西門子PLC控制器主機模塊
西門子S7-200PLC在實時模式下具有速度快,具有通訊功能和較高的生產(chǎn)力的特點。一致的模塊化設計促進了低性能定制產(chǎn)品的創(chuàng)造和可擴展性的解決方案。來自西門子的S7 - 200微型PLC可以被當作***的微型PLC解決方案或與其他控制器相結合使用。
基本單元
S7-200系列PLC中可提供4種不同的基本型號的8種CPU供選擇使用.
擴展單元
S7-200系列PLC主要有6種擴展單元,它本身沒有CPU,只能與基本單元相連接使用,用于擴展I/O點數(shù).
編程器
PLC在正式運行時,不需要編程器。編程器主要用來進行用戶程序的編制、存儲和管理等,并將用戶程序送入PLC中,在調試過程中,進行監(jiān)控和故障檢測。S7-200系列PLC可采用多種編程器,一般可分為簡易型和智能型。
簡易型編程器是袖珍型的,簡單實用,價格低廉,是一種很好的現(xiàn)場編程及監(jiān)測工具,但顯示功能較差,只能用指令表方式輸入,使用不夠方便。智能型編程器采用計算機進行編程操作,將專用的編程軟件裝入計算機內,可直接采用梯形圖語言編程,實現(xiàn)在線監(jiān)測,非常直觀,且功能強大,S7-200系列PLC的專用編程軟件為STEP7-Micro/WIN。
程序存儲卡
為了保證程序及重要參數(shù)的安全,一般小型PLC設有外接EEPROM卡盒接口,通過該接口可以將卡盒的內容寫入PLC,也可將PLC內的程序及重要參數(shù)傳到外接EEPROM卡盒內作為備份。程序存儲卡EEPROM有6ES
7291-8GC00-0XA0和6ES 7291-8GD00-0XA0兩種,程序容量分別為8K和16K程序步。
寫入器
寫入器的功能是實現(xiàn)PLC和EPROM之間的程序傳送,是將PLC中RAM區(qū)的程序通過寫入器固化到程序存儲卡中,或將PLC中程序存儲卡中的程序通過寫入器傳送到RAM區(qū)。
文本顯示器
文本顯示器TD200不僅是一個用于顯示系統(tǒng)信息的顯示設備,還可以作為控制單元對某個量的數(shù)值進行修改,或直接設置輸入/輸出量。文本信息的顯示用選擇/確認的方法,***可顯示80條信息,每條信息***4個變量的狀態(tài)。過程參數(shù)可在顯示器上顯示,并可以隨時修改。TD200面板上的8個可編程序的功能鍵,每個都分配了一個存儲器位,這些功能鍵在啟動和測試系統(tǒng)時,可以進行參數(shù)設置和診斷。
CPU 221
本機集成6輸入/4輸出共10個數(shù)字量I/O點。無I/O擴展能力。6K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。4個獨立的30kHz高速計數(shù)器,2路獨立的20kHz高速脈沖輸出。1個RS485通訊/編程口,具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。非常適合于小點數(shù)控制的微型控制器。
CPU 222
本機集成8輸入/6輸出共14個數(shù)字量I/O點?蛇B接2個擴展模塊。6K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。4個獨立的30kHz高速計數(shù)器,2路獨立的20kHz高速脈沖輸出。1個RS485通訊/編程口,具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。非常適合于小點數(shù)控制的微型控制器。
CPU 224
本機集成14輸入/10輸出共24個數(shù)字量I/O點?蛇B接7個擴展模塊,最大擴展至168路數(shù)字量I/O點或35路模擬量I/O 點。13K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。6個獨立的30kHz高速計數(shù)器,2路獨立的20kHz高速脈沖輸出,具有PID控制器。1個RS485通訊/編程口,具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸。是具有較強控制能力的控制器。
CPU 224XP
本機集成14輸入/10輸出共24個數(shù)字量I/O點,2輸入/1輸出共3個模擬量I/O點,可連接7個擴展模塊,最大擴展值至168路數(shù)字量I/O點或38路模擬量I/O點。20K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間,6個獨立的高速計數(shù)器(100KHz),2個100KHz的高速脈沖輸出,2個RS485通訊/編程口,具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。本機還新增多種功能,如內置模擬量I/O,位控特性,自整定PID功能,線性斜坡脈沖指令,診斷LED,數(shù)據(jù)記錄及配方功能等。是具有模擬量I/O和強大控制能力的新型CPU。
CPU 226
本機集成24輸入/16輸出共40個數(shù)字量I/O 點。可連接7個擴展模塊,最大擴展至248路數(shù)字量I/O 點或35路模擬量I/O 點。13K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。6個獨立的30kHz高速計數(shù)器,2路獨立的20kHz高速脈沖輸出,具有PID控制器。2個RS485通訊/編程口,具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸。用于較高要求的控制系統(tǒng),具有更多的輸入/輸出點,更強的模塊擴展能力,更快的運行速度和功能更強的內部集成特殊功能?赏耆m應于一些復雜的中小型控制系統(tǒng)。
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西門子PLCS7-300系列
