SIMATIC PLC 以太網(wǎng)處理器，簡(jiǎn)稱(chēng)以太網(wǎng) CP 模塊，是西門(mén)子 PLC 家族的重要組成部分，以太網(wǎng) CP 可以為 CPU 擴(kuò)展出一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)，來(lái)連接不同網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，同時(shí)對(duì)于 CPU 的連接資源和通信協(xié)議會(huì)做出擴(kuò)展，大大豐富了SIMATIC PLC 的通信能力。

西門(mén)子全系列的 PLC，從 S7-300/400 到 S7-1200/1500，都提供了多種類(lèi)的 CP 模塊，面對(duì)種類(lèi)繁多的 CP 模塊，該如何選擇呢？

接下來(lái)，我們就帶大家一起來(lái)探秘 SIMATIC PLC 以太網(wǎng) CP 。

SIMATIC PLC 以太網(wǎng) CP 是對(duì) CPU 通信能力的一個(gè)補(bǔ)充，擴(kuò)展一個(gè)以太網(wǎng) CP，就是給 CPU 增加了一個(gè)網(wǎng)卡，也增加了 CPU 的通信能力?？傮w來(lái)說(shuō)，增加 CP 卡的功能主要有以下幾方面：

1. 擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)：連接其他網(wǎng)段設(shè)備，隔離 CPU 生產(chǎn)網(wǎng)
2. 擴(kuò)展通信資源：常用工業(yè)領(lǐng)域通信連接資源的擴(kuò)展，例如：PROFINET、S7、PG/OP、TCP/UDP等
3. 擴(kuò)展通信協(xié)議：擴(kuò)展了很多 IT 的協(xié)議和安全功能，例如：FTP、SMTP、HTTP
4. 擴(kuò)展特殊通信服務(wù)：用于特殊的應(yīng)用場(chǎng)合，例如：RNA、OPC UA、VPN、防火墻以及遠(yuǎn)程通信等 

S7-300 系列的 CPU 很多型號(hào)本體并沒(méi)有集成以太網(wǎng)接口，即使有些型號(hào)的 CPU 本身有以太網(wǎng)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(wǎng) CP 的應(yīng)用非常普遍。

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

從表格中不難看出三種模塊的區(qū)別和應(yīng)用場(chǎng)合。

CP 343-1 Lean 是一個(gè)輕量級(jí)的模塊，它可以為 S7-300 系統(tǒng)擴(kuò)展以太網(wǎng)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(wù)器，PROFINET 只能做智能從站），因此應(yīng)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(shù)工業(yè)設(shè)備間的通信。

如下圖所示， CP 343-1、CP343-1 Lean 適合連接工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)層級(jí)的設(shè)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(xié)議和安全功能，雙網(wǎng)卡接口適合作為連接工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和工廠管理層的橋梁，同時(shí)1G 的接口可以確保提供足夠的帶寬連接工廠 IT 系統(tǒng)。通過(guò)下圖，可以看出CP 343-1 Adv 在工廠層級(jí)中適合的位置。

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(kuò)展使用，更多的是為CPU 擴(kuò)展接口和提供其他通信服務(wù)來(lái)使用。

下面的表格列出了 S7-400 以太網(wǎng) CP 卡的功能區(qū)別。

CP 443-1 通信能力都比較全面，適合絕大多數(shù)工業(yè)設(shè)備間的通信，因此是作為連接工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通信擴(kuò)展的首。

CP 443-1 Adv 最大的特點(diǎn)就是增加了 IT 的通信協(xié)議和安全功能，更適合作為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)層和控制層之間的連接，安全功能可以確保工業(yè)設(shè)備的運(yùn)行安全。

CP 443-1 RNA 支持 PRP 并行冗余協(xié)議，設(shè)計(jì)的初衷主要是為了將S7-400 接入到PRP 的環(huán)網(wǎng)這樣特殊的應(yīng)用。

CP 443-1 OPC UA 主要是為S7-400 系統(tǒng)擴(kuò)展了OPC UA 的服務(wù)。這款模塊主要是為了特殊的應(yīng)用場(chǎng)景而設(shè)計(jì)的，雖然在功能上也兼容一些常用的應(yīng)用，但是拿來(lái)做一般的通信不免有點(diǎn)大材小用 。

當(dāng)西門(mén)子 PLC 發(fā)展到 S7-1200/1500 ，由于 CPU 集成以太網(wǎng)接口的普及以及通信能力的大幅度提高，集成以太網(wǎng)接口基本已經(jīng)滿足絕大多數(shù)常用的 IT 服務(wù)應(yīng)用。因此 CP 卡的作用主要作為擴(kuò)展網(wǎng)段和擴(kuò)展特殊通信服務(wù)使用。

