等。S7-1500 的三種模塊雖然都可以適合絕大多數的應用，但是如果有安全功能的要求 CP 1543-1、CP1545-1 都可以使用，但是考慮性價比，CP 1543-1肯定是Zui優的選擇。

“上”-指的數據需要走出工廠，遠程通信、數據上云等應用場景。顯而易見，CP 1543-1、CP1545-1 都比較適合。但是如果有數據和云端通信這樣的特殊應用，CP1545-1 應該是zuijia的選擇。

明確了這個問題，我們再去回顧不同 CP 卡的通信服務，秉著物盡其用的原則，相信大家一定可以選出Zui合適的模塊！