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Dat
CP443-5 扩展通信处理器是 PROFIBUS 总线系统的 SIMATIC S7-400 所需的模块。
它减轻了 CPU 的通信任务，并可进行进一步的附加连接。
通过通信模块实现的 S7-400 通信选项：
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按照 IEC 61158/EN 50170 充当 PROFIBUS-DP 主站
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与编程部件、操作器接口系统的通信
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与其他 SIMATIC S7 系统进行通信。
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与 SIMATIC S5 可编程控制器的通信；
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可运行的的 CP 数目取决于所使用的 CPU 的性能范围和通信。
CP 443-5 扩展型通讯处理器具有 SIMATIC S7-400 设计的所有优点：
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结构紧凑;
9-针 sub-D 插座，用于与 PROFIBUS DP 连接
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单宽度模板
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安装简单；
CP 443-5 安装在 S7-400 机架上，并经过背板总线连接到 S7-400 的其它模块。
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用户友好的接线；
Sub-D 插座易于接触，操作方便。
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CP 443-5 扩展型无须风扇即可操作。
不需要备用电池或存储器模块
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可运行多 14 个 CP。
若 CP 443-5 扩展型用作 DP 主站，则中央机架中至少可设置 4 条，多可设置 10 条其他PROFIBUS-DP 链路。可用的 PROFIBUS DP 链路数取决于所用的 SIMATIC S7-400 CPU。
在使用 S7 通讯时，插槽分配规则不适用。可操作 S7 连接的数目取决于 S7-400 CPU。
在使用 SEND/RECEIVE 时，可操作模块的数目也取决于 S7-400 CPU。
Functions
CP 443-5 扩展型可获得大量具有 PROFIBUS 总线系统的各种通信：
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PROFIBUS DP 主站，符合 IEC 61158/61784
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编程器/OP 通信
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S7 通信（S7 控制器）。
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开放式通信 (SEND/RECEIVE)
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时间同步
用于 PROFIBUS-DP 的主站
CP443-5 扩展型作为 DP-V1 主站操作。 它可以自主处理数据传输，并能够连接从站，如作为 DP 从站的 CP 342-5、ET 200 分布式 I/O 系统的 DP 从站等。这意味着 CP 443-5 Extended 能够将 S7-400 站连接到 PROFIBUS DP，且非常适合扩展 S7-400 CPU 的集成 DP 主站接口以建立额外的 PROFIBUS DP 线路。
作为冗余 DP 主站， CP443-5 扩展型也可以运行在 SIMATIC S7 H 系统中。
CP 443-5 扩展型是 DP-V1 主站，即，它也支持非循环标准（包括中断处理）。
CP 443-5扩展型也支持SYNC（同步）和FREEZE（冻结）功能，恒定总线循环时间，从站到从站直接通讯和数据设置路由，以及正常运行过程中分布式 I/O 的组态更改。
在正常运行过程中，它还可启用或禁止 DP 从站。例如，它可支持子程序的一步一步调试。
通过诊断中继器，可在运行期间对线路进行诊断，从而在较早阶段检测到线路故障。 CM CP 443-5 扩展型支持通过诊断中继器的运行（包括在诊断中继器上激活拓扑识别）。
从用户的观点来看，分布式 I/Os 与集中式 I/Os 的处理方式相同，这意味着就配置和参数设置而言， CP443-5 扩展型 和 S7-400 CPU 的 DP 主站接口是没有区别的。不论系统的大小是多少，CP443-5 能达到快的响应时间。
编程器/OP 通信
编程器/OP通讯，连接到网络的所有S7站都可以远距编程。
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S7 路由选择
通过路由，编程器可在整个网络中进行通讯。
S7 通信
S7 通信用于以下的耦合连接：
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SIMATIC S7 自动化系统之间的连接，
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联结到编程设备上（编程器/OP 通讯）
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至 PC，
例如，带 SOFTNET-PB S7 的 CP5711、CP 5623 等
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到操作员接口系统（OP）。
对于冗余的 S7 通信， CP_443-5 扩展型也能被用于SIMATIC-H 系统。
开放式通信 (SEND/RECEIVE)
借助于开放式通信，SIMATIC S7-400 可集成到现有系统中。
基于 PROFIBUS 的第二层（FDL）， CP443-5 扩展型提供用于程序或者现场通信的简单的接口。使用这个接口，可在 SIMATIC S5，SIMATIC S7 与 PC 之间实现系统范围的、高性能通信。它提供 SDA（PLC/PLC 连接）和 SDN（广播与多点传送）。
可能与下列设备通信
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SIMATIC S7
带有 CP 342-5、CP 343-5、CP 443-5 扩展型和基本型
