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西門子PLC S7-400系列可編程控制器
 模塊化無風扇的設計，堅固耐用，容易擴展和廣泛的通訊能力，容易實現的分布式結構以及用戶友好的操作使SIMATIC S7-400成為中、性能控制領域中的理想解決方案。SIMATIC S7-400是用于中、性能范圍的可編程序控制器。模塊化無風扇的設計，堅固耐用，容易擴展和廣泛的通訊能力，容易實現的分布式結構以及用戶友好的操作使SIMATIC S7-400成為中、性能控制領域中的理想解決方案。
SIMATIC S7-400的應用領域包括：
通用機械
汽車制造
立體倉庫
機床與工具
過程控制
控制與裝置儀表
紡織機械
包裝機械
控制設備制造
專用機械
多種級別(功能逐步升級)的CPU，種類齊全的通用功能的模板，使用戶能根據需要組合成不同的專用系統。當控制系統規模擴大或變得更加復雜時，不必投入很多費用。任何時候只要適當的增加一些模板，便能使系統升級和充分滿足您的需要。
SIMATIC S7-400可編程控制器彩用模塊化設計，性能范圍寬廣的不同模板可靈活組合，擴展十分方便。
一個系統可包括：
電源模板(PS): 將SIMATIC S7-400連接到120/230VAC或24DC電源上。
中央處理單元(CPU)：有多種CPU可供用戶選擇，有些帶有內置的PROFIBUS-DP接口，用于各種性能可包括多個CPU以加強其性能。
數字量輸入和輸出(DI/DO)和模擬量輸入和輸出(AI/AO)的信號模板(SM)。
通訊處理器(CP)：用于總線連接和點到點連接。
功能模板(FM)：專門用于計數、定位、凸輪等控制任務。
SIMATIC S7-400還提供以下部件以滿足用戶的需要：
接口模板(IM)，用于連接中央控制單元和擴展單元。 SIMATIC S7-400中央控制器多能連接21個擴展單元。
SIMATIC M7自動化計算機： M7是AT兼容的計算機，用于要求解決高速計算機的技術問題。它既可用作CPU也可用作功能模板(FM 456-4應用模板)。
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SIMATIC S7-1500 和 ET 200MP 的模擬量輸入/輸出
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極短的轉換時間
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用于連接模擬傳感器和執行機構，而無需增加放大器
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甚至可應對更為復雜的自動化任務
模擬量輸入模塊可以記錄壓力或溫度等過程信號，并以數字形式（16 位形式）將它們傳送給控制器。這些模塊適用于測量電流（2 線制和 4 線制傳感器）、電壓和電阻，并適合連接電阻溫度計和熱電偶（測量類型取決于模塊）。
提供有以下模擬量輸入模塊：
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AI 4xU/I/RTD/TC ST
帶有 4 個通道的模擬量輸入模塊；分辨率 16 位；準確度 +/-0.3%；一個電位組；共模電壓 10 V；可設置診斷參數；硬件中斷（兩個上限和下限）；在執行期間進行校準。
模塊寬度 25 mm
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AI 8xU/I/RTD/TC ST
帶有 8 個通道的模擬量輸入模塊；分辨率 16 位；準確度 +/-0.3%；一個電位組；共模電壓 10 V；可設置診斷參數；硬件中斷（兩個上限和下限）；在執行期間進行校準。
模塊寬度 35 mm
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AI 8xU/I HS
模擬量輸入模塊，帶 8 個通道；分辨率 16 位；準確度 +/-0.3%; 一個電壓組；共模電壓 10 V；可設置診斷參數；硬件中斷（兩個上限和下限）；8 通道高速模塊，125 μs；等時同步模式；在執行期間進行校準
模塊寬度 35 mm
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用一個螺絲安裝在 S7-1500 安裝導軌上
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35 mm 模塊 采用螺釘型端子或推入式端子的標準化 40 針前連接器（不能用于 25 mm 模塊）
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25 mm 模塊 采用推入式端子的標準化 40 針前連接器（不能用于 35 mm 模塊）
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可連接芯線截面積 0.25 mm2 - 1.5 mm2（AWG24 至 16），無論使用何種前連接器
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前連接器的預接線位置
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前蓋帶有可擴充的電纜室，即使完全接線時也如此
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集成式屏蔽
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模塊正面的清晰標簽
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模塊類型
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訂貨號
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硬件和固件型號
