可在 CP 341 和 CP 441-2 上加載的驅(qū)動(dòng)程序:
CP 441-2 的兩個(gè)串口可以分別使用不同的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議或可下載用于 V.24/TTY/X.27 接口模塊的驅(qū)動(dòng)程序。
驅(qū)動(dòng)程序的加載與組態(tài)需要用于 CP 441-2 和 CP 341 (V4.0 或更高版本)和 STEP 7 V4.0。驅(qū)動(dòng)程序通過軟件狗進(jìn)行版權(quán)保護(hù)。
S7-200的工作過程和CPU的工作模式
1) S7-200在掃描循環(huán)中完成一系列任務(wù)。任務(wù)循環(huán)執(zhí)行一次稱為一個(gè)掃描周期。S7-200的工作過程如圖4所示。在一個(gè)掃描周期中,S7-200主要執(zhí)行下列五個(gè)部分的操作:
(Ⅰ)讀輸入:S7-200從輸入單元讀取輸入狀態(tài),并存入輸入映像寄存器中。
(Ⅱ)執(zhí)行程序:CPU根據(jù)這些輸入信號(hào)控制相應(yīng)邏輯,當(dāng)程序執(zhí)行時(shí)刷新相關(guān)數(shù)據(jù)。程序執(zhí)行后,S7-200將程序邏輯結(jié)果寫到輸出映像寄存器中。
(Ⅲ)處理通訊請(qǐng)求:S7-200執(zhí)行通訊處理。
(Ⅳ)執(zhí)行CPU自診斷:S7-200檢查固件、程序存儲(chǔ)
器和擴(kuò)展模塊是否工作正常
(Ⅴ)寫輸出:在程序結(jié)束時(shí),S7-200將數(shù)據(jù)從輸出映像寄存器中寫入把輸出鎖存器,后復(fù)制到物理輸出點(diǎn),驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。
(2)、S7-200 CPU的工作模式
S7-200有兩種操作模式:停止模式和運(yùn)行模式。CPU面板上的LED狀態(tài)燈可以顯示當(dāng)前的操作模式。
在停止模式下,S7--200不執(zhí)行程序,您可以下載程序和CPU組態(tài)。在運(yùn)行模式下,S7-200將運(yùn)行程序。
S7-200提供一個(gè)方式開關(guān)來改變操作模式。您可以用方式開關(guān)(位于S7-200前蓋下面)手動(dòng)選擇操作模式:當(dāng)方式開關(guān)撥在停止模式,停止程序執(zhí)行;當(dāng)方式開關(guān)撥在運(yùn)行模式,啟動(dòng)程序的執(zhí)行;也可以將方式開關(guān)撥在TERM(終端)(暫態(tài))模式,允許通過編程軟件來切換CPU的工作模式,即停止模式或運(yùn)行模式。
如果方式開關(guān)打在STOP或者TERM模式,且電源狀態(tài)發(fā)生變化,則當(dāng)電源恢復(fù)時(shí),CPU會(huì)自動(dòng)進(jìn)入STOP模式。如果方式開關(guān)打在RUN模式,且電源狀態(tài)發(fā)生變化,則當(dāng)電源恢復(fù)時(shí),CPU會(huì)進(jìn)入RUN模式。
大量功能可支持用戶對(duì) S7-400 進(jìn)行編程、調(diào)試和維護(hù):
SIMATIC S7-400 符合以下國內(nèi)和國際標(biāo)準(zhǔn):
有關(guān)詳細(xì)信息,請(qǐng)參見手冊(cè)《S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng) S7-400 模塊技術(shù)規(guī)格》。
設(shè)計(jì)
S7-400 系統(tǒng)可方便地構(gòu)建為模塊化系統(tǒng)。S7-400 的突出特點(diǎn)是不帶風(fēng)扇,運(yùn)行可靠,支持信號(hào)模塊的熱插拔。
S7-400 設(shè)計(jì)簡潔,使用靈活,操作極為方便:
通信
CPU 和通信處理器支持以下通信類型:
數(shù)據(jù)通信
SIMATIC S7-400 擁有不同的數(shù)據(jù)通信機(jī)制:
通過 MPI、PROFIBUS 或 PROFINET 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。
全局?jǐn)?shù)據(jù) (GD)