小型機: 小型機的控制點一般在256點之內,適合于單機控制或小型系統(tǒng)的控制。
西門子小型機有S7-200:處理速度0.8~1.2ms ;存貯器2k ;數(shù)字量248點;模擬量35路 。
中型機:中型機的控制點一般不大于2048點,可用于對設備進行直接控制,還可以對多個下一級的可編程序控制器進行監(jiān)控,它適合中型或大型控制系統(tǒng)的控制。
西門子中型機有S7-300:處理速度0.8~1.2ms ;存貯器2k ;數(shù)字量1024點;模擬量128路 ;網(wǎng)絡PROFIBUS;工業(yè)以太網(wǎng);MPI。
大型機:大型機的控制點一般大于2048點,不僅能完成較復雜的算術運算還能進行復雜的矩陣運算。它不僅可用于對設備進行直接控制,還可以對多個下一級的可編程序控制器進行監(jiān)控。
西門子PLCS7-400系列
西門子大型機有S7-400 :處理速度0.3ms / 1k字;
存貯器512k ;I/O點12672;
控制性能
可以分為高檔機、中檔機和低檔機。
低檔機
這類可編程序控制器,具有基本的控制功能和一般的運算能力。工作速度比較低,能帶的輸入和輸出模塊的數(shù)量比較少。
比如,德國SIEMENS公司生產(chǎn)的S7-200就屬于這一類。
中檔機
這類可編程序控制器,具有較強的控制功能和較強的運算能力。它不僅能完成一般的邏輯運算,也能完成比較復雜的三角函數(shù)、指數(shù)和PID運算。工作速度比較快,能帶的輸入輸出模塊的數(shù)量也比較多,輸入和輸出模塊的種類也比較多。
比如,德國SIEMENS公司生產(chǎn)的S7-300就屬于這一類。
高檔機
這類可編程序控制器,具有強大的控制功能和強大的運算能力。它不僅能完成邏輯運算、三角函數(shù)運算、指數(shù)運算和PID運算,還能進行復雜的矩陣運算。工作速度很快,能帶的輸入輸出模塊的數(shù)量很多,輸入和輸出模塊的種類也很全面。這類可編程序控制器可以完成規(guī)模很大的控制任務。在聯(lián)網(wǎng)中一般做主站使用。
比如,德國SIEMENS公司生產(chǎn)的S7-400就屬于這一類。
結構
整體式
整體式結構的可編程序控制器把電源、CPU、存儲器、I/O系統(tǒng)都集成在一個單元內,該單元叫做作基本單元。一個基本單元就是一臺完整的PLC。
plc結構
控制點數(shù)不符合需要時,可再接擴展單元。整體式結構的特點是非常緊湊、體積小、成本低、安裝方便。
組合式
組合式結構的可編程序控制器是把PLC系統(tǒng)的各個組成部分按功能分成若干個模塊,如CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊等等。其中各模塊功能比較單一,模塊的種類卻日趨豐富。比如,一些可編程序控制器,除了-些基本的I/O模塊外,還有一些特殊功能模塊,像溫度檢測模塊、位置檢測模塊、PID控制模塊、通訊模塊等等。組合式結構的PLC特點是CPU、輸入、輸出均為獨立的模塊。模塊尺寸統(tǒng)一、安裝整齊、I/O點選型自由、安裝調試、擴展、維修方便。
plc組合
疊裝式
疊裝式結構集整體式結構的緊湊、體積小、安裝方便和組合式結構的I/O點搭配靈話、安裝整齊的優(yōu)點于一身。它也是由各個單元的組合構成。其特點是CPU自成獨立的基本單元(由CPU和一定的I/O點組成),其它I/O模塊為擴展單元。在安裝時不用基板,僅用電纜進行單元間的聯(lián)接,各個單元可以一個個地疊裝。使系統(tǒng)達到配置靈活、體積小巧。
詳細介紹
1.SIMATIC S7-200 PLC S7-200 PLC是超小型化的PLC,它適用于各行各業(yè),各種場合中的自動檢測、監(jiān)測及控制等。S7-200 PLC的強大功能使其無論單機運行,或連成網(wǎng)絡都能實現(xiàn)復雜的控制功能。 S7-200PLC可提供4個不同的基本型號與8種CPU可供選擇使用。
2.SIMATIC S7-300 PLC S7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng),能滿足中等性能要求的應用。各種單獨
西門子PLC之S7家族
的模塊之間可進行廣泛組合構成不同要求的系統(tǒng)。與S7-200 PLC比較,S7-300 PLC采用模塊化結構,具備高速(0.6~0.1μs)的指令運算速度;用浮點數(shù)運算比較有效地實現(xiàn)了更為復雜的算術運算;一個帶標準用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進行參數(shù)賦值;方便的人機界面服務已經(jīng)集成在S7-300操作系統(tǒng)內,人機對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機界面(HMI)從S7-300中取得數(shù)據(jù),S7-300按用戶指定的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300操作系統(tǒng)自動地處理數(shù)據(jù)的傳送;CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統(tǒng)事件(例如:超時,模塊更換,等等);多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術機密,防止未經(jīng)允許的復制和修改;S7-300 PLC設有操作方式選擇開關,操作方式選擇開關像鑰匙一樣可以拔出,當鑰匙拔出時,就不能改變操作方式,這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序。具備強大的通信功能,S7-300 PLC可通過編程軟件Step 7的用戶界面提供通信組態(tài)功能,這使得組態(tài)非常容易、簡單。S7-300 PLC具有多種不同的通信接口,并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng);串行通信處理器用來連接點到點的通信系統(tǒng);多點接口(MPI)集成在CPU中,用于同時連接編程器、PC機、人機界面系統(tǒng)及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動化控制系統(tǒng)。