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通道編號標簽
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電纜連接圖
含在供貨范圍之內：
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電源元件、屏蔽支架和屏蔽端子
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用于手工貼標簽的一個標簽條
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一個 U 型連接器
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印制有文字的前門
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用于構建故障安全型自動化系統，提高工廠的安全性
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滿足中等規模要求中有較高要求的CPU
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可應用在對程序和處理速度又額外要求的應用中．
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安全等級可達 SIL 3 (IEC 61508) 和 PL e (ISO 13849.1)
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通過一個 CPU 即可勝任標準任務和安全任務
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CPU 414F-3 PN/DP 中的集成 PROFINET 功能
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允許多處理器模式
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通過采用 PROFIsafe 行規的 PROFIBUS DP 或 PROFINET IO 與分布式 I/O 設備進行安全通信
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故障安全 I/O 模塊可通過集成接口（帶 CPU 416F-3 PN/DP 的 DP 和 PN）和/或通過通信模塊（CP 443-5 Extended 和 CP 443-1 Adv.）進行分布式連接
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標準模塊的集中式和分布式使用，可滿足非故障安全的應用
CPU 414F-3 PN/DP 是可滿足中等性能范圍中有較高要求的 CPU。他們可以滿足對程序容量和處理速度有較高要求的應用．故障安全型自動化系統設計，可提高工廠的安全需求。
集成 PROFIBUS DP 接口使其能夠作為主站或從站直接連接到 PROFIBUS DP 現場總線。
可通過 IF 964-DP 接口模塊連接一個附加的 DP 主站系統。
對于 CPU 414F-3 PN/DP 的 PROFINET 接口，其交換機功能允許外部訪問兩個 PROFINET 端口。除分層網絡拓撲結構之外，還可以在新型 S7-400 控制器中創建總線形結構。
注：
只能使用 6ES7964-2AA04-0AB0 接口模塊。
CPU 414-3 PN/DP 的配置如下：
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功能強大的處理器：
CPU 執行每條二進制指令時間僅為 0.045 μs。
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4 MB RAM（其中程序和數據各使用 2 MB）；
用于執行用戶程序的快速 RAM。
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靈活擴展：
多達 131072 點數字量和 81932 點模擬量輸入/輸出。
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MPI 多點接口：
通過 MPI，可在高達 12 Mbit/s 的數據傳輸速率下，建立包含多 32 個站的簡單網絡。 CPU 可與通信總線（C 總線）和 MPI 的站建立多 32 個連接。
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模式選擇開關：
撥動開關設計。
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診斷緩沖區：
后的故障和中斷事件保存在一個環形緩沖器中，用于進行診斷。可以對輸入數目進行設定。
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實時時鐘：
日期和時間附加在 CPU 的診斷消息后面。
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存儲卡：
用于對集成的裝載存儲器進行擴展。存儲在裝載存儲器中的信息包括 S7-400 參數數據以及程序，因此需要 2 倍的存儲空間。其結果是：
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內置的裝載存儲器不能滿足大程序量的要求，因此需要存儲卡。可使用 RAM 和 FEPROM 卡。
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PROFIBUS-DP 接口和組合的MPI/DP 接口：
通過 PROFIBUS DP 主站接口，可以實現分布式自動化組態，從而提高了速度，便于使用。對用戶來說,分布式I/O單元可作為一個集中式單元來處理(相同的組態、編址和編程).
