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設計

CPU 1511C-1 PN 的特點：

• 功能強大的處理器：
  該 CPU 的單條二進制命令的命令執(zhí)行時間可低至 60 ns。
• 大容量工作存儲器：
  175 KB 用于程序，1 MB 用于數(shù)據(jù)
• 集成輸入/輸出；
  16 點數(shù)字量輸入和 16 點數(shù)字量輸出以及 5 點模擬量輸入和 2 點模擬量輸出（用于電流/電壓信號），并具有一個用于測量 CPU 溫度的附加輸入。
• SIMATIC 存儲卡作為裝載存儲器：
  具有數(shù)據(jù)記錄和歸檔等附加功能
• 靈活的擴展功能：
  單層組態(tài)多可支持 32 個模塊（CPU + 31 個模塊）
• 具有以下功能的屏幕畫面：
  • 顯示概覽信息，如集成接口的 IP 地址、站名稱、設備名稱、位置標識符等。
  • 顯示器以及診斷確認和用戶消息
  • 模塊信息顯示
  • 顯示可由用戶定義的徽標
  • 顯示設置
  • 設置 IP 地址
  • 設置日期和時間
  • 選擇運行模式
  • 將 CPU 復位為出廠設置
  • 項目的備份與恢復
  • 禁用/啟用顯示
  • 啟用保護級別
• PROFINET IO IRT 接口：
  具有通過 PROFINET 連接分布式 I/O 的選件。

功能

性能

• 指令處理速度更快, 取決于 CPU 型號、語言擴展和新的數(shù)據(jù)類型
• 由于背板總線速度顯著提高，CPU 的響應時間縮短
• 功能強大的網(wǎng)絡連接：
  每個 CPU 均標配PROFINET IO IRT（2 端換機）標準接口。
• 集成技術
  • 通過標準化的塊 (PLCopen) 連接模擬驅動器和具有 PROFIdrive 功能的驅動器
  • 支持速度控制軸和定位軸以及外部編碼器，各軸之間可實現(xiàn)位置 的傳動，凸輪/凸輪軌道和探頭
  • 集成式 I/O，例如，用于直接操作步進電機和模擬軸或直接記錄HTL編碼器。
  • 組態(tài)與編程中的計數(shù)器功能設計與 TM Count 2x24V 模塊兼容。
  • 追蹤功能適用于所有 CPU 標簽，既適用于實時診斷，也適用于偶發(fā)錯誤檢測；還可通過 CPU的網(wǎng)頁服務器進行調(diào)用。
  • 全面的控制功能，例如，通過便于組態(tài)的塊可自動優(yōu)化控制參數(shù)實現(xiàn)優(yōu)控制質量。
• 集成安全功能
  • 通過密碼進行知識保護，防止未經(jīng)授權讀取和修改程序塊
  • 通過復制保護，可綁定 SIMATIC 存儲卡的程序塊和序列號：只有在將配置的存儲卡插到 CPU 中時，該程序塊才可運行。
  • 4-級 授權理念：
    與 HMI 設備的通信也會受到限制。
  • 操作保護：
    控制器識別已改變的或未經(jīng)授權的工程組態(tài)數(shù)據(jù)的傳輸
• 設計與操作
  • 顯示概覽信息：
    例如，站名稱，工廠標識符，位置名稱，診斷信息，模塊信息，顯示設置。

    用于簡單而方便地連接傳感器和執(zhí)行器

    更換模塊時允許保持接線

    采用編碼元件以避免更
    換模塊時的錯誤

    分為20針、40針兩種

    S7－300主要支持的硬件有：

    ??（1）電源（PS）

    ??電源模塊提供了機架和CPU內(nèi)部的供電電源，置于1號機架的位置。

    ??（2）中央處理器（CPU）

    ??CPU存儲并處理用戶程序，為模塊分配參數(shù)，通過嵌入的MPI總線處理編程設備和PC、模塊、其它站點之間的通訊，并可以為進行DP主站或從站操作裝配一個集成的DP接口。置于2號機架。

