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西门子扩展模块6ES7331-7PF11-9AM0
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产品描述

是否进口 加工定制 产品认证CE 系列300 可售卖地全国 是否跨境货源 结构形式:模块 安装方式:现场安装 功能:PLC/CPU 加工定制:
程序设计采用了结构化设计,将所需实现的各主要功能编制成为S7-300中的用户功能块(FC块),在主程序循环模块(组织块OB1)中调用这些已经编制好的子程序。
程序设计分成硬件设计和软件设计两方面。在硬件方面针对系统要求进行设计,在软件方面则按需要编制了速度计算模块、报警和故障模块、伺服电机执行模块、增塑剂执行模块、生产统计计算模块等FC块和预设、保持系统及生产数据的数据块DB块。
(1) 硬件设计与组态
本系统在S7-300的硬件方面采用了1块PS307 5A电源模块,1块CPU-315-2DP,4块24V/0V SM321数字量输入模块,3块24V/0.5A SM322数字量输出模块,1块FM352-2高速计数模块,2块SM331模拟量输入模块,1块SM332模拟量输出模块以及用于DP总线通讯的IM153-1通讯模块1块。
S7-300设备为5个伺服电机的DP通讯端。
对上述硬件按要求进行组态,分别占据Profibus-DP通讯端的2、3~7和9号站,具体硬件组态如图3所示。
(2) 软件设计
由于编制的用户功能模块很多,限于篇幅,在这里不能一一作出介绍。以下介绍几个比较重要的用户功能模块。
① 数据块组(Group of Data-Blocks)
数据块组由一系列数据块组成。这些数据块除了一部分是S7-300程序中FB(功能块的一种)所要求的之外,其他的数据块都是用户自定义的。这是因为生产中机组的一些系统和生产数据必须被预设或保存。由于S7-300内部保持型M区的保存数量相对不足,例如:CPU315-2DP中整个可使用的M区的容量仅1024Bytes。同时,程序运行中所大量使用中间参数也需要不可重复的地址空间,所以将大部分的数据(特别是在触摸屏上显示的参数)编制成保持型DB块。
S7-300SIPLUS 故障安全型 CPU:应用针对 SIPLUS ET 200SP 提供了各种性能级别的故障安全型 CPU:故障安全型 CPUSIPLUS CPU 1510SP F-1 PN:入门级 CPU,适用于在分散生产技术中对处理性能和响应速度具有中等要求的标准应用和故障安全应用。SIPLUS CPU 1510SP F-1 PN 可以用作 PROFINET IO 控制器,也可以用作分布式智能设备 (PROFINET 智能设备)。SIPLUS CPU 1512SP F-1 PN:CPU,适用于在分散生产技术中对处理性能和响应速度具有中等要求的标准应用和故障安全应用。SIPLUS CPU 1512SP F-1 PN 可以用作 PROFINET IO 控制器,也可以用作分布式智能设备 (PROFINET 智能设备)。
西门子S7-300PLC主要组成部分有导轨(RACK)、电源模块(PS)、处理单元模块(CPU)、接口模块(IM)、信号模块(SM)、功能模块(FM)等。通过MPI网的接口直接与编程器PG、操作员面板OP和其它S7 PLC相连。 除了电源模块、CPU模块和接口模块外,一个机架上多只能再安装8个信号模块或功能模块。
S7-300的数据类型主要有基本数据类型,复杂数据类型和参数数据类型。基本数据类型的长度不超过32位。复杂数据类型是由其他基本数据类型组合而成的,长度超过32位的数据类型。
参数数据类型主要是用于功能FC或功能块FB的数据类型,这些数据类型主要有 Pointe指针类型,6字节指针类型,传递数据块号和数据地址,Any指针类型,10字节指针类型,传递数据块号、数据地址、数据数量以及数据类型。
用S7-300模拟量输入模块测量温度(华氏)时,可以使用模块说明文档中列出的误差限吗?