混合組態：SIMATIC S5和SIMATIC S7可以作為PROFIBUS主站符合EN 50170規范。
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附加模塊插槽：
可用 IF 964-DP 接口子模板進行連接到一個附加的 PROFIBUS DP 主站系統。
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PROFINET 接口，帶 2 個端口（交換機）：
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PROFINET I/O，可連接 256 個 IO 設備
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PROFINET CBA（基于組件的自動化）
S7-200系列PLC其它常用指令
1.脈沖產生指令EU/ED的應用
EU指令在EU指令前的邏輯運算結果由OFF到ON時就產生一個寬度為一個掃描周期的脈沖，驅動其后面的輸出線圈。
2．邏輯堆棧的操作
LPS為進棧操作，LRD為讀棧操作，LPP為出棧操作。
S7-200系列PLC中有一個9層堆棧，用于處理邏輯運算結果，稱為邏輯堆棧。
3．NOT、NOP和MEND指令
NOT、NOP及MEND指令的形式及功能如表4-19所示。
表4-19 NOT、NOP及MEND指令的形式及功能
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STL
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功能
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操作數
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NOT
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邏輯結果取反
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NOP
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空操作
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—
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MEND
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無條件結束
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—
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NOT為邏輯結果取反指令，在復雜邏輯結果取反時為用戶提供方便。NOP為空操作，對程序沒有實質影響。MEND為無條件結束指令，在編程結束時一定要寫上該指令，否則會出現編譯錯誤。調試程序時，在程序的適當位置插入MEND指令可以實現程序的分段調試。
4．比較指令
比較指令是將兩個操作數按規定的條件作比較，條件成立時，觸點就閉合。比較運算符有：=、>=、<=、>、<和<>。
（1）字節比較 字節比較用于比較兩個字節型整數值INl和IN2的大小，字節比較是無符號的。比較式可以是LDB、AB或OB后直接加比較運算符構成。如：LDB=、AB<>、OB>=等。
整數INl和IN2的尋址范圍：VB、IB、QB、MB、SB、SMB、LB、*VD、*AC、*LD和常數。
指令格式例如： LDB= VBl0，VBl2
（2）整數比較 整數比較用于比較兩個一字長整數值INl和IN2的大小，整數比較是有符號的（整數范圍為16#8000和16#7FFF之間）。比較式可以是LDW、AW或OW后直接加比較運算符構成。如：LDW=、AW<>。OW>=等。
整數INl和IN2的尋址范圍：VW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、AIW、T、C、AC、*VD、*AC、*LD和常數。
指令格式例如： LDW= VWl0，VWl2
（3）雙字整數比較 雙字整數比較用于比較兩個雙字長整數值INl和IN2的大小，雙字整數比較是有符號的(雙字整數范圍為16#80000000和16#7FFFFFFF之間)。比較式可以是LDD、AD或OD后直接加比較運算符構成。如：LDD=、AD<>、OD>=等。
雙字整數INl和IN2的尋址范圍：VD、ID、QD、MD、SD、SMD、LD、HC、AC、*VD、*AC、*LD和常數。
指令格式例如： LDD= VDl0，VDl2
（4）實數比較 實數比較用于比較兩個雙字長實數值INl和IN2的大小，實數比較是有符號的（負實數范圍為-1.175495E-38和-3.402823E+38，正實數范圍為+1.175495E-38和+3.402823E+38）。比較式可以是LDR、AR或OR后直接加比較運算符構成。如：LDR=、AR<>、OR>=等。
實數INl和IN2的尋址范圍：VD、ID、QD、MD、SD、SMD、LD、AC、*VD、*AC、*LD和常數。
指令格式例如： LDR= VDl0，VDl2
MicroMaster440變頻器
 MicroMaster440變頻器是全新一代可以廣泛應用的多功能 西門子標準變頻器。它采用高性能的矢量控制技術，提供低速高轉矩輸出和良好的動態特性，同時具備超強的過載能力，以滿足廣泛的應用場合。創新的BiCo（內部功能互聯）功能有無可比擬的靈活性。
主要特征：
200V-240V ±10%，單相/三相，交流，0.12kW-45kW；
380V-480V±10%，三相，交流，0.37kW-250kW；
矢量控制方式，可構成閉環矢量控制，閉環轉矩控制；
高過載能力，內置制動單元；
三組參數切換功能。
控制功能：
線性v/f控制，平方v/f控制，可編程多點設定v/f控制，磁通電流控制免測速矢量控制，閉環矢量控制，閉環轉矩控制，節能控制模式；
標準參數結構，標準調試軟件；
數字量輸入6個，模擬量輸入2個，模擬量輸出2個，繼電器輸出3個；
獨立I/O端子板，方便維護；
采用BiCo技術，實現I/O端口自由連接；
內置PID控制器，參數自整定；
集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP/Device-Net通訊模塊；
具有15個固定頻率，4個跳轉頻率，可編程；
可實現主/從控制及力矩控制方式；
在電源消失或故障時具有"自動再起動"功能；
靈活的斜坡函數發生器，帶有起始段和結束段的平滑特性；
快速電流限制（FCL），防止運行中不應有的跳閘；
有直流制動和復合制動方式提高制動性能。
保護功能：