通過 MPI 以及“全局?jǐn)?shù)據(jù)通信”,聯(lián)網(wǎng)的 CPU 可以相互循環(huán)交換數(shù)據(jù)(多可達(dá) 16 個(gè) GD 數(shù)據(jù)包,每個(gè)循環(huán)的大 GD 數(shù)據(jù)包大小為 64 字節(jié))。例如,CPU 可以訪問另一個(gè) CPU 的數(shù)據(jù)/位存儲(chǔ)器/過程映像。若網(wǎng)絡(luò)上連接有 S7-300,則數(shù)據(jù)交換限制為大 22 字節(jié)。全局?jǐn)?shù)據(jù)通信可通過 MPI 來實(shí)現(xiàn)。可使用 STEP 7 來執(zhí)行組態(tài)。在分段式 CR2 安裝機(jī)架中,兩個(gè) CPU 可以使用 GD 并通過 C 總線通信。
通信功能
通過系統(tǒng)內(nèi)集成的塊,可以建立與 S7/C7 伙伴之間的通信。
這些包括:
通過可加載的塊,可以建立與 S5 通信伙伴和西門子設(shè)備之間的通信。
這些包括:
與全局?jǐn)?shù)據(jù)不同的是,必須建立通信連接才能實(shí)現(xiàn)通信功能。
集成到 IT 環(huán)境中
通過 S7-400,可方便地將現(xiàn)代 IT 環(huán)境與自動(dòng)化環(huán)境鏈接。使用插入式 CP 443-1 Advanced,可以實(shí)現(xiàn)下列功能:
帶有 PROFINET 接口的 S7-400-H CPU 配有集成式 Web 器。因此,可以使用標(biāo)準(zhǔn) Web 瀏覽器讀出 S7-400 站的信息:
可通過使用用戶權(quán)限并支持 HTTPS 協(xié)議在 Web 器內(nèi)提供安全機(jī)制。
等時(shí)同步模式
通過等時(shí)同步模式系統(tǒng)功能,可通過連接到等時(shí)同步 PROFIBUS 和 PROFINET 的循環(huán),以實(shí)現(xiàn):
創(chuàng)建自動(dòng)化解決方案,以恒定間隔時(shí)間(恒定總線周期時(shí)間)來捕捉并處理輸入和輸出信號(hào)。同時(shí)創(chuàng)建一致的部分過程圖像。
借助于恒定總線周期時(shí)間和分布式 I/O 同步信號(hào)處理,S7-400 可確保精確重現(xiàn)定義的的過程響應(yīng)時(shí)間。
提供了大量支持等時(shí)同步模式系統(tǒng)功能的組件,可用來處理運(yùn)動(dòng)控制、測(cè)量值采集和高速控制等領(lǐng)域內(nèi)的要求苛刻的任務(wù)。
在分布式自動(dòng)化解決方案中,SIMATIC S7-400 還將開辟高速處理操作的重要領(lǐng)用領(lǐng)域,并可實(shí)現(xiàn)高精度和可重現(xiàn)性。這意味著可在提供佳且恒定的質(zhì)量的同時(shí)提高產(chǎn)量。
在運(yùn)行模式下更改硬件組態(tài)(運(yùn)行時(shí)組態(tài),CiR)
通過 SIMATIC S7-400,在工廠運(yùn)轉(zhuǎn)期間可以實(shí)現(xiàn)硬件組態(tài)的更改,不會(huì)影響生產(chǎn)的進(jìn)行。選項(xiàng)包括:
CiR(即運(yùn)行時(shí)組態(tài))功能可在設(shè)備運(yùn)行期間實(shí)現(xiàn)設(shè)備擴(kuò)展和轉(zhuǎn)換,從而降低設(shè)備調(diào)試和重新裝備的時(shí)間。此外,通過該系統(tǒng)功能,還可以靈活響應(yīng)工藝的變化(例如,工藝的),因?yàn)椴槐匾蛴布M態(tài)發(fā)生改變而將設(shè)備初始化或同步。
模塊的診斷和過程監(jiān)控
SIMATIC S7-400 的眾多輸入/輸出模塊具有智能功能:
診斷
智能診斷系統(tǒng)可用來確定模塊的信號(hào)采集(對(duì)于數(shù)字量模塊)或者模擬量處理(對(duì)于模擬量模塊)是否正常工作。在診斷分析中,必須區(qū)分可參數(shù)化和不可參數(shù)化的診斷消息:
如果某個(gè)診斷消息處于激活狀態(tài)(例如,“無傳感器輸入”),則該模塊會(huì)觸發(fā)一個(gè)診斷中斷(如果已為該診斷消息設(shè)置了參數(shù),則僅在相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置之后才會(huì)觸發(fā)中斷)。CPU 將中斷用戶程序或低優(yōu)先級(jí)任務(wù)的處理,并處理相關(guān)診斷中斷塊 (OB 82)。通過硬件中斷可以監(jiān)控過程信號(hào),并且可以觸發(fā)對(duì)信號(hào)變化的響應(yīng)。