    ??（3）接口模塊（IM）

    ??接口模塊將各個機架連接在一起。不同型號的接口模塊可支持機架擴展或PROFIBUS?DP連接。置于3號機架，沒有接口模塊時，機架位置為空。

    ??（4）信號模塊（SM）

    ??通常稱為I/O（輸入/輸出）模塊。測量輸入信號并控制輸出設備。信號模塊可用于數(shù)字信號和模擬信號，還可用于進行連接，如傳感器和啟動器的連接。

    ??（5）功能模塊（FM）

    ??用于進行復雜的、重要的但獨立于CPU的過程，如：計算、位置控制和閉環(huán)控制。

    ??（6）通訊處理器（CP）

    ??模塊化的通訊處理器通過連接各個SIMATIC站點，如：工業(yè)以太網(wǎng)，PROFIBUS或串行的點對點連接等。

    ??后三個模塊在機架上可以任意放置，系統(tǒng)可以自動分配模塊的地址。

    ??需要說明的是，每個機架**多只能安裝8個信號模塊、功能模塊或通訊模塊。如果系統(tǒng)任務超過了8個，則可以擴展機架（每個帶CPU的中央機架可以擴展3個機架）。?

      ?各個模塊的性能具體如下：

    ??（1）電源模塊（PS）

    ??電源模塊用于將SIMATIC S7-300 連接到120/230V AC電源。

    ??（2）CPU模塊

    ??各種CPU 有各種不同的性能，例如，有的CPU 上集成有輸入/輸出點，有的CPU上集成有PROFI- BUS-DP通訊接口等。

       ?以上只是列出了部分指標，設計時還要參的手冊。

    ??（3）接口模塊

    ??接口模塊用于多機架配置時連接主機架(CR)和擴展機架 (ER)。S7-300通過分布式的主機架(CR)和3個擴展機架(ER)，可以操作多達32個模塊。運行時無需風扇。

    ??（4）信號模塊

    ??信號模塊用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出，又分DI/D

  • 顯示屏上的操作員控制選項：
    設置 CPU 或所連接以太網(wǎng)通信處理器的地址、設置日期和時間、選擇 CPU 的操作模式、復位 CPU 至默認設置、禁用/啟用顯示器、激活保護等級，確認消息，備份和恢復項目。
• 集成系統(tǒng)診斷
  • 顯示屏上、TIA 博途中、HMI 設備上以及 Web 服務器上以純文本形式一致顯示系統(tǒng)診斷信息（甚至能顯示來自變頻器的消息），即使 CPU 處于停止模式也會進行更新。
  • 集成在 CPU 的固件中，無須進行特殊組態(tài)。
• SIMATIC 存儲卡(用來運行 CPU)
  • 用作插入式裝載存儲器，或用于更新固件。
  • 還可用于存儲附加文檔或 csv 文件（用于配方和歸檔）
  • 通過用戶程序的系統(tǒng)函數(shù)創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲/讀取
• 數(shù)據(jù)記錄（歸檔）和配方
  • 配方和歸檔以 csv 文件保存在 SIMATIC 存儲卡中；
    便于使用 Office 工具或通過 web 服務器，訪問工廠運行數(shù)據(jù)
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    SIMATIC S7-400 具有兩種不同的通訊接口：

  • 集成在CPU上的MPI接口：為您提供經(jīng)濟型解決方案
  • 通過通訊模板進行點對點連接以及連接到PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)：為您提供高性能解決方案。

  • 可為您提供下列通訊模板：

  • CP 440, CP 441-1 和 CP 441-2：提供點對點連接
  • CP 443-5：連接到 PROFIBUS
  • CP 443-1：連接到工業(yè)以太網(wǎng)
  • CP 444：按照 MAP 3.0 使用 MMS 連接到工業(yè)以太網(wǎng)

  • STEP7-Mirco/WIN編程元素及項目組件

     

        s7-200的三種程序組織單位（POU）指主程序、子程序和中斷程序。STEP 7-Micro/WIN為每個控制程序在程序編輯器窗口提供分開的制表符，主程序總是第一個制表符，后面是子程序或中斷程序。

    一個項目（Project）包括的基本組件有程序塊、數(shù)據(jù)塊、系統(tǒng)塊、符號表、狀態(tài)圖表、交叉引用表。程序塊、數(shù)據(jù)塊、系統(tǒng)塊須下載到PLC，而符號表、狀態(tài)圖表、交叉引用表不下載到PLC。