S7-1200 CP 卡是一個(gè)龐大的家族，除了有線設(shè)備外，還有能夠提供移動(dòng)通信服務(wù)的模塊，但是由于入網(wǎng)許可證的原因，國(guó)內(nèi)的應(yīng)用只考慮有線模塊 CP 1243-1。

S7-1200 CP1243-1 模塊經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，已經(jīng)進(jìn)化成為當(dāng)前的 “全能戰(zhàn)士“。如下圖所示，它支持 S7/TCP/UDP 這樣常用的通信協(xié)議；還支持通過(guò)集成的安全功能提供防火墻和 VPN 服務(wù)；最后還支持通過(guò)遠(yuǎn)程通信協(xié)議 DNP3、TCSB 將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳到數(shù)據(jù)中心。

正因?yàn)橛小叭軕?zhàn)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。

由于S7-1500 CPU 接口已經(jīng)具備了強(qiáng)大的通信能力，S7-1500 CP 卡主要作為擴(kuò)展接口隔離現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)來(lái)使用。

下面的表格中列出了 S7-1500 主要 CP 模塊的功能區(qū)別。

CM1542-1 除了支持常用的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)通信協(xié)議外，還具備了常用的 IT 服務(wù)，因此既適合作為現(xiàn)場(chǎng)總線的擴(kuò)展和也可以用于連接工廠控制層。

而與之相比，CP1543-1 最主要的區(qū)別是增加了安全功能，通過(guò)防火墻和VPN 為現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)提供保護(hù)。

CP1545-1 雖然也具備絕大多數(shù)的通信服務(wù)，但是最主要的亮點(diǎn)是可以支持MQTT 協(xié)議，可以作為一個(gè)邊緣設(shè)備將數(shù)據(jù)上傳到云平臺(tái)，為后期的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)的支持。

ET200 SP CP 卡的設(shè)計(jì)可以說(shuō)是兼顧了 S7-1500 CP 卡的特點(diǎn)，下表列出了當(dāng)前的 CP 卡和支持的通信服務(wù)。

不難看出，ET200SP  CP 都不支持 PROFINET，因此不是用來(lái)擴(kuò)展現(xiàn)場(chǎng) IO 設(shè)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(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線的設(shè)備，而與之相比，CP 1543SP-1最主要的區(qū)別是增加了安全功能，通過(guò)防火墻和 VPN 為現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)提供保護(hù)。比較特殊的一款模塊 CP 1542SP-1 IRC，支持當(dāng)前主流的遠(yuǎn)程通信協(xié)議，更適合于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集的應(yīng)用場(chǎng)合。

順應(yīng) IT-OT 融合的大趨勢(shì)，S7-1200/S7-1500/ET200SP PLC CP 卡也與時(shí)俱進(jìn)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(qiáng)。雖然 S7-300 系統(tǒng)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(duì)經(jīng)典的回顧，致敬傳奇！

對(duì)于 SIMATIC PLC CP 卡的介紹，相信大家或多或少已經(jīng)有了一些概念。最后小編為大家分享一個(gè)選擇 CP 卡的方法。如果你還在為選擇哪款 CP 卡猶豫，想一個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題，你就會(huì)得到合適的答案。這個(gè)問(wèn)題是：CP 卡通信的對(duì)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(duì)象是常見(jiàn)的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，PROFINET/S7/TCP 這樣的協(xié)議。CM 1542-1 肯定是最合適的選擇。

“中"-指的是工廠 IT 層級(jí)的應(yīng)用，比如各種 IT 服務(wù)和SCADA等。S7-1500 的三種模塊雖然都可以適合絕大多數(shù)的應(yīng)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?xún)r(jià)比，CP 1543-1肯定是優(yōu)的選擇。

“上"-指的數(shù)據(jù)需要走出工廠，遠(yuǎn)程通信、數(shù)據(jù)上云等應(yīng)用場(chǎng)景。顯而易見(jiàn)，CP 1543-1、CP1545-1 都比較適合。但是如果有數(shù)據(jù)和云端通信這樣的特殊應(yīng)用，CP1545-1 應(yīng)該是最佳的選擇。

明確了這個(gè)問(wèn)題，我們?cè)偃セ仡櫜煌?CP 卡的通信服務(wù)，秉著物盡其用的原則，相信大家一定可以選出最合適的模塊！