一、西门子PLC模块 概述
        SIMATIC PLC 以太网处理器，简称以太网 CP 模块，是西门子 PLC 家族的重要组成部分，以太网 CP 可以为 CPU 扩展出一个新的网络，来连接不同网络的设备，同时对于 CPU 的连接资源和通信协议会做出扩展，大大丰富了SIMATIC PLC 的通信能力。
        西门子全系列的 PLC，从 S7-300/400 到 S7-1200/1500，都提供了多种类的 CP 模块，面对种类繁多的 CP 模块，该如何选择呢？


        接下来，我们就带大家一起来探秘 SIMATIC PLC 以太网 CP 。

二、西门子PLC模块 SIMATIC PLC 以太网 CP
        SIMATIC PLC 以太网 CP 是对 CPU 通信能力的一个补充，扩展一个以太网 CP，就是给 CPU 增加了一个网卡，也增加了 CPU 的通信能力。总体来说，增加 CP 卡的功能主要有以下几方面：
● 扩展网络：连接其他网段设备，隔离 CPU 生产网
● 扩展通信资源：常用工业领域通信连接资源的扩展，例如：PROFINET、S7、PG/OP、TCP/UDP等
● 扩展通信协议：扩展了很多 IT 的协议和安全功能，例如：FTP、SMTP、HTTP
● 扩展特殊通信服务：用于特殊的应用场合，例如：RNA、OPC UA、VPN、防火墙以及远程通信等

S7-300 CP 卡
        S7-300 系列的 CPU 很多型号本体并没有集成以太网接口，即使有些型号的 CPU 本身有以太网接口，但是这些接口的通信资源和通信能力也比较弱，因此以太网 CP 的应用非常普遍。


        S7-300 的 CP 卡有三种型号，下面的表格列出了三种模块支持的通信协议和连接资源数量。


        从表格中不难看出三种模块的区别和应用场合。
        CP 343-1 Lean 是一个轻量级的模块，它可以为 S7-300 系统扩展以太网接口，但是连接资源比较少，通信的能力有限制（S7 只能作为服务器，PROFINET 只能做智能从站），因此应用上有一定的局限性。
        CP 343-1 是性能居中的模块，通信资源和通信能力都比较全面，适合绝大多数工业设备间的通信。
        如下图所示， CP 343-1、CP343-1 Lean 适合连接工业现场层级的设备。


        CP 343-1 Adv 从功能上可以看出，除了兼容 CP 343-1 的基本功能外，增加了 IT 的通信协议和安全功能，双网卡接口适合作为连接工业现场设备和工厂管理层的桥梁，同时1G 的接口可以确保提供足够的带宽连接工厂 IT 系统。通过下图，可以看出CP 343-1 Adv 在工厂层级中适合的位置。


S7-400 CP 卡
        S7-400 CPU 通信资源比较多，因此 S7-400 CP 卡一般不作为通信资源的扩展使用，更多的是为CPU 扩展接口和提供其他通信服务来使用。


        下面的表格列出了 S7-400 以太网 CP 卡的功能区别。


        CP 443-1 通信能力都比较全面，适合绝大多数工业设备间的通信，因此是作为连接工业现场设备通信扩展。
        CP 443-1 Adv zui大的特点就是增加了 IT 的通信协议和安全功能，更适合作为工业现场层和控制层之间的连接，安全功能可以确保工业设备的运行安全。
        CP 443-1 RNA 支持 PRP 并行冗余协议，设计的初衷主要是为了将S7-400 接入到PRP 的环网这样特殊的应用。
        CP 443-1 OPC UA 主要是为S7-400 系统扩展了OPC UA 的服务。这款模块主要是为了特殊的应用场景而设计的，虽然在功能上也兼容一些常用的应用，但是拿来做一般的通信不免有点大材小用 。