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SIMATIC S5
具有带 PROFIBUS 接口的 S5-95U ，具有 CP 5431 FMS/DP 的 S5-115U/H，S5-135U，S5-155U/H
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SIMATIC 505
具有 CP 5434-FMS
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带 CP 5512, CP 5611 A2, CP 5621, CP 5613 A3, CP 5613 FO, CP 5614 A3, CP 5623, CP 5624的
PC
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还有其它有 FDL 接口的生产商系统。
功能呼叫必须与 SEND/RECEIVE（PLC-SEND/PLC-RECEIVE）一起使用，并且必须集成到 STEP7 应用程序。
时间同步
时间同步用于设定整个工厂内的时钟。
CP 443-5 扩展型通信处理器能够在 PROFIBUS 上输送 S7-400 CPU 的时间。相反地，CP 也能够向 S7-400 CPU 提供 PROFIBUS 上的当前时间。
CP 443-5 扩展型支持
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使用 IM 153 时的分布式过程信号时间戳
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时间状态值，白天时间转换，同步状态
数据记录的路由选择
CP 443-5 扩展型支持数据记录路由选择功能。通过选择这种选项，你可以 把 CP 作为数据记录路由器用于发送路由记录到现场设备（DP 从站）。使用 SIMATIC PDM，可为现场设备的参数化和诊断生成这种数据组。
应用:
例如它可用 SIMATIC PDM（在PC上） PA 现场设备通过工业以太网、S7-400（CP 443-1，CP 443-5 扩展型 ）和 DP/PA 耦合器/链接参数设置和诊断成为可能。
诊断数据
通过 STEP S7，可提供丰富的诊断选项，包括：
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CP 的状态
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一般诊断与统计功能
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连接诊断
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总线统计
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报文缓冲区
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支持通过诊断中继器的运行
CiR - 运行中组态
通过 CiR，可以在正常运行过程中添加或修改 I/O 设备。
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添加 PROFIBUS DP/PA 从站
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在模板化 DP 从站中（例如 ET 200M 和 DP/PA 链路）添加/删除模板（例如 I/O 模板）。
组态
组态全功能 CP443-5 Extended 时，必须使用 STEP 7 V5.1 SP2 或更高版本，或者，STEP 7 Professional V12 (TIA Portal) 或更高版本。
对 CP 443-5 扩展模板的组态和编程方式与用 STEP 7 的 SIMATIC S7-400 CPU 的集成 DP 主站接口相同。
通讯处理器的组态数据总保存在 CPU 上，甚至在 PLC 发生故障之后也被保留。因此，在更换模板时无需从编程器中重新装载组态数据。在启动时 CPU 会将组态数据传送到通讯处理器中。
可以对所有连接到网络的 SIMATIC S7 控制器进行组态和编程。
安装 STEP 7 后，用于使用开放式通讯（SEND/RECEIVE）的功能块放置在 SIMATIC NET 库内。
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模拟量输入/输出
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用于解决更复杂的模拟量过程信号控制任务
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用于连接模拟传感器和执行机构，而无需增加测量放大器
HART 模块
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用于在 SIMATIC S7 和 PCS 7 系统中使用 HART（高速寻址远程变送器）设备
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可以连接所有变送器或HART传感器/执行器，这些设备必须可以使用HART协议进行通信
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此外,还可以连接采用4-20mA技术的转换变送器(无HART协议)
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只能插入到带 IM153-2 的 ET 200M 中
有关 HART 模块的详细信息，请参见 "ET 200M 分布式 I/O 站"。
模拟量输入/输出模块用于处理自动化系统中的模拟量输入/输出任务。模拟传感器和执行器可以通过这些模块连接到自动化系统。
使用模拟量输入/输出模块给用户提供以下优点：
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佳适应性：
通过合适的模块组合方式，可以根据特定任务调整输入/输出的点数。节约了不必要的成本。
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功能强大的模拟量处理技术：
多种输入/输出范围以及高精度允许连接多种不同的模拟量传感器和执行器。
模拟量输入模块具有下列机械特性：
紧凑型设计
坚固的塑料机壳里包括：
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指示组故障的红色指示灯
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前连接器插接选件，装在前门后面而得到防护。
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前门上的标签区。