根據(jù)模塊類型的不同,提供了各種不同診斷消息:
數(shù)字量輸入/輸出模塊 |
|
診斷消息 |
可能的故障原因 |
無傳感器電源 |
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無外部輔助電壓 |
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無內(nèi)部輔助電壓 |
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熔斷器燒斷 |
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模塊中的參數(shù)不正確 |
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時(shí)間看門夠脫落 |
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EPROM 故障 |
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RAM 故障 |
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硬件中斷丟失 |
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模擬量輸入模塊 |
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診斷消息 |
可能的故障原因 |
無外部負(fù)載電壓 |
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組態(tài)/參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤 |
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共模錯(cuò)誤 |
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斷線 |
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低于量程下限 |
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高于量程上限 |
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模擬量輸出模塊 |
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診斷消息 |
可能的故障原因 |
無外部負(fù)載電壓 |
|
組態(tài)/參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤 |
|
對(duì) M 短路 |
|
斷線 |
|
硬件中斷
可以監(jiān)控過程信號(hào),并且可通過過程中斷觸發(fā)對(duì)信號(hào)變化的響應(yīng)。
容錯(cuò)通信
進(jìn)行高可用性通信時(shí),SIMATIC 將提供以下功能:
S7-400H(冗余和非冗余配置)和 PC 目前支持容錯(cuò)通信。在 PC 上,需要安裝 Redconnect 程序包(參見“SIMATIC NET 通信系統(tǒng)”)。
根據(jù)具體可用性要求,可使用不同組態(tài)選項(xiàng):
操作模式
CPU 417-5H/416-5H/414-5H/412-5H 的操作系統(tǒng)可自主執(zhí)行 S7-400H 的所有必要額外功能:
冗余原理
S7-400H 按“熱備份”模式下的主動(dòng)冗余原理工作(發(fā)生故障時(shí)執(zhí)行無反應(yīng)的自動(dòng)切換)。根據(jù)該原理,在無故障運(yùn)行期間,兩個(gè)子單元都處于激活狀態(tài)。發(fā)生故障時(shí),未發(fā)生故障的設(shè)備獨(dú)自接管過程控制。
為確保平穩(wěn)接管,必須通過中央控制器鏈路實(shí)現(xiàn)高速、可靠的數(shù)據(jù)交換。