3. SIMATIC S7-400 PLC S7-400 PLC是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。 S7-400 PLC采用模塊化無風扇的設計,可靠耐用,同時可以選用多種級別(功能逐步升級)的CPU,并配有多種通用功能的模板,這使用戶能根據(jù)需要組合成不同的專用系統(tǒng)。當控制系統(tǒng)規(guī)模擴大或升級時,只要適當?shù)卦黾右恍┠0,便能使系統(tǒng)升級和充分滿足需要。
工作原理
當PLC投入運行后,其工作過程一般分為三個階段,即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間,PLC的CPU以一定的掃描速度重復執(zhí)行上述三個階段。
輸入采樣
在輸入采樣階段,PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù),并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應得單元內。輸入采樣結束后,轉入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中,即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化,I/O映象區(qū)中的相應單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此,如果輸入是脈沖信號,則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期,才能保證在任何情況下,該輸入均能被讀入。
用戶程序執(zhí)行
在用戶程序執(zhí)行階段,PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時,又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路,并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算,然后根據(jù)邏輯運算的結果,刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應位的狀態(tài);或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應位的狀態(tài);或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。
即,在用戶程序執(zhí)行過程中,只有輸入點在I/O映象區(qū)內的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化,而其他輸出點和軟設備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)內的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化,而且排在上面的梯形圖,其程序執(zhí)行結果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用;相反,排在下面的梯形圖,其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。
西門子PLC控制器主機模塊
CPU 319-3 PN/DP 裝配有:
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通過附加的ERTEC 400 ASIC實現(xiàn)多處理器系統(tǒng),滿足PROFINET通訊
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極高的處理性能和通訊性能
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2 MB RAM(可存儲約 680 K 條指令);
通過擴展RAM執(zhí)行用戶程序,可以顯著提高用戶程序的空間。作為程序裝載存儲器的微型存儲卡(最大為 8 MB)也允許將可以項目(包括符號和注釋)保存在 CPU 中。裝載存儲器還可用于數(shù)據(jù)歸檔和配方管理。
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靈活的擴展能力;
多達 32 個模塊,(4排結構)
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MPI/DP 組合接口;
第1個內置 DP 接口可以最多同時建立 32 個與 S7-300/400 或與 PG、PC、OP 的連接。在這些連接中,始終分別為 PG 和 OP 各保留一個連接。
MPI 可以通過“全局數(shù)據(jù)通訊”與最多32個CPU組建簡單的網(wǎng)絡。
該接口可從MPI接口重新設置為DP接口。
PROFIBUS DP 接口:
全面支持 PROFIBUS DP V1 標準。這將增加 DP V1 標準從站在診斷和參數(shù)賦值能力的范圍。
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DP 接口;