不可以直接使用的误差限。基本误差和操作误差都以温度和摄氏温度说明。必须乘以系数1.8将其转换为华氏温度单位。
例:S7-300 AI 8 x RTD:的温度输入操作误差是+/-1.0摄氏度。当以华氏温度测量时,可接受的大误差是+/-1.8华氏度。
为什么用商用数字万用表在模拟输入块上不能读出用于读取阻抗的恒定电流?
几乎所有的S5/S7 模拟输入设备仍然以复杂的方式工作,即,所有的通道都依次插到仅有的一个AD转换器上。该原理也适用于读取阻抗所必需的恒定电流。因此,要读的流过电阻的电流仅用于短期读数。对于有一个选定接口抑制"50Hz"和 8 个参数化通道的SM331-7KF02-0AB0 ,这意味着电流将会约每180ms流过一次,每次有20ms可读取阻抗。
PLC的工作原理
一. 扫描技术
当PLC投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间,PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。
(一) 输入采样阶段
在输入采样阶段,PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中,即使输入状态和数据发生变化,I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被读入。
(二) 用户程序执行阶段
在用户程序执行阶段,PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算,然后根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是否要执行该梯形图所规定的功能指令。
即,在用户程序执行过程中,只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化,而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化,而且排在上面的梯形图,其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用;相反,排在下面的梯形图,其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。
(三) 输出刷新阶段
当扫描用户程序结束后,PLC就进入输出刷新阶段。在此期间,CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。这时,才是PLC的真正输出。
56、模拟量应该如何换算成期望的工程量值?
模拟量的输入/输出都可以用下列的通用换算公式换算:
Ov=【(Osh-Osl)*(Iv-Isl)/(Ish-Isl)】+Osl
其中
Ov:换算结果
Iv:换算对象
Osh:换算结果的高限
Osl:换算结果的低限
Ish:换算对象的高限
Isl:换算对象的低限
57、S7-200模拟量输入信号的精度能达到多少?
拟量输入模块有两个参数容易混淆:
1)模拟量转换的分辨率;
2)模拟量转换的精度(误差);
分辨率是A/D模拟量转换芯片的转换精度,即用多少位的数值来表示模拟量。S7-200模拟量模块的转换分辨率是12位,能够反映模拟量变化的小单位是满量程的1/4096。
模拟量转换的精度除了取决于A/D转换的分辨率,还受到转换芯片的电路的影响。在实际应用中,输入的模拟量信号会有波动、噪声和干扰,内部模拟电路也会产生噪声、漂移,这些都会对转换的后精度造成影响。这些因素造成的误差要大于A/D芯片的转换误差。
58、为什么模拟量是一个变动很大的不稳定的值?
可能是如下原因:
1)你可能使用了一个自供电或隔离的传感器电源,两个电源没有彼此连接,即模拟量输入模块的电源地和传感器的信号地没有连接。这将会产生一个很高的上下振动的共模电压,影响模拟量输入值。
2)另一个原因可能是模拟量输入模块接线太长或绝缘不好。
59、EM231模块上的SF红灯为何闪烁?
SF红灯闪烁有两个原因:模块内部软件检测出外接热电阻断线,或者输入超出范围。由于上述检测是两个输入通道共用的,所以当只有一个通道外接热电阻时,SF灯必然闪烁。解决方法是将一个100Ohm的电阻,按照与已用通道相同的接线方式连接到空的通道;或者将已经接好的那一路热电阻的所有引线,一一对应连接到空的通道上。
60、什么是正向标定、负向标定?
