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SIMATIC S7-1500 的通信技術規(guī)范

閱讀:727        發(fā)布時間:2022-11-4

通過 SIMATIC CP 1545-1 通信處理器,可將 SIMATIC S7-1500 PLC 可靠連接到工業(yè)以太網(wǎng)。借助于新的 CloudConnect 功能,可方便且可靠地將所有選擇的數(shù)據(jù)從 SIMATIC S7-1500 傳輸?shù)?MindSphere 支持標準化 MQTT 協(xié)議的云解決方案(如 Microsoft Azure 或 IBM Cloud)。CP 通過集成的 SPI(狀態(tài)包檢測)防火墻來針對未授權的訪問為 SIMATIC S7-1500 提供保護。使用 MQTT 協(xié)議,也可以接收來自云系統(tǒng)或 MQTT 代理的數(shù)據(jù)。

通過 TIA Portal 中的幾個輸入畫面,易于對 CP 1545-1 的 CloudConnect 功能進行組態(tài)。首先

不同云平臺所需的所有參數(shù)。然后從 SIMATIC S7-1500 的變量管理系統(tǒng)選擇云端所用的數(shù)據(jù),并另存為需要同構相應觸發(fā)條件傳輸?shù)闹黝}。

所有功能均通過 STEP 7 Professional V15.1 update 3 (TIA Portal) 或更高版本來組態(tài)。
CP 1545-1 支持以下通信服務:

  • 編程器/OP 通信

  • S7 通信

  • 開放式用戶通信 (SEND/RECEIVE,F(xiàn)ETCH/WRITE)

  • IT 通信

    • MQTT Publish 用于將所選數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆葡到y(tǒng)或 MQTT 代理

    • MQTT Subscribe 用于從云系統(tǒng)或 MQTT 代理接收懼

    • FTP 功能(文件傳輸協(xié)議 FTP/FTPS)用于文件管理以及訪問 CPU 內的數(shù)據(jù)庫(客戶機和服務器功能)

    • 通過文件傳輸協(xié)議,訪問(以讀模塊或寫模式)保存在 CPU 的存儲卡上的 csv 文件。

    • 通過 SMTP 或 ESMTP 采用“SMTP-Auth”選項發(fā)送電子郵件,以在電子郵件服務器上進行驗證(也支持 IPv6)

    • 以最高為 1 Mbps 的速率,利用靜態(tài) IP 路由,通過 IPv4 路由至 S7-1500 系統(tǒng)中的其它 CP 1545-1/CP 1543-1/CM 1542-1 單元,以訪問不具備實時功能的 Web 服務器。

  • 集成安全功能

    • 全狀態(tài)數(shù)據(jù)包檢測型防火墻

  • 安全通信協(xié)議

    • 通過 HTTPS 協(xié)議對 CPU 的 Web 服務器進行安全訪問。

    • FTPS 安全文件傳輸

    • 安全時間傳輸 (NTP)

    • SNMPv3 用于以防竊方式傳輸網(wǎng)絡分析信息

    • 基于 SMTPS(端口 587)的加密電子郵件通信

    • 基于 TCP/IP 的安全開放通信

  • 將 S7-1500 集成進 IPv6 網(wǎng)絡中;
    IPv6 兼容 IP 地址可以用于以下通信服務:

    • MQTT

    • FETCH/WRITE 訪問(CP 作為服務器)

    • FTP 服務器模式

    • FTP 客戶機模式,帶程序塊尋址功能

    • 利用程序塊進行尋址的電子郵件傳輸

  • 將所選數(shù)據(jù)從 S7-1500 系統(tǒng)傳輸?shù)皆葡到y(tǒng)。此功能是新的基于云的應用程序的基礎,用于對數(shù)據(jù)進一步分析,例如在預測性維護中

 

  • 通過使用標準 MQTT 協(xié)議接收數(shù)據(jù),可經(jīng)由 MQTT 代理實現(xiàn)系統(tǒng)間的選擇性通信。這樣就可通過工業(yè)主干網(wǎng)在機器設備之間實現(xiàn)極為簡單的通信。

  • 可從基于 IPv6 的基礎設施訪問 SIMATIC S7-1500 站

  • *佳維護支持,得益于:

    • 通過中央 Web 服務器進行簡便診斷

    • 通過 LAN 進行遠程編程

    • 通過 IT 網(wǎng)絡管理工具 (SNMP) 進行監(jiān)控

    • 無需編程設備即可更換模塊

  • 通過以下方式針對未授權的訪問未系統(tǒng)提供保護:

    • 對任意 S7 站實行中央訪問保護

    • 對中央 web 服務器進行安全訪問

  • 網(wǎng)絡分段和網(wǎng)絡隔離,以采用相同的 IP 地址來設置同型機器

  • 簡單的電子郵件警報系統(tǒng)以及采用 FTP 協(xié)議將生產數(shù)據(jù)傳輸?shù)街饔嬎銠C

  • 使用 CP 1545-1 并通過工業(yè)以太網(wǎng)將 SIMATIC S7-1500 簡便集成到含有 SIMATIC S7-300 / S7-400 / S5 的現(xiàn)有網(wǎng)絡中,從而提供投資保護