    程序塊由可執(zhí)行代碼和注釋組成，可執(zhí)行代碼由一個主程序和可選子程序或中斷程序組成。程序代碼被編譯并下載到PLC，程序注釋被忽略。

    2        2        在“指令樹”中 右擊“程序塊”圖標可以插入子程序和中斷程序。

    數(shù)據(jù)塊由數(shù)據(jù)（包括初始內(nèi)存值和常數(shù)值）和注釋兩部分組成。

    數(shù)據(jù)被編譯后，下載到可編程控制器，注釋被忽略。

    系統(tǒng)塊用來設置系統(tǒng)的參數(shù)，包括通信口配置信息、保存范圍、模擬和數(shù)字輸入過濾器、背景時間、密碼表、脈沖截取位和輸出表等選項。系統(tǒng)塊如圖1所示。

    2        2        單擊“瀏覽欄”上的“系統(tǒng)塊”按鈕，或者單擊“指令樹”內(nèi)的“系統(tǒng)塊”圖標，可查看并編輯系統(tǒng)塊。

    系統(tǒng)塊的信息須下載到可編程控制器，為PLC提供新的系統(tǒng)配置。

    

     

     

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    伺服驅動器masterdrives

    MASTERDRIVES-而范圍*的驅動器

    ---- MASTERDRIVES系列驅動器具有的性能：在多樣的機械設計應用中具有統(tǒng)一的設計標準，功率從0.2kW到6000kW。它具有兩大*獨立而又可以很好地互相協(xié)調(diào)的系列：應用于高動態(tài)響應循環(huán)機械控制的運動控制(MC)，和應用于復雜連續(xù)生產(chǎn)過程的矢量控制(VC)。這些驅動器幾乎覆蓋了所有的應用領域。適合于0.2kW以上的所有應用領域。

    SIMOVERT MASTERDRIVES MC - 運動控制驅動器

    ---- MASTERDRIVES MC覆蓋了功率范圍從0.2kW到250kW的所有應用領域，并且通過了CE、EN、VL和CSA的國際認證。另外，運動控制驅動器具有很寬的電壓使用范圍，這使得它能夠在世界各地使用。

    ---- 如果您需要控制循環(huán)周期短而且高精度、高動態(tài)響應的控制系統(tǒng)，那么您應該仔細考慮一下SIMOVERT MASTERDRIVES MC運動控制驅動器。這種驅動器是智能控制系統(tǒng)的一部分。它能夠實現(xiàn)機動、靈活和高效的驅動控制，其性能遠遠*變頻系統(tǒng)。在同步驅動器領域，運動控制確立的全球伺服標準也已經(jīng)有很多年了。這是一種工程造價成本低、控制精確度高、應用靈活的驅動系統(tǒng)，它已經(jīng)在范圍內(nèi)廣泛應用，而且它是*智能化的控制系統(tǒng)，它能您的生產(chǎn)系統(tǒng)在運行中具有很高的動態(tài)響應。

    高動態(tài)響應，的靈活性和精確性：MASTERDRIVES MC驅動器使用了32位數(shù)字控制技術。 
      
    高過載因數(shù)能幫助您處理高難度的應用問題：MC運動控制驅動器有*的過載因數(shù)：250ms內(nèi)300%的過載能力。 
      
    高性能，小體積：例如一個功率為0.75kW的Compact PLUS緊湊增強型驅動器長寬高分別僅為260mm、45mm和360mm，可以很容易地安裝于300mm深的箱體中。 
      
    集成式安全保護裝置保障了所有功能的安全應用：具有的"安全停止"功能，已經(jīng)通過了一個安全生產(chǎn)調(diào)整部門的。 
      
    軟件：靈活運用BICO技術，它們可被應用于所有必要的開環(huán)和閉環(huán)控制。 
      
    Performance 2能使循環(huán)運行的機器具有更高的動態(tài)響應，提高了的動態(tài)響應允許電流和轉速控制器在T0中的計算時間減少到100微秒，而工藝軟件和自由功能模塊(例如F01)的計算時間在1.6毫秒之內(nèi)。這些高性能已經(jīng)與新一代的運動控制系統(tǒng)-SIMOTION結合在了一起。 
      