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连接器针脚分配，用于在前门内部进行配线。
安装方便
模块安装在 DIN 导轨上并通过总线连接器连接到相邻模块。没有插槽规则；输入地址由插槽决定。
当在 ET 200M 分布式 I/O 系统中与有源总线模块一起使用时，可以对数字量输入/输出模块进行热插拔，而不会有任何反应。其它模块继续工作。
方便用户接线
装置单元通过前置连接器连接。当连接模块时，编码设备锁定在连接器中，这样该连接器只能适合于同样类型的模块。更换模块时，对于新的同类型模块，可原封不动保持前连接器的接线状态。这样可以避免在更换模块的过程中将已接线的前连接器插入到错误模块中。
数据在存储器中存取的方式
1．位、字节、字和双字
二进制数的1位（bit）只有0和1两种不同的取值，可用来表示开关量（或称数字量）的两种不同的状态，如触点的断开和接通，线圈的通电和断电等。如果该位为1，则表示梯形图中对应的编程元件的线圈“得电”，其常开触点闭合、常闭触点断开，以后称该编程元件为1状态，或称该编程元件ON。反之亦反。
8位二进制数组成1个字节（Byte），其中的第0位为低位（LSB），第7位为高位（MSB）。两个字节组成1个字（Word），两个字组成1个双字。
2．数据的存取方式
（1）“位”存取方式：位存储单元的地址由字节地址和位地址组成，如I3.2，其中的区域标识符“I”表示输入（Input），字节地址为3，位地址为2。如图：
这种存取方式称为“字节·位”寻址方式。
（2）“字节”存取方式：输入字节IB3（Byte）由I3.0~I3.7这8位组成。
（3）“字”存取方式：相邻的两个字节组成一个字，一个字中的两个字节的地址必须连续，且低位字节在一个字中应该是高8位，高位字节在一个字中应该是低8位。IW14表示由IB14和IB15组成的1个字，IW14中的I为区域标识符，W表示字（Word），14为起始字节的地址。IW14中的IB14应该是高8位，IB15应该是低8位。
（4）“双字”存取方式：相邻的四个字节表示一个双字，四个字节的地址必须连续。低位字节在一个双字中应该是高8位。ID12表示由IB12~IB15组成的双字，I为区域标识符，D表示存取双字（Double Word），12为起始字节的地址。ID12中的IB12应该是高8位，IB15应该是低8位。
需要以紧凑室外结构提供单轴运动控制和 PLC 功能时，SIMOTION D410-2 是理想解决方案。不过，该解决方案也可用于块型小型多轴组（通常为 2 到 3 轴，大 8 轴）。实现这些应用时，SINAMICS 控制单元通过 PROFIBUS 或 PROFINET 与 SIMOTION D410-2 连接。
SIMOTION D410-2 应用示例包括：
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自主控制单轴
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横向切断机
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缠绕机应用
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送料装置/滚柱进给/印刷机送料机
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同步加工设备
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紧凑型机器模块，例如
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模块型小型多轴组（通常为 2 至 3 轴）
含 3 个轴（1 × D410-2 DP/PN，2 × CU310-2 PN）的 SIMOTION D410-2 轴组
SIMOTION D410-2 支持“定位”(POS)、“同步运行/电子齿轮”(GEAR) 和“凸轮”(CAM) 这些工艺功能在内的运动控制。但 V4.4 不支持“轨迹插补”(PATH)。
接口
显示和诊断
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使用 LED 指示灯来显示运行状态和错误
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3 个测量插座
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维修开关和模式选择开关
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诊断按钮
内置 I/O
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5 点数字量输入
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8 点数字量输入/输出（多 8 点用作凸轮输出或者多 8 点用作测量输入）
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3 点故障安全双通道输入 (F-DI)；也可用作 6 DI
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1 点故障安全输出 (F-DO)；也可用作 1 DO
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1 点模拟量输入（可以是 ± 10 V 或 ± 20 mA）
通信
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1 x DRIVE-CLiQ
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1 x PROFINET IO（1 个接口带两个 端口，仅限 D410-2 DP/PN）
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1 x PROFIBUS DP（(D410-2 DP：2 × PROFIBUS DP）
数据备份
其它接口
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24 V 电路电源端子
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1 点编码器输入，用于
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HTL/TTL 增量编码器
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SSI 值编码器（不带增量信号）
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1 点温度传感器输入（KTY84-130 或 PTC）
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背面的 PM IF 接口（功率模块接口），用于直接连接模块型 SINAMICS S120 PM240-2 或 PM340 功率模块