應用

CP 1545-1 用于將 SIMATIC S7-1500 連接到工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡。由于其自身備有處理器,從而解除了 CPU 的通訊任務并有助于另加連接。作為 S7-1500 系統(tǒng)的一個現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)組件,CP 1545-1 使用 MQTT 協(xié)議將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆葡到y(tǒng)或 MQTT 代理。也可以接收數(shù)據(jù),從而易于將與工業(yè)主干網(wǎng)相連的系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。

CP 1545-1 通過以下組件提供附加通信方式:

  • 編程器/PC

  • 主站 PC

  • 操作員控制和監(jiān)控系統(tǒng)

  • SIMATIC S5/S7 系統(tǒng)

CP 1545-1 可用來防止未經(jīng)授權從以太網(wǎng)網(wǎng)絡訪問 SIMATIC S7-1500 自動化系統(tǒng)。使用 CP 1545-1,可以通過局域網(wǎng)進行安全遠程訪問,并且可以防止設備間或網(wǎng)段間的數(shù)據(jù)傳輸被或控制。

設計

CP 1545-1 提供了 SIMATIC S7-1500 系統(tǒng)設計的全部優(yōu)點:

  • 緊湊型設計:

    • RJ45 接口用于連接到工業(yè)以太網(wǎng)
      利用自動偵測、自動交叉和自動協(xié)商功能自動檢測數(shù)據(jù)傳輸速率
      通過帶 180° 電纜出口的 IE FC RJ45 180 插頭或標準網(wǎng)線進行連接。

    • 該模塊通過背板總線提供電源

    • 通過三個 LED 燈來指示模塊的運行和通信狀態(tài),并通過前蓋下面的一個 LED 燈來指示以太網(wǎng)活動性 (ACTIVITY)和鏈路活動性 (LINK)

  • 安裝簡單:

    • CP 1545-1 安裝在 S7-1500 的導軌上,并通過總線連接器連接到相鄰模塊

  • CP 1545-1 可不使用風扇運行;無需備用電池

  • 無需編程設備即可更換模塊

功能

  • 千兆接口,帶有 RJ45 連接器,10/100/1000 Mbit/s 全雙工/半雙工,具有自動檢測功能

  • 通信服務:

    • 開放式通信(TCP/IP、UDP、ISO):
      通過 UDP 協(xié)議實現(xiàn)多點傳送

    • PG/OP 通信:通過 S7 路由實現(xiàn)網(wǎng)絡間通信

    • S7 通信(客戶端、服務器)

    • IT 通信:
      MQTT Publish 用于將所選數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆葡到y(tǒng)或 MQTT 代理
      MQTT Subscribe 用于從云系統(tǒng)或 MQTT 代理接收數(shù)據(jù)
      借助于 HTTP 通信,可以訪問 S7-1500 的 Web 服務器。通過 CP 1545-1,也可實現(xiàn) HTTPS 通信。
      l利用電子郵件客戶端功能,可直接從用戶程序發(fā)送電子郵件。
      利用 FTP 通信,可進行程序控制的 FTP 客戶端通信
      經(jīng)由 FTP 服務器,訪問 CPU 中的數(shù)據(jù)塊。

    • 利用 DHCP 和 IPv4 進行 IP 地址分配,或在工程組態(tài)軟件 STEP 7 Professional V15.1 Update 3 (TIA Portal) 或更高版本中直接輸入地址

  • 診斷和網(wǎng)絡管理:

    • S7-1500 系統(tǒng)中所有模塊均具有豐富的診斷功能

    • 由于支持 SNMP V1/V3,可集成在網(wǎng)絡管理系統(tǒng)中

  • 安全機制:

    • 通過防火墻提供訪問保護,以便基于其 IP 和 MAC 地址來過濾連接

    • 采用 SSL (HTTPS) 的加密 Web 頁面

    • 安全文件傳輸 (FTPS)

    • 可以防竊的方式將網(wǎng)絡分析信息傳輸?shù)骄W(wǎng)絡管理系統(tǒng) (SNMPv3)

    • 安全時間傳輸 (NTP)

  • 所有功能均通過 STEP 7 Professional V15.1 Update 3 (TIA Portal) 或更高版本來組態(tài)。

  • 無需編程器即可進行模塊更換:全部信息都存儲在 CPU 的存儲卡上。

通過 MQTT 和 CloudConnect 將 CP 1545-1 連接到云系統(tǒng)

技術規(guī)范

商品編號

6GK7545-1GX00-0XE0

產品類型名稱

CP 1545-1

傳輸率

 

傳輸率

 
  • ● 在第一個接口處

10 ... 1 000 Mbit/s

接口

 

接口數(shù)量 符合工業(yè)以太網(wǎng)

1

電氣連接數(shù)量

 
  • ● 在第一個接口處 符合工業(yè)以太網(wǎng)

1

電氣連接規(guī)格

 
  • ● 在第一個接口處 符合工業(yè)以太網(wǎng)