過載能力為200％額定負載電流，持續時間3秒和150％額定負載電流，持續時間60秒；
過電壓、欠電壓保護；
變頻器、電機過熱保護；
接地故障保護，短路保護；
閉鎖電機保護，防止失速保護；
采用PIN編號實現參數連鎖。
模塊化設計，可靈活擴展
面向未來的驅動理念，用戶可以在同一變頻器系統中實現不斷的創新。出眾的維護和維修友好性。 應用：靈活驅動，適用于各種應用完全集成的安全保護功能，全球具有SS1和SLS功能的產品。
基于集成化的安全保護技術，設備運行更安全，操作更簡便。
由于集成了安全保護功能，使具有安全保護的自動化和驅動系統的購建費用大大降低。也有效的了人機安全。應用：生產機械（包裝機、紡織機），材料運輸機械等。
PROFIBUS和PROFINET總線標準——全球將這兩種總線通訊直接集成在 變頻器中。
更多節點，多種網絡拓撲，具有更高的性能PROFIBUS和PROFINET的優點不見在于它是被眾多用戶廣泛使用的總線，而且表現在其的工程和組態結構。它們使成熟的IT技術應用于工業領域，并使辦公工具應用在工業控制中。
應用：遠程控制生產機線和傳動設備（例如汽車工業）。
再生能量回饋能力：該輸出功率范圍內全球。
節能，節省空間，無需制動電阻。采用創新的功率模塊，可實現的能量回饋。全功率段都能實現換相整流，不產生任何系統干擾。而且所需線電流小，與常規 變頻器相比，降低到80%。
應用：適用于車輛運輸、離心機以及其它具有高慣性矩的生產機器的驅動。
采用全新冷卻概念，魯棒性大大增強。
通過外部散熱片冷卻功率模塊，散熱效率高。
功率部分的散熱全部由外部散熱片來完成，電子部分的冷卻則通過系統對流，這使其可用于更加苛刻的氣候環境。電子部分增加了牢固的涂層。
應用：可用于氣候條件苛刻、具有空氣污染的應用場合（例如紡織工業）
提供690V可選型
應用：標準的輸入電壓適合基本工業和過程工業的應用
下篇推薦： MM430變頻器
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接口模板
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6ES7 151-1AA05-0AA1
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標準型接口模塊
IM151-1與90度網絡接頭（不帶編程口）組合件（6ES71511AA050AB0*1+6ES79720BA120XA0*1）
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6ES7
151-1AA05-0AA4
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標準型接口模塊
IM151-1與35度網絡接頭（不帶編程口）組合件（6ES71511AA050AB0*1+6ES79720BA410XA0*1）
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6ES7
151-1AA05-0AA5
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標準型接口模塊
IM151-1與快速連線網絡接頭（不帶編程口）組合件（6ES71511AA050AB0*1+6ES79720BA520XA0*1）
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6ES7
151-1AA05-0AB4
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標準型接口模塊
IM151-1與35度網絡接頭（帶編程口）組合件（6ES71511AA050AB0*1+6ES79720BB410XA0*1）
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6ES7
151-1AA05-0AB5
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標準型接口模塊
IM151-1與快速連線網絡接頭（帶編程口）組合件（6ES71511AA050AB0*1+6ES79720BB520XA0*1）
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6ES7
151-1AB02-0AB0
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ET
200S IM 151 光纖接口模板
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6ES7
151-1BA02-0AB0
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高性能型接口模塊
IM151-1
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6ES7
151-1CA00-0AB0
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基本型接口模塊
IM151-1
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6ES7
151-7AB00-0AB0
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ET
200S IM 151 帶CPU 光纖接口模板
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6ES7
138-4HA00-0AB0
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DP-主站模塊（for
CPU only)
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光纖附件
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6GK1 901-0FB00-0AA0
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單工連接器（100個）
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6ES7
195-1BE00-0XA0
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插頭適配器（50個）
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電源模板
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6ES7 138-4CA01-0AA0