在故障轉(zhuǎn)移期間,設(shè)備會(huì)自動(dòng)保留:
這意味著,這兩個(gè)設(shè)備始終保持在新狀態(tài),并且可以在出現(xiàn)故障時(shí)獨(dú)立地繼續(xù)執(zhí)行控制。
采用冗余 I/O 操作時(shí),這會(huì)帶來以下結(jié)果:
同步
為了實(shí)現(xiàn)無反應(yīng)切換,需要對(duì)兩個(gè)子單元進(jìn)行同步。
S7-400H 遵循“時(shí)間驅(qū)動(dòng)的同步”工作原理。
每當(dāng)子單元中發(fā)生可能導(dǎo)致不同內(nèi)部狀態(tài)的事件時(shí),都會(huì)執(zhí)行同步操作,例如在發(fā)生以下事件時(shí):
同步是通過操作系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行的,可在編程階段將其忽略。
自檢
S7-400H 可執(zhí)行大量自檢。自檢涉及以下方面:
報(bào)告每個(gè)檢測(cè)到的故障。
啟動(dòng)時(shí)自檢
啟動(dòng)時(shí),每個(gè)子單元都會(huì)完整執(zhí)行全部自檢功能。
循環(huán)操作期間的自檢
完整的自檢分布在多個(gè)循環(huán)中。每個(gè)循環(huán)僅執(zhí)行一小部分自檢,因此,實(shí)際控制器所承受的負(fù)荷不是很大。
組態(tài)、編程
S7-400H 的編程與 S7-400 類似。所有可用的 STEP 7 功能都可以使用。
對(duì) S7-400H 編程需要使用 STEP 7 V5.2。
I/O 模塊的組態(tài)
硬件組態(tài)時(shí),用戶必須通過 HW Config 指定相互形成冗余的模塊。只需指定要在冗余模式下運(yùn)行的模塊以及要作為“冗余伙伴”的第二個(gè)模塊。在用戶程序中,應(yīng)訪問具有低地址的模塊。第二個(gè)地址不向用戶顯示,并且含有冗余和非冗余 I/O 的控制部分的編程完全相同。與非冗余 I/O 之間的差別是塊庫中的兩個(gè)函數(shù)塊(RED_IN 和 RED_OUT),需要在用戶程序的開始處和結(jié)束處調(diào)用這兩個(gè)函數(shù)塊。
在 STEP 7 V5.3 或更高版本中,該庫已作為標(biāo)準(zhǔn)庫集成到 STEP 7 中。
S7-400F/FH 滿足下列安全要求:
操作模式
S7-400F/FH 的安全功能包含在 CPU 的 F 程序中,并包含在故障安全信號(hào)模塊中。
信號(hào)模塊通過差異分析和測(cè)試信號(hào)注入來監(jiān)控輸出和輸入信號(hào)。
通過定期自檢、命令測(cè)試以及按時(shí)間順序執(zhí)行的邏輯程序執(zhí)行檢查,CPU 可檢查控制器的運(yùn)行是否正常。此外,通過狀態(tài)監(jiān)視 (sign-of-life) 請(qǐng)求,還可以檢查 I/O 狀況。
若在系統(tǒng)中診斷出故障,則將系統(tǒng)切換到安全狀態(tài)。
F-Runtime 許可證
必須將 F-Runtime 許可證加載到 CPU 上以運(yùn)行 S7-400F/FH。每個(gè) S7-400F/FH 都需要一份許可證。
編程
S7-400F/FH 的編程方式與其它 SIMATIC S7 系統(tǒng)的編程方式相同。非故障安全工廠部分的用戶程序可用成熟可靠的編程工具(如 STEP 7)來創(chuàng)建。
S7 F Systems 可選軟件包
編程安全相關(guān)的程序段時(shí),需要使用可選軟件包“S7 F Systems”。該軟件中包括創(chuàng)建 F 程序所需的全部函數(shù)和塊。
對(duì)于包含安全功能的 F 程序,可使用 CFC 調(diào)用來 F 庫中的專用函數(shù)塊并進(jìn)行互連。使用 CFC 可以簡化工廠的組態(tài)和編程工作,由于工廠范圍內(nèi)具有統(tǒng)一的表示形式,也將簡了驗(yàn)收測(cè)試。無需使用額外工具,程序員就可以完全專注于安全相關(guān)應(yīng)用程序。
可提供下列內(nèi)容:
前連接器可方便地將傳感器和執(zhí)行器連接到I/O模塊上。
前連接器的使用:
分為 20 針和 40 針。