第2個內置 DP 接口可以最多同時建立 32 個與 S7-300/400 或與 PG、PC、OP 的連接。在這些連接中,始終分別為 PG 和 OP 各保留一個連接。
DP接口可作為DP主站或DP從站使用。在該接口上,PROFIBUS DP從站可在等時模式下運行.全面支持 PROFIBUS DP V1 標準。這將增加 DP V1 標準從站在診斷和參數(shù)賦值能力的范圍。
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以太網(wǎng)接口;
CPU 319-3 PN/DP 的第 3 個集成接口是一個基于以太網(wǎng) TCP/IP 的 PROFINET 接口,帶有雙端口交換機。它支持下列協(xié)議:
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S7通訊用于在SIMATIC控制器間進行數(shù)據(jù)通訊
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PG/OP 通訊,用于通過 STEP 7 進行編程、調試和診斷
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與HMI和SCADA連接的PG/OP通訊
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在PROFINET上實現(xiàn)開放的TCP/IP、UDP和ISO-on-TCP (RFC1006)通訊
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SIMATIC NET OPC-Server用于與其它控制器以及CPU自帶的I/O設備進行通訊
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Functions
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口令保護;
用戶程序使用密碼保護,可防止非法訪問。
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診斷緩沖;
診斷緩沖區(qū)中可存儲最后 500 條錯誤和中斷事件,其中的 100 條事件可以長期存儲。
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免維護的數(shù)據(jù)后備;
在電源恢復后,CPU 自動保存所有數(shù)據(jù)(最大700KB),當重新上電后,可繼續(xù)保留這些數(shù)據(jù)。
可參數(shù)化的特性
可以使用 STEP 7 對 S7 的組態(tài)、屬性以及CPU的響應進行參數(shù)設置:
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概要:
定義名稱、工廠名稱和位置名稱
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起動;
定義 CPU 的啟動特性和監(jiān)視時間
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等時模式中斷;
設置 DP 主站系統(tǒng)、子過程映像數(shù)量和延時時間
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循環(huán)/時鐘存儲器;
指定最大循環(huán)時間和負載。設置時鐘存儲器地址。啟用優(yōu)先 HMI 通訊
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保持性;
設置保持區(qū)
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時鐘中斷;
設定起始日期、起始時間和間隔周期
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看門狗中斷;
周期設定
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系統(tǒng)診斷;
定義診斷報警的處理和范圍
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時鐘;
設定AS內或MPI上的同步類型
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防護等級;
定義程序和數(shù)據(jù)的訪問權限
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通訊;
保留連接源
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Web;
CPU 的 Web 服務器設置
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MPI/PROFIBUS-DP接口:
設置接口類型。定義站的地址對操作模式進行參數(shù)化,并組態(tài)使用 PROFIBUS DP 時的傳輸區(qū)對時間同步進行參數(shù)化
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PROFIBUS DP 主站/從站接口;
針對分布式 I/O 的用戶定義地址分配。對操作模式進行參數(shù)化,并組態(tài)使用 PROFIBUS DP 時的傳輸區(qū)。對時間同步進行參數(shù)化
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PROFINET 接口;