正向标定值是3276.7度(华氏或摄氏),负向标定值是-3276.8度。如果检测到断线、输入超出范围时,相应通道的数值被自动设置为上述标定值。
西门子扩展模块6ES7331-7PF11-9AM0
CARD NECESSARY‘CPU具有很高的处理性能,大容量程序存储器和程序框架 用于系列机器、机器以及工厂中的跨领域自动化任务 与集中式I/O和分布式I/O一起,可用作生产线上的控制器 PROFINETI/O控制器,用于在PROFINET上运行分布式I/O 用于连接 CPU 作为 SIMATIC 或 非西门子 PROFINET I/O 控制器下的 PROFINET 设备的 PRIFINET 智能设备 用于 2 端扣交换机的 PROFINET 接口 PRIFIBUS 或 PROFINET 上的等时同步模式 集成 Web 服务器,带有创建用户定义的 Web 站点的选项 在基于组件的自动化中实现分布式智能系统(PROFINET) PROFINET 代理,用于基于部件的自动化(CBA)中的 PROFIBUS DP 智能设备 可以选用SIMATIC工程工具 CPU 319-3 PN/DP是快速的S7-300 CPU,具有大容量程序存储器.除了用于集中式I/O外,还可用于分布式自动化结构中。例如,用于生产线上的集中控制器或具有高速处理的机床控制器。 其程序框架特别适用于使用SIMATIC工程工具,例如: 用SCL编程 用 S7-GRAPH 进行顺序控制编程 因此,该CPU特别适用于通过软件实现的技术功能任务,例如: 用Easy Motion Control实现运动控制 用STEP 7块或标准/模块化PID控制实时软件解决闭环控制任务 通过使用 SIMATIC S7-PDIAG 加强过程诊断能力。 通过CPU内置的通讯设备,无需其它组件即可实现网络自动化解决方案. Design CPU 319-3 PN/DP 装配有: 通过附加的ERTEC 400 ASIC实现多处理器系统,满足PROFINET通讯 极高的处理性能和通讯性能 2 MB RAM(可存储约 680 K 条指令);通过扩展RAM执行用户程序,可以显着提高用户程序的空间。作为程序装载存储器的微型存储卡(大为 8 MB)也允许将可以项目(包括符号和注释)保存在 CPU 中。装载存储器还可用于数据归档和配方管理。 灵活的扩展能力;多达 32 个模块,(4排结构) MPI/DP 组合接口;第1个内置 DP 接口可以多同时建立 32 个与 S7-300/400 或与 PG、PC、OP 的连接。在这些连接中,始终分别为 PG 和 OP 各保留一个连接。MPI 可以通过“全局数据通讯”与多32个CPU组建简单的网络。该接口可从MPI接口重新设置为DP接口。PROFIBUS DP 接口:全面支持 PROFIBUS DP V1 标准。这将增加 DP V1 标准从站在诊断和参数赋值能力的范围。 DP 接口;第2个内置 DP 接口可以多同时建立 32 个与 S7-300/400 或与 PG、PC、OP 的连接。在这些连接中,始终分别为 PG 和 OP 各保留一个连接。DP接口可作为DP主站或DP从站使用。在该接口上,PROFIBUS DP从站可在等时模式下运行.全面支持 PROFIBUS DP V1 标准。这将增加 DP V1 标准从站在诊断和参数赋值能力的范围。 以太网接口;CPU 319-3 PN/DP 的第 3 个集成接口是一个基于以太网 TCP/IP 的 PROFINET 接口,带有双端扣交换机。它支持下列协议: S7通讯用于在SIMATIC控制器间进行数据通讯 PG/OP 通讯,用于通过 STEP 7 进行编程、调试和诊断 与HMI和SCADA连接的PG/OP通讯 在PROFINET上实现开放的TCP/IP、UDP和ISO-on-TCP (RFC1006)通讯 SIMATIC NET OPC-Server用于与其它控制器以及CPU自带的I/O设备进行通讯
用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH。
可应用在高可用性的 S7-400H 系统中
可与故障安全 S7-400F/FH 系统中 F 运行授权与 F 兼容 CPU 一起使用。
带有内置的 PROFIBUS DP 主站接口
带两个用于 Sync 模块的插槽