S7-1200 CP 卡
        当西门子 PLC 发展到 S7-1200/1500 ，由于 CPU 集成以太网接口的普及以及通信能力的大幅度提高，集成以太网接口基本已经满足绝大多数常用的 IT 服务应用。因此 CP 卡的作用主要作为扩展网段和扩展特殊通信服务使用。
        S7-1200 CP 卡是一个庞大的家族，除了有线设备外，还有能够提供移动通信服务的模块，但是由于入网许可证的原因，国内的应用只考虑有线模块 CP 1243-1。


        S7-1200 CP1243-1 模块经过多年的发展，已经进化成为当前的 “全能战士“。如下图所示，它支持 S7/TCP/UDP 这样常用的通信协议；还支持通过集成的安全功能提供防火墙和 VPN 服务；zui后还支持通过远程通信协议 DNP3、TCSB 将现场数据传到数据中心。



        正因为有“全能战士“ 的存在，S7-1200 CP 卡的选择不需要太多的犹豫，一卡在手走遍天下。

S7-1500 CP/CM 卡
        由于S7-1500 CPU 接口已经具备了强大的通信能力，S7-1500 CP 卡主要作为扩展接口隔离现场生产网络来使用。


        下面的表格中列出了 S7-1500 主要 CP 模块的功能区别。


        CM1542-1 除了支持常用的工业现场通信协议外，还具备了常用的 IT 服务，因此既适合作为现场总线的扩展和也可以用于连接工厂控制层。


        而与之相比，CP1543-1 主要的区别是增加了安全功能，通过防火墙和VPN 为现场工业网络提供保护。


        CP1545-1 虽然也具备绝大多数的通信服务，但是主要的亮点是可以支持MQTT 协议，可以作为一个边缘设备将数据上传到云平台，为后期的应用提供数据的支持。


ET200SP CP 卡


        ET200 SP CP 卡的设计可以说是兼顾了 S7-1500 CP 卡的特点，下表列出了当前的 CP 卡和支持的通信服务。


        不难看出，ET200SP CP 都不支持 PROFINET，因此不是用来扩展现场 IO 设备的。ET200SP CP 的定位和 S7-1500 CP 非常相似，CP 1542SP-1 适合向下连接工业现场总线的设备，而与之相比，CP 1543SP-1 主要的区别是增加了安全功能，通过防火墙和 VPN 为现场工业网络提供保护。比较特殊的一款模块 CP 1542SP-1 IRC，支持当前主流的远程通信协议，更适合于远程数据采集的应用场合。

三、西门子PLC模块 结语
        顺应 IT-OT 融合的大趋势，S7-1200/S7-1500/ET200SP PLC CP 卡也与时俱进不断推出新的功能和模块。有了 CP 卡的加持，SIMATIC PLC 的通信能力能够得到不断地完善和加强。虽然 S7-300 系统逐渐走出了我们的视线，但是本文带着大家再次回顾 S7-300 CP 卡，也是对经典的回顾，致敬传奇！
        对于 SIMATIC PLC CP 卡的介绍，相信大家或多或少已经有了一些概念。zui后小编为大家分享一个选择 CP 卡的方法。如果你还在为选择哪款 CP 卡犹豫，想一个简单的问题，你就会得到合适的答案。这个问题是：CP 卡通信的对象所在的位置是“上“？-”中“？还是”下“？

我们就以 S7-1500 系列的三种 CP 卡为例：
“下”-指的是通信对象是常见的工业现场设备，PROFINET/S7/TCP 这样的协议。CM 1542-1 肯定是zui合适的选择。
“中”-指的是工厂 IT 层级的应用，比如各种 IT 服务和SCADA等。S7-1500 的三种模块虽然都可以适合绝大多数的应用，但是如果有安全功能的要求 CP 1543-1、CP1545-1 都可以使用，但是考虑性价比，CP 1543-1肯定是zui优的选择。
“上”-指的数据需要走出工厂，远程通信、数据上云等应用场景。显而易见，CP 1543-1、CP1545-1 都比较适合。但是如果有数据和云端通信这样的特殊应用，CP1545-1 应该是zui佳的选择。
明确了这个问题，我们再去回顾不同 CP 卡的通信服务，秉着物尽其用的原则，相信大家一定可以选出zui合适的模块！