    F01工藝軟件包-可以滿足所有應用要求 
      
    SIMOLINK：多達200個驅動器的同步控制 
    SIMOVERT MASTERDRIVES Vector Control 矢量控制模塊：能夠使您的機器設備與眾不同的驅動系統(tǒng)

    ---- 對于額定驅動功率高達6000KW的連續(xù)過程控制任務來說，它對自動控制和驅動技術的要求都很高。作為已經(jīng)在世界范圍內(nèi)取得了巨大成功的驅動系統(tǒng)，SIMOVERT MASTERDRIVE Vector Control 矢量控制模塊將是您的正確選擇。您會選擇一個與眾不同的驅動系統(tǒng)，它可以動態(tài)、高效、二靈活的應用于所有領域。

    ---- MASTERDRIVES Vector Control 的控制原理是的：

    從驅動器的過程控制刀自動控制都采用了一個專門的工程管理工具-Drive ES 
      
    功率范圍從0.55KW到6000KW，采用了性的控制原理、性的參數(shù)配置性的操作控制概念 
    ---- 就控制精度、控制可靠性以及對電網(wǎng)無干擾的主動性前端（Active Front End）技術的實用性而言，MASTERDRIVES Vector Control 矢量控制于所有對手。而Vector Control Compact PLUS的緊湊性也是的。綜合化、集成化和智能化時期可以靈活的滿足各種機械和應用需求，使機器設備的生產(chǎn)能力達到高。簡而言之-一個統(tǒng)一的控制系統(tǒng)可以帶來管理成本的降低、全球化的應用能力、高精確度、應用的靈活性和的應用表現(xiàn)-當然，這需要控制系統(tǒng)與自動化生產(chǎn)系統(tǒng)整體上保持的協(xié)調(diào)。

    ---- SIMOVERT MASTERDRIVES Vector Control 可以處理所有驅動問題的通用驅動器。不但可以對三項感應電動機進行驅動控制，可控電壓高達690V，同時模塊化的嵌入式操作單元卡，繼承的自由功能模塊使您的驅動方案更加靈活。

    ---- 無論在包裝工業(yè)、印刷業(yè)、造紙業(yè)，還是木材加工業(yè)、紡織業(yè)、制造業(yè)、傳輸技術和高梁機架設備領域，MASTERDRIVES Vector Control 矢量控制都能提供具有很高生產(chǎn)效率的驅動解決方案。其原因是模塊化的系統(tǒng)可以于所有的工業(yè)部門，它*可以提供一個高成本效益的解決方案。

    Compact PLUS驅動模塊，體積小，功率密度高。 
      
    安全集成工藝，確保功能的安全性 
    - Drive ES Basic通過*集成自動化的入口 
    - Drive ES Graphic 自由的配置您的驅動功能 
    - Drive ES PCS 7將友好的用戶界面集成到PCS 7系統(tǒng) 
      
    模塊化設計，為每一種驅動概念都提供安全 
      
    出色的通訊裝置，保持*的開放型： 
    - 實現(xiàn)了各種自動化環(huán)境中的佳連接 
    - 通過PROFIBUS-DP進行通訊使用USS協(xié)議的串行接口 
    - DriveMonitor基于PC或SIMATIC的簡便的調(diào)試工具 
    - 可以進行快速現(xiàn)場調(diào)試和診斷的智能化操作面板 
      
    分布式智能內(nèi)核，可用于所有任務的功能模塊 
    - 具有高動態(tài)響應和分布式智能化的MASTERDRIVES Vector Control 矢量控制驅動器 
    - 用于開環(huán)和閉環(huán)控制以及帶有邏輯功能的綜合BICO軟件庫 
      
    功能范圍廣泛的擴展模板，使用于各種應用 
    - 用T100/T300/T400模板解決復雜的技術功能 
    - 通用通訊模板CBP2和CBC 
    - 通過SIMOLINK，使用SLB模板實現(xiàn)驅動器之間的通訊 
    - 用EB1和EB2模板擴展輸入和輸出 
    - 使用外部脈沖編碼器設置控制參考點的SBP模板 
    ---- 在全球范圍內(nèi)，您都可以以來西門子的可靠技術。我們提供了完善的供應和售后系統(tǒng)，以MASTERDRIVES Vector Control可以應用到您需要的任何地方。我們的目標是：對于我們的各種產(chǎn)品，不但交貨時間短，而且訂貨手續(xù)簡單。另外，我們建立了綜合性的全球訪羅， 可以為個人提供培訓，并且隨時隨地為您提供技術支持，以您的驅動系統(tǒng)總能正常工作。我們可以為您提供現(xiàn)場的或及電話支持。