CPU 414–5H 是用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400 F/FH 的 CPU。它允许配置为一个容错的 S7-400H 系统。它可与 F 运行授权一起用于故障安全 S7-400®F/FH 自动化系统。内置的PROFIBUS-DP接口使它能够作为主站或从站直接连接到PROFIBUS-DP现场总线。
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下列技术型CPU 可以提供:
• CPU 315T-2 DP,用于使用 PROFIBUS DP进行分布式组态、对程序量有中/高要求、同时需要对8个轴进行常规运动控制的工厂。
• CPU 317T-2 DP,用于使用 PROFIBUS DP进行分布式组态、对程序量有高要求、又同时能够处理运动控制任务的工厂
下列故障安全型CPU 可以提供:
• CPU 315F-2 DP,用于采用 PROFIBUS DP 进行分布式组态、对程序量有中/高要求的故障安全型工厂
• CPU 315F-2 PN/DP,用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂,在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
• CPU 317F-2 DP,用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的故障安全工厂
• CPU 317F-2 PN/DP,用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂,在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
• CPU 319F-3 PN/DP,用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的故障安全型工厂,在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
设计
所有 CPU 均具有坚固、紧凑的塑料机壳。在前面板上的部件有:
• 状态和故障 LED
• 模式选择开关
• MPI 端口
CPU 还具有以下配置:
• SIMATIC 微型存储卡(MMC 卡)插槽;
MMC 卡替代集成的装载存储器,因此是操作品。
• 使用前连接器连接到集成的 I/O 端口(紧凑型 CPU)
• 连接 PROFIBUS 总线(于DP型CPU)
• RS 422/485 的连接(仅 PtP CPU)
• 连接 PROFINET(于PN型CPU)
S7-300模块.jpg
西门子cpu312处理器    西门子cpu312处理器
CPU 312,小的 S7-300 CPU。满足TIA简单应用的理想套件,实现诸如集成的通讯、数据管理和诊断等优势。可使用MPI或CP组网,但标准应用是单机-非组网运行。I/O通常以一个集中式组态结构进行连接。
Design
CPU 312 安装有:
微处理器;
处理器处理每条二进制指令的时间可达 100 ns。
扩展存储器;
与执行相关的程序段的 32 KB 高速 RAM(相当于约 10 K 指令)可以为用户程序提供足够的空间;
SIMATIC 微型存储卡(大 4 MB)作为程序的装载存储器,还允许将项目(包括符号和注释)存储在 CPU 中。
灵活的扩展能力;
多达 8 个模块,(1排结构)
MPI多点接口;
集成的 MPI 接口多可以同时建立与 S7-300/400 或编程设备、PC、OP 的 6 条连接。在这些连接中,始终为编程器和 OP 分别预留一个连接。通过“全局数据通讯”,MPI可以用来建立多16个CPU组成的简单网络。
6ES7 331-7PF11-0AB0 8路模拟量输入,16位,热电偶
6ES7 332-5HD01-0AB0 模拟输出模块(4路)
6ES7 332-5HB01-0AB0 模拟输出模块(2路)
6ES7 332-5HF00-0AB0 模拟输出模块(8路)
6ES7 332-7ND02-0AB0 模拟量输出模块(4路,15位精度)
6ES7 334-0KE00-0AB0 模拟量输入(4路RTD)/模拟量输出(2路)
6ES7 334-0CE01-0AA0 模拟量输入(4路)/模拟量输出(2路)