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PM-E DC 24V
用于電子模板
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6ES7
138-4CB11-0AB0
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PM-E DC 24V 至 AC 120/230V 用于電子模板
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6ES7
138-4CF03-0AB0
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總線安全型電源管理模塊PM-E；24V
直流
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可提供下列內容：
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前連接器，當更換模板時無需重新接線
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SIMATIC TOP Connect, 用于快速、無故障地連接傳感器和執行器，連接距離可達30m
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可以快速、直接地將SIMATIC S7-300連接到控制柜中的各個控制單元上。
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用于方便地將傳感器和執行器連接到 S7-300 I/O 模塊
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用于更換模塊時保持接線（“固定式接線”）
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帶有用于防止更換模塊時出錯的機械編碼
前連接器可方便地將傳感器和執行器連接到I/O模塊上。
前連接器的使用：
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數字量和模擬量 I/O 模塊
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S7-300 系列的緊湊型 CPU
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，只需斷開前連接器，不需要耗時的重新更換所有接線。為了避免在更換模塊時發生錯誤，在第一次插入時，前連接器要進行機械編碼。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 輸入信號錯誤地插入 24 V DC 模塊中。
另外，連接器有“預嚙合位置”。在此位置，可以在進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，隨后可以方便地進行接線。接線后，將連接器插牢以便接觸良好。
前連接器包括：
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連線觸點。
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導線松緊件。
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更換模塊時用于復位前連接器的復位鍵。
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用于對附屬元件編碼的進口。不帶附件的模塊上有兩個編碼元件。連接前連接器時，附件會鎖入。
40 針前連接器還具有一個更換模塊時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：
S7-200系列可編程控制器的特點分類及主要功能元件
西門子S7系列可編程控制器分為S7-400、S7-300、S7-200三個系列，分別為S7系列的大、中、小型可編程控制器系統。S7-200系列可編程控制器有CPU21X系列，CPU22X系列，其中CPU22X型可編程控制器提供了4個不同的基本型號，常見的有CPU221，CPU222，CPU224和CPU226四種基本型號。
小型PLC中，CPU221價格低廉能滿足多種集成功能的需要。CPU 222是S7-200家族中低成本的單元，通過可連接的擴展模塊即可處理模擬量。CPU 224具有更多的輸入輸出點及更大的存儲器。CPU 226和226XM是功能強的單元，可完全滿足一些中小型復雜控制系統的要求。四種型號的PLC具有下列特點：
（1）集成的24V電源
可直接連接到傳感器和變送器執行器，CPU 221和CPU222具有180mA 輸出。CPU224輸出280mA，CPU 226、CPU 226XM輸出400mA 可用作負載電源。
（2）高速脈沖輸出
具有2 路高速脈沖輸出端，輸出脈沖頻率可達20KHz，用于控制步進電機或伺服電機，實現定位任務。
（3）通信口
CPU 221、CPU222和CPU224具有1個RS-485通信口。CPU 226、CPU 226XM具有2個RS-485通信口。支持PPI、MPI通信協議，有自由口通信能力。
（4）模擬電位器
CPU221/222有1個模擬電位器，CPU224/226/226XM有2個模擬電位器。模擬電位器用來改變特殊寄存器（SMB28，SMB29）中的數值，以改變程序運行時的參數。如定時器、計數器的預置值，過程量的控制參數。
（5）中斷輸入允許以極快的速度對過程信號的上升沿作出響應。
（6）EEPROM 存儲器模塊（選件）
可作為修改與拷貝程序的快速工具，無需編程器并可進行輔助軟件歸檔工作。
（7）電池模塊
用戶數據（如標志位狀態、數據塊、定時器、計數器）可通過內部的超級電容存儲大約5 天。選用電池模塊能延長存儲時間到200天（10年壽命）。電池模塊插在存儲器模塊的卡槽中。
（8）不同的設備類型
CPU 221~226 各有2種類型CPU，具有不同的電源電壓和控制電壓。
（9）數字量輸入/輸出點
CPU 221具有6個輸入點和4個輸出點；CPU 222具有8個輸入點和6個輸出點；CPU 224 具有14個輸入點和10個輸出點；CPU226/226XM 具有24個輸入點和16個輸出點。CPU22X主機的輸入點為24V直流雙向光電耦合輸入電路，輸出有繼電器和直流（MOS型）兩種類型。
（10）高速計數器
CPU 221/222有4個30KHz高速計數器，CPU224/226/226XM有6個30KHz的高速計數器，用于捕捉比CPU掃描頻率更快的脈沖信號。
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