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  • 數(shù)字量輸入和輸出（DI 和 DQ）在外形尺寸上與標準模塊相當。
  • 功能安全性按照 IEC 61158 進行了認證。
  • 適合安全等級高達 SIL 3（根據(jù) IEC 62061）和 PL（根據(jù) ISO 13849）的應用。
  • 無縫嵌入到 Safety Integrated 設計中
  • 調(diào)試期間，可借助于有關模塊的中央背板總線上插槽的性標識，從系統(tǒng)自動分配 F 地址。無需使用模塊上的 DIP 開關進行設置。
  • 更換模塊時自動傳輸 F 地址，無需重新分配。

  • 全集成自動化 (TIA)

    安全技術 (Safety Integrated) 是全集成自動化的組件，它將安全自動化與標準自動化進行全面集成。

    當今，標準自動化（傳統(tǒng)的 PLC）和安全自動化（機電結構）仍彼此分開的，這兩種自動化正合并為一個統(tǒng)一的集成系統(tǒng)。西門子是自動化技術領域中的全面供應商，可將安全技術融入標準自動化系統(tǒng)中，并進行系統(tǒng)范圍內(nèi)的集成。

  • 作為 CPU 的 集成 I/O 補充的繼電器輸入
  • 集成到整體自動化系統(tǒng)中以滿足安全方面的要求
  • 具有集成安全功能
  • 通過 PROFIsafe 機制與故障安全 CPU 通信
  • 用于根據(jù)相應任務的要求靈活調(diào)整控制器
  • 用于使用附加輸入對系統(tǒng)進行后續(xù)擴展
  • 可以僅在集中式系統(tǒng)中運行
  • 16 點輸入 (SIL 2/Cat 3/PL d)，8 點輸入（SIL 3/Cat 3 或 Cat 4/PL e）或混合
  • 額定輸入電壓 24V DC
  • 適用于開關和 3/4 四線制接近開關 (BERO)
  • 兩個防短路傳感器電源，各用于 8 點輸入；可提供外部傳感器電源
  • 模塊故障指示燈（DIAG；綠色和紅色指示燈）
  • 每個輸入的狀態(tài)指示燈（綠色 LED）
  • 每個輸入的故障指示燈（紅色 LED）
  • 模塊類型和功能類別用普通文本標識
    • 二維矩陣碼（產(chǎn)品編號和序列號）
    • 模塊類型 DI 的彩色編碼：白色
    • 硬件和固件版本
    • 完整訂貨號

  •  

    西門子S7-200網(wǎng)絡的通訊設置和元件選擇

     

    S7-200的端口是不隔離的，如果想使網(wǎng)絡隔離，應考慮使用RS-485中繼器或者EM277。

    注意：

    ●具有不同電位的互聯(lián)設備有可能導致不希望的電流流過連接電纜。

    ●這種不希望的電流可能導致通訊失敗或者設備損壞。

    ●要確保用通訊電纜連接的所有設備有相同的參考電位，或者彼此隔離，來避免產(chǎn)生這種不希望的電流。

    為網(wǎng)絡確定通訊距離、通訊速率和電纜類型

    網(wǎng)段的大長度取決于兩個因素：隔離（用RS-485中繼器）和波特率。但連接具有不同電位的設備是需要隔離。當接地點之間的距離很遠時，有可能具有不同的地電位。即使距離較近，大型機械的負載電流也能導致地電位的不同。

    表1 網(wǎng)絡電纜的大長度

     

    波特率	非隔離CPU口1	有中繼器的CPU口或者EM277
    9.6K到187.5K	50m	1000m
    500k	不支持	400m
    1M到1.5M	不支持	200m
    3M到12M	不支持	100m

    1 如果不是用隔離端和中繼器，允許的大距離為50m。測量該距離時，從網(wǎng)段的第一個節(jié)點開始。到網(wǎng)段的后一個節(jié)點。

    在網(wǎng)絡中使用中繼器

    RS-485中繼器為網(wǎng)段提供偏壓電阻和終端電阻。目的是為了：

    ●增加網(wǎng)絡的長度：在網(wǎng)絡中使用一個中繼器可以使網(wǎng)絡的通訊距離擴展50m。如果使用兩個中繼器而且中間沒有其他節(jié)點，網(wǎng)絡的通訊距離按照所使用的波特率擴展一個網(wǎng)段的長度。在一個串聯(lián)網(wǎng)絡中，多可以使用9個中繼器。但網(wǎng)絡的長度不能超過9600m.