附件
6ES7 365-0BA01-0AA0 IM365接口模块
6ES7 360-3AA01-0AA0 IM360接口模块
6ES7 361-3CA01-0AA0 IM361接口模块
6ES7 368-3BB01-0AA0 连接电缆 (1米)
6ES7 368-3BC51-0AA0 连接电缆 (2.5米)
6ES7 368-3BF01-0AA0 连接电缆 (5米)
6ES7 368-3CB01-0AA0 连接电缆 (10米)
6ES7 390-1AE80-0AA0 导轨(480mm)
6ES7 390-1AF30-0AA0 导轨=530mm
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单相或多相故障
故障信息显示为“inveter u ”or “inveter v orw”,原因是变频器单相或多相出现故障,若一个开关管的峰值电流i>3inrms,inrms即igbt的额定电流,或者变频器的一相的门的电源有毛病,就会出现这种情况。这种故障发生后,可引起变频器输出端发生短路,也可因不正确的控制器设定,导致马达振动明显。检修时一般是两种情况:
(1) 触发板故障
西门子变频器进行脉宽调制时,使脉冲系列的占空比按正弦规律来安排。调制波为正弦波,载波为双性的等腰三角波,调制波和载波的的交点站定了逆变桥输出相电压的脉冲系列。门控制板通过一个大比例集成的ic(asic)来实现,它包括一个分辨率可达0.001hz,大频率为500hz的数字频率发生器和一个生成三相正弦波系统的脉宽调制器,这个调制器在恒定脉冲频率8khz下异步运行。它产生的电压脉冲交替地导通过和关断同一桥臂的两个开关功率器件。此线路板发生故障,就不能正常地产生电压脉冲,需要对此板进行更换和维修。
(2) 逆变器件故障
西门子变频器采用的逆变器件是绝缘栅双性晶体管—igbt,它的控制特点是输入阻抗高,栅电流很小,故驱动功率小,只能工作在开关状态,不能工作在放大状态。它的开关频率可达到很高,但抗静电性能较差。igbt元件是否出故障,可以用欧姆表来进行测量判断。具体的步骤如下:
断开变频器电源;
断开所控制的电机;
用欧姆表测量输出端和dc连接端a、d的阻抗,每个通过改变欧姆表的性测两次,若变频器的igbt完好,则应是:从u2到a为低阻值,反之,高阻值;从u2到d高阻值;反之,低阻值。其它相也是如此。当igbt断开时,两次都是高阻值,若短路时都是低阻值
MMC卡是西门子PLC的程序、数据的存储体,应用于S7-300,ET200CPU,FM352-5产品:
1. 在定购PLC时,PLC本身不带有MMC卡,所以为了正常使用PLC,必须根据工程项目实际需求定购一个大小适用的MMC卡,如果PLC上未插入MMC卡,是无法将STEP7中的程序和数据下载下去的,同时应当注意,不能带电插拔MMC卡,否则会丢失程序或损坏MMC卡。
2. 在Simatic manager中,选择一个程序块下载,则该块被下载到MMC卡中,如果在窗口左边的树型图中选中Block文件夹进行下载,则所有的块被下载到MMC卡上,MMC中原有的信息将被覆盖,向MMC卡读写数据或下载程序的次数不受限制。
3. 除过CPU中集成的SFB/SFCs块外,MMC当中其他的块可被在线。
4. MMC卡作为CPU的装载内存(Load Memory),在为CPU选型MMC的时候,建议所选的MMC卡一定要大于等于所选定的CPU工作内存的大小(work memory),好比工作内存大一些,但如果应用中,PLC工作时要使用大量的过程数据,历史数据,配方数据等或控制工艺中存在较多的用户程序块、STEP7中的应用功能块(如FB41、FB42等)时,建议选用2-8M的MMC卡。
5. MMC卡是装载内存,所以不能够在上位机中的组态软件中直接读取MMC卡上的数据值(DB块中的数据),组态画面读取的是PLC RAM内存中的数据。
6. 在西门子的PLC上必须使用西门子的MMC卡,如下表中所列出的,不能使用数码相机、或PDA等数码产品使用的通用型MMC卡。
因为PLC中没有插入MMC卡,Load memory RAM + EPROM列为空,Work Memory列中显示当前PLC的工作内存为48K,EPROM是S7-400、旧款S7-300使用的装载内存卡;