設置地址。對 PROFINET 屬性、智能設備功能、PROFINET 上的同步類型、使用 NTP 步驟的時間同步、介質冗余和 KeepAlive 功能進行參數(shù)化。參數(shù)化端口 1 和端口 2
顯示功能與信息功能
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狀態(tài)和故障指示;
發(fā)光二極管顯示,例如,硬件、編程、定時器、I/O、總線故障以及運行狀態(tài),如RUN、STOP、Startup。此外,顯示維護要求
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測試功能;
可使用編程器顯示程序執(zhí)行過程中的信號狀態(tài),可以不通過用戶程序而修改過程變量,以及輸出堆棧內容。
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信息功能;
通過編程器以文本形式為用戶提供存儲能力信息、CPU的運行模式,以及工作存儲器和裝載存儲器當前的使用情況、當前的循環(huán)時間和診斷緩沖區(qū)的內容。
西門子PLC模塊控制器
集成的通訊功能
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編程器/OP 通訊
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全局數(shù)據(jù)通訊
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S7 基本通訊
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S7 通訊
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S5可兼容通訊
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路由
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數(shù)據(jù)記錄路徑
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PROFIBUS DP 主站/從站
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通過 TCP/IP、UDP 和 ISO-on-TCP (RFC1006)進行開放式通訊
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PROFINET IO 控制器
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PROFINET 智能設備
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PROFINET CBA(基于組件的自動化)
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Web 服務器
系統(tǒng)功能
CPU 具有廣泛的系統(tǒng)功能特性,諸如:診斷、參數(shù)賦值、報警、定時和測量等。
Overview
以下標準 SIPLUS S7-300 CPU 可在惡劣環(huán)境條件下使用:
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SIPLUS S7-300 CPU 314
適用于在程序范圍和指令處理速度方面具有額外要求的工廠
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SIPLUS S7-300 CPU 315-2 DP
適用于在程序范圍和 PROFIBUS DP 配置方面具有中高要求的工廠
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SIPLUS S7-300 CPU 315-2 PN/DP
適用于在程序范圍和 ROFIBUS DP 和 PROFINET IO 配置方面具有中高要求的工廠;可通過 PROFINET 上基于組件的自動化 (CBA) 中的分布式智能來實現(xiàn)
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SIPLUS S7-300 CPU 317-2 PN/DP
適用于在程序范圍和 ROFIBUS DP 和 PROFINET IO 配置方面具有較高要求的裝置;可通過 PROFINET 上基于組件的自動化 (CBA) 中的分布式智能來實現(xiàn)
標準 SIPLUS S7-300 CPU 可在以下惡劣環(huán)境條件下使用:
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環(huán)境溫度范圍寬:-25°C 至 +60/+70 °C
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在需要較高抗化學腐蝕性以及需能夠承受較高機械和生物負荷和鹽霧的場合
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安裝海拔高度增加
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可在最高 100% 相對濕度下使用
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符合標準 EN 50155
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