RJ45 端口

供電電壓,電流消耗,損耗功率

 

電壓類型 電源電壓

DC

供電電壓 1 來自背板總線

15 V

相對對稱公差 DC 時

 
  • ● DC 時

3 %

消耗電流

 
  • ● 來自背板總線 DC 時 DC 時 典型

0.3 A

損耗功率 [W]

4.5 W

環(huán)境條件

 

環(huán)境溫度

 
  • ● 在垂直安裝時 運行期間

0 ... 40 °C

  • ● 在水平安裝時 運行期間

0 ... 60 °C

  • ● 存放期間

-40 ... +70 °C

  • ● 運輸期間

-40 ... +70 °C

相對空氣濕度

 
  • ● 25 °C 時 無冷凝 運行期間 最大值

95 %

防護等級 IP

IP20

結構形式,尺寸和重量

 

模塊格式

緊湊型模塊 S7-1500 一倍寬

寬度

35 mm

高度

142 mm

深度

129 mm

凈重

0.32 kg

緊固類型

 
  • ● S7-1500 異型導軌安裝

是的

產品特點,產品功能,產品組件 常規(guī)

 

模塊數(shù)量

 
  • ● 每個 CPU 最大值

8

  • ● 備注

取決于 CPU 類型

產品功能 云端連通性

 

協(xié)議 支持

 
  • ● 消息隊列遙測傳輸 (MQTT)

是的

  • ● 高級消息隊列協(xié)議 (AMQP)

產品功能 適用于云端連通性

 
  • ● 觸發(fā)器管理

是的

  • ● 時間戳

是的

產品特點 適用于云端連通性 報文存儲器緩存

每個設備的數(shù)據(jù)點數(shù) 最大值

500

功率數(shù)據(jù) 開放式通信

 

可能的連接數(shù) 適用于開放式通信

 
  • ● 通過 T 模塊 最大值

118; 取決于系統(tǒng)上限

數(shù)據(jù)量

 
  • ● 用作 TCP 連接上各個 ISO 的有效數(shù)據(jù) 適用于開放式通信 通過 T 模塊 最大值

65 536 byte

Multicast 設備數(shù)量

118

功率數(shù)據(jù) S7 通訊

 

可能的連接數(shù) 用于 S7 通信

 
  • ● 最大值

118; 取決于系統(tǒng)上限

功率數(shù)據(jù) 多協(xié)議運行

 

有效連接數(shù)量 多協(xié)議運行時

118

功率數(shù)據(jù) IT 功能

 

可能的連接數(shù)

 
  • ● 作為客戶端 通過 FTP 最大值

32

  • ● 作為服務器 通過 FTP 最大值

16

可能的連接數(shù)

 
  • ● 作為服務器 通過 HTTP 最大值

4

  • ● 作為電子郵件客戶端 最大值

1

數(shù)據(jù)量 用作電子郵件的有效數(shù)據(jù) 最大值

64 Kibyte

功率數(shù)據(jù) 遠程控制

 

協(xié)議 支持

 
  • ● TCP/IP

是的

產品功能 管理,配置,項目組態(tài)

 

產品功能 MIB 支持

是的

協(xié)議 支持

 
  • ● SNMP v1

是的

  • ● SNMP v3

是的

  • ● DCP

是的

  • ● LLDP

是的

組態(tài)軟件

 
  • ● 需要

STEP 7 Professional V15.1 (TIA Portal) 或更高

識別和維護功能

 
  • ● I&M0 - 設備專有信息

是的

  • ● I&M1 - 設備標識/地點標識

是的

產品功能 診斷

 

產品功能 基于網(wǎng)絡的診斷

是的; 通過 S7-1500 CPU

產品功能 路由

 

服務 路由 備注

IP 路由,最大 1 Mbit/s

產品功能

 
  • ● 靜態(tài) IP 路由

是的

  • ● 靜態(tài) IP 路由 IPv6

  • ● 動態(tài) IP 路由

  • ● 動態(tài) IP 路由 IPv6

協(xié)議 支持

 
  • ● RIP v1

  • ● RIPv2

  • ● RIPnG 用于 IPv6

  • ● OSPFv2

  • ● OSPFv3 用于 IPv6

  • ● VRRP

  • ● VRRP 用于 IPv6

  • ● BGP

  • ● PPP

  • ● 通過 DSL 的 PPPoE

產品功能 安全

 

防火墻規(guī)格

狀態(tài)檢查

產品功能

 
  • ● 網(wǎng)絡應用程序的密碼保護

  • ● ACL - 基于 IP

  • ● ACL - 基于 IP 適用于 PLC/路由

  • ● 斷開不必要的服務

是的

  • ● 禁用物理端口通訊

  • ● 非法訪問日志文件

是的

產品功能 時間

 

產品功能 SICLOCK 支持

產品功能 轉發(fā)時間同步

是的

協(xié)議 支持

 
  • ● NTP

是的

標準,規(guī)格,許可 危險環(huán)境

 

資格證明 CCC 適用于防爆區(qū)符合 GB 標準

是的

 

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