S7-300 自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块,这些模块可进行各种组合。
系统包含下列组件:
A CPU:
不同的 CPU 可用于不同的性能范围,包括具有集成 I/O 和对应功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和点对点接口的 CPU。
用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块 (SM)。
用于连接总线和点对点连接的通信处理器 (CP)。
用于高速计数、定位(开环/闭环)及 PID 控制的功能模块(FM)。
根据具体要求,也可使用下列模块:
负载电源 (PS) 用于将 SIMATIC S7-300 连接到 120/230 V AC 电源电压。
接口模块 (IM) 用于连接多层配置中的控制器 (CC) 和扩展单元 (EU)。
SIMATIC S7-300 可通过跨 CC 和 3 个 EU 分布的多 32 个模块来操作。所有模块均在外壳中运行,并且无需风扇。
适合扩展环境条件的 SIPLUS 模块:
适合温度范围 -25 至 +60 °C、较高湿度、冷凝和结霜负荷条件。防直接日晒、雨淋或水溅,在防护等级为 IP20 机柜内使用时,可直接在汽车或室外建筑使用。不需要空气调节的机柜和 IP65 外壳。
MPI(多点接口)表示用于 PG/OP 连接或用于在 MPI 子网中通信的 CPU 接口。
所有 CPU 的默认波特率均为 187.5 kbps。 也可以将其设置为 19.2 kbps,从而可以与 S7-200 通信。CPU 314C-2 PN/DP、CPU 315-2 PN/DP、CPU 317-2 和 CPU 319-3 PN/DP 的波特率为 12 Mbps。
CPU 可自动通过 MPI 接口广播其总线组态(如传输率)。 例如,PG 可以接收正确的参数并自动连接到 MPI 子网。
CPU 314C-2 PN/DP、CPU 315-2 PN/DP 和 CPU 317-2 PN/DP 具有一个 MPI/DP 接口。 317-2 DP 和 319-3 PN/DP CPU 具有一个 MPI/DP 接口和一个附加 DP 接口。 CPU 的 MPI/DP 接口的出厂设置为 MPI 模式。 如果要使用DP接口,则需要在 STEP 7 中设置 DP 模式。
带有两个 DP 接口的 CPU 的操作模式
列表: 带有两个 DP 接口的 CPU 的操作模式
MPI/DP 接口
PROFIBUS DP 接口
MPI
DP 主站
DP 从站1)
未组态
DP 主站
DP 从站1)
1) 在两个接口上同步运行 DP 从站除外
PROFIBUS DP 接口主要用于连接分布式 I/O。例如,PROFIBUS DP允许您创建大型子网。
设置主站模式时,CPU 会通过 PROFIBUS DP 接口传播其总线参数(如,传输率)。 例如,此功能自动为编程设备的在线操作提供正确的参数。 在组态中,可禁用总线参数传播。
S7-300系统需要在不受气候影响的固定地点使用。运行条件基于 DIN IEC 60721-3-3 的要求:
Class 3M3 (机械要求)
Class 3K3 (气候要求)
采用其它措施时使用
如果不采取其它额外措施,S7-300将不能在下述条件下使用:
电离严重的地方
由以下原因导致的恶劣环境,例如由于
- 产生灰尘
- 腐蚀性蒸气或气体
- 强电场或磁场
在需要的设施中,例如
- 电梯
- 潜在危险区域的电站
绝缘根据 EN 61131-2 要求设计。
符合 IEC 61131-2: 2007 的污染等级/过电压类别
在类型测试中,必须按照 IEC 61131-2 的测试电压提供绝缘强度:
污染等级 2
过压类别:II
符合 IEC 61131-2 的保护等级:2007
自动化系统 S7-300 符合防护类别 I,并配置防护类别为 II 和 III 的部件。
防护等级 IP20
对于 S7-300 自动化系统的所有模块,符合 IEC 60529 的防护等级 IP 20,即:
防止与标准测试手指接触
防止直径超过 12.5 mm 的异物
http://www.absygs.com

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