前連接器插入到模塊上并通過前門蓋好。更換模塊時(shí),只需斷開前連接器,不需要耗時(shí)的重新更換所有接線。為了避免在更換模塊時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤,在第一次插入時(shí),前連接器要進(jìn)行機(jī)械編碼。之后,只能插入相同類型的模塊。例如,這樣可以避免將 230 V AC 輸入信號(hào)錯(cuò)誤地插入 24 V DC 模塊中。
另外,連接器有“預(yù)嚙合位置”。在此位置,可以在進(jìn)行電接觸前將連接器卡裝在模塊上。連接器被卡裝在模塊上,隨后可以方便地進(jìn)行接線。接線后,將連接器插牢以便接觸良好。
前連接器包括:
40 針前連接器還具有一個(gè)更換模塊時(shí)用于安裝和松開連接器的固定螺絲。
前連接器具有下列連接方式:
CPU 1512C-1 PN 是緊湊型 CPU,用于非連續(xù)生產(chǎn)技術(shù)中對(duì)處理速度和響應(yīng)速度要求不高的應(yīng)用。
CPU 1512C-1 PN 具有 5 點(diǎn)模擬量輸入;通過這些輸入,可以記錄壓力或溫度等模擬過程信號(hào)。其中 4 點(diǎn)個(gè)輸入可用于電流或電壓測(cè)量,1 點(diǎn)輸入可用于電阻測(cè)量。
CPU 上的集成模擬量輸出將 16 位數(shù)字值轉(zhuǎn)換為電流或電壓并輸出到過程。例如,它們適合控制比例閥。
借助于 32 點(diǎn)集成式數(shù)字量輸入,可在控制器上直接記錄來自設(shè)備的 24 V DC 信號(hào)。
32 點(diǎn)集成式數(shù)字量輸出可以切換 24 V DC 電壓,從而將內(nèi)部信號(hào)從控制器傳送到設(shè)備。
集成的計(jì)數(shù)器可記錄速度高達(dá) 100 kHz 的信號(hào)并直接在控制器中分析計(jì)數(shù)器狀態(tài)或當(dāng)前速度,無需使用附加模塊。速度可以頻率或周期的形式輸出,或以用戶歸一化速度的形式輸出。
CPU 的運(yùn)動(dòng)控制功能可將計(jì)數(shù)器用作實(shí)際位置值,將模擬量輸出用作速度設(shè)定值輸出。另外,CPU 通過易組態(tài)的塊提供全面控制功能,以及通過標(biāo)準(zhǔn)化 PLC-open 塊 提供連接至驅(qū)動(dòng)器的能力。
CPU 1512C-1 PN 可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系統(tǒng)(PROFINET 智能設(shè)備)。集成式 PROFINET IO IRT 接口設(shè)計(jì)為雙端口交換機(jī)以便在系統(tǒng)中設(shè)立總線型拓?fù)洹?
CPU 1512C-1 PN 具有:
6ES7 153-1AA03-0XA1 | IM153-1接口模塊與90度網(wǎng)絡(luò)接頭(不帶編程口)組合件(6ES71531AA030XB0*1+6ES79720BA120XA0*1) |
6ES7 153-1AA03-0XA4 | IM153-1接口模塊與35度網(wǎng)絡(luò)接頭(不帶編程口)組合件(6ES71531AA030XB0*1+6ES79720BA410XA0*1) |
6ES7 153-1AA03-0XA5 | IM153-1接口模塊與快速連線網(wǎng)絡(luò)接頭(不帶編程口)組合件 (6ES71531AA030XB0*1+6ES79720BA520XA0*1) |
6ES7 153-1AA03-0XB4 | IM153-1接口模塊與35度網(wǎng)絡(luò)接頭(帶編程口)組合件(6ES71531AA030XB0*1+6ES79720BB410XA0*1) |
6ES7 153-1AA03-0XB5 | IM153-1接口模塊與快速連線網(wǎng)絡(luò)接頭(帶編程口)組合件 (6ES71531AA030XB0*1+6ES79720BB520XA0*1) |
6ES7 153-2AR03-0XA1 | IM153冗余套件高性能型2個(gè)153-2和1個(gè)IM/IM總線模板與90度網(wǎng)絡(luò)接頭(不帶編程口)組合件(6ES71532AR030XA0*1+6ES79720BA120XA0*2) |
6ES7 153-2AR03-0XA4 | IM153冗余套件高性能型2個(gè)153-2和1個(gè)IM/IM總線模板與35度網(wǎng)絡(luò)接頭(不帶編程口)組合件(6ES71532AR030XA0*1+6ES79720BA410XA0*2) |