    ●為網(wǎng)絡增加設備：在9600的波特率下。50米距離之內(nèi)，一個網(wǎng)段多可以連接32個設備，使用一個中繼器允許在網(wǎng)絡上增加32個設備。

    ●在不同的網(wǎng)段之間電隔離：如果不同的網(wǎng)段具有不同的地電位，將他們隔離會提高網(wǎng)絡的通訊質量。

    一個中繼器在網(wǎng)絡中被算作網(wǎng)段的一個節(jié)點，但沒有被站地址。

    

      

     

     

     

     

    
     

                          圖1帶有中繼器的網(wǎng)絡

    選擇網(wǎng)絡電纜

    S7-200 網(wǎng)絡使用RS-485標準，是用雙絞線電纜。在一個網(wǎng)段上可以連接32個設備。

    表2 網(wǎng)絡電纜的通用指標

    技術指標	描述
    電纜類型	屏蔽雙絞線
    回路阻抗	≤115Ω/Km
    有效電容	30pF/m
    標稱阻抗	大約135Ω-160Ω（頻率=3MHz-20MHz）
    衰減	0.9Db/100m(頻率=200KHz)
    導線截面積	0.3mm2-0.5mm2
    電纜直徑	8mm±0.5mm

     

     

    6ES7972-0BB12-0XA0總線連接器

      6ES7972-0BB12-0XA0總線連接器產(chǎn)品描述

    

      SIMATIC DP， 總線連接器，用于PROFIBUS，高達12 MBIT/S，90度出線電纜(W X H X D)：15.8 X 54 X 34 MM，端接電阻，帶隔離

     

    應用適宜性	用于連接 PROFIBUS 設備和 PROFIBUS 總線電纜
    傳輸率
    	9.6 kbit/s…12 Mbit/s
    接口
    電氣連接數(shù)量
    	2
    適用于網(wǎng)絡組件和終端設備	1
    適用于工業(yè)以太網(wǎng) FCTP 導線
    	螺栓
    FastConnect	否
    機械數(shù)據(jù)
    終端電阻規(guī)格	集成電阻組合并可通過滑動開關接通
    材料 / 外殼的	塑料
    結構、尺寸和重量
    電纜出線方式	90 度電纜出線
    寬度	15.8 mm
    高度	64 mm
    深度	35.6 mm
    凈重	10 g
    許可的環(huán)境條件
    環(huán)境溫度
    運行期間	0 °C
    在儲存期間	-40…+70 °C
    在運輸期間	-40…+70 °C
    相對的空氣濕度 / 在25 °C時 / 無冷凝 / 在運行階段 / 大的	95 %
    防護等級 IP	IP20
    產(chǎn)品特點、功能、組件 / 概述
    產(chǎn)品特點/不含硅	是
    產(chǎn)品構件
    	是
    應變釋放裝置	是
    標準、規(guī)范、許可
    資格證明
    與 RoHS 一致	是
    UL許可證	是

     

    用于 IM 151-7(F) CPU/IM 151-8(F) PN/DP CPU 接口模塊的 PROFIBUS DP 主站接口模塊

    • 集成的12 Mbit/s PROFIBUS DP主站接口使用Cu(銅質的)導體
    • 使能兩個PROFIBUS DP接口在一個IM 151-7 (F-)CPU模塊上的并行運行。
    • 使 PROFIBUS DP 接口能夠運行在 IM 151-8(F) PN/DP CPU 上
    • 提高設備和機械的系統(tǒng)使用率。
    • 功能方面,相當于按照S7-300 CPU 314-2 CPU的 DP主站那樣組態(tài)的接口。

    編程采用 STEP7，版本不低于 V5.2, SP(Service Pack 1)。