6ES7 153-2AR03-0XA5 | IM153冗余套件高性能型2個(gè)153-2和1個(gè)IM/IM總線模板與快速連線網(wǎng)絡(luò)接頭(不帶編程口)組合件 (6ES71532AR030XA0*1+6ES79720BA520XA0*2) |
6ES7 153-2AR03-0XB4 | IM153冗余套件高性能型2個(gè)153-2和1個(gè)IM/IM總線模板與35度網(wǎng)絡(luò)接頭(帶編程口)組合件(6ES71532AR030XA0*1+6ES79720BB410XA0*2) |
6ES7 153-2AR03-0XB5 | IM153冗余套件高性能型2個(gè)153-2和1個(gè)IM/IM總線模板與快速連線網(wǎng)絡(luò)接頭(帶編程口)組合件(6ES71532AR030XA0*1+6ES79720BB520XA0*2) |
6ES7 153-2BA02-0XA1 | IM153-2接口模塊高性能型(多連接12個(gè)模塊)與90度網(wǎng)絡(luò)接頭(不帶編程口)組合件(6ES71532BA020XB0*1+6ES79720BA120XA0*1) |
6ES7 153-2BA02-0XA4 | IM153-2接口模塊高性能型(多連接12個(gè)模塊)與35度網(wǎng)絡(luò)接頭(不帶編程口)組合件(6ES71532BA020XB0*1+6ES79720BA410XA0*1) |
6ES7 153-2BA02-0XA5 | IM153-2接口模塊高性能型(多連接12個(gè)模塊)與快速連線網(wǎng)絡(luò)接頭(不帶編程口)組合件 (6ES71532BA020XB0*1+6ES79720BA520XA0*1) |
6ES7 153-2BA02-0XB4 | IM153-2接口模塊高性能型(多連接12個(gè)模塊)與35度網(wǎng)絡(luò)接頭(帶編程口)組合件(6ES71532BA020XB0*1+6ES79720BB410XA0*1) |
6ES7 153-2BA02-0XB5 | IM153-2接口模塊高性能型(多連接12個(gè)模塊)與快速連線網(wǎng)絡(luò)接頭(帶編程口)組合件(6ES71532BA020XB0*1+6ES79720BB520XA0*1) |
6ES7 153-2BB00-0XB0 | IM153-2光纖接口模塊 |
6ES7 195-1GF30-0XA0 | 有源總線模塊的DIN導(dǎo)軌(530 MM) |
6ES7 195-1GG30-0XA0 | 有源總線模塊的DIN導(dǎo)軌(620 MM) |
6ES7 195-7HA00-0XA0 | 有源總線模塊BM PS/IM |
6ES7 195-7HB00-0XA0 | 有源總線模塊BM 2 X 40 |
6ES7 195-7HC00-0XA0 | 有源總線模塊BM 1 X 80 |
6ES7 195-7HD10-0XA0 | 有源IM/IM冗余總線模板高性能型 |
6ES7 193-0CD40-7XA0 | TB8的屏蔽連接端子 |
6ES7 390-5AB00-0AA0 | 端子元件 2 x 2-6mm |
6ES7 390-5BA00-0AA0 | 端子元件 1 x 3-8mm |
6ES7 390-5CA00-0AA0 | 端子元件 1 x 6-13,5mm |
IM 360/IM 361 和 IM 365 允許多層配置 S7-300 自動(dòng)化系統(tǒng)(CPU 313C,314 以上),由中央控制器和多 3 個(gè)擴(kuò)展單元機(jī)架組成。
各個(gè)機(jī)架通過接口模塊互相連接。
通用特性
所有接口都具有以下特點(diǎn):
IM 365
對(duì)于一個(gè)ER來說,IM 365是經(jīng)濟(jì)的擴(kuò)展辦法。 它有以下特點(diǎn):
IM 360/IM 361
對(duì)于較大型擴(kuò)展項(xiàng)目,IM 360 和 IM 361 都是理想解決方案。 它們有以下特點(diǎn):
SIPLUS extreme 產(chǎn)品基于 SIMATIC 標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。此處的內(nèi)容摘自相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。增加了與 SIPLUS extreme 相關(guān)的信息。