组装/安装
SIMOTION D410-2 可直接插到模块型 SINAMICS S120 功率模块中。
或者，可以将 SIMOTION D410-2 安装在安装板（需单独订购）上，然后通过 DRIVE-CLiQ 连接到电源模块。这种情况下，必须将 CUA31/CUA32 控制单元适配器连接到电源模块。SIMOTION D410-2 只能连接一个控制单元适配器。
注：
通过 CUA31/CUA32 连接电源模块时，不能通过内置端子（F-DI、F-DO）使用安全集成扩展功能。
AC/AC 装置型功率模块通过 DRIVE-CLiQ 接口连接到 SIMOTION D410-2。书本型逆变单元无法连接 SIMOTION D410-2。
安装在安装板上的 SIMOTION D410-2 也可在不使用功率模块的情况下运行，例如
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在液压应用中，将 TM31 用于模拟量输入和模拟量输出
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用于连接带模拟 ± 10 V 设定值接口 (IM 174/ADI 4) 的驱动器
数据存储/数据备份
SIMOTION D410-2 控制单元将以免维护的方式存储保持性过程数据（有关所需的存储器大小，请参见技术数据）。将通过 SuperCap 备份实时时钟数天时间。
运行系统软件、用户数据和用户程序均在 SIMOTION CF 卡上备份。控制单元的保持性过程数据也可以通过系统命令存储在此 CF 卡上，例如在需要备件时。
可连接的 I/O
PROFINET IO：（仅限 D410-2 DP/PN）
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通过认证的 PROFINET 设备
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分布式 SIMATIC ET 200S/SP/M/MP/eco PN/pro
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SIMATIC HMI
PROFIBUS DP：
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通过认证的 PROFIBUS 标准从站（DP-V0、DP-V1 和 DP-V2）
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SIMATIC ET 200S/SP/M/MP/eco/pro 分布式 I/O 系统
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SIMATIC HMI
DRIVE-CLiQ：
SINAMICS 系列中的模块：
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终端模块（多 8 个），其中
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多 3 个为 TM15、TM17 高性能型或 TM41
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多 8 个为 TM15 DI/DO 或 TM31
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多 1 个为 TM54F
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SMC/SME 编码器单元（通过 DRIVE-CLiQ 多连接 5 个编码器系统）
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DMC20/DME20 DRIVE?CLiQ 集线器模块（多 1 个）
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带 DRIVE-CLiQ 接口的电机
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数字量输入/输出模块具有下列机械特性：
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紧凑型设计：
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绿色 LED，用于指示输入/输出的信号状态，
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插入前连接器
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前门上的标签区
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连接器针脚分配，用于在前门内部进行配线。
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安装简单：
没有插槽规则；输出地址由插槽决定。
当在 ET 200M 中与有源总线模块一起使用时，可以进行热插拔，而不会有任何反应。
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方便用户接线
以下 SIPLUS S7-300 数字量模块可在恶劣环境条件下使用：
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SIPLUS S7-300 SM 321；
数字量输入
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SIPLUS S7-300 SM 322；
数字量输出
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SIPLUS S7-300 SM 323；
数字量输入和数字量输出
SIPLUS S7-300 数字量模块可在以下恶劣环境条件下使用：
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温度范围宽：-25°C 至 +60/+70 °C
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在需要较高抗化学腐蚀性以及需能够承受较高机械和生物负荷和盐雾的场合
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相对湿度
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符合标准 EN 50155
数字量输入模块具有下列机械特性：
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紧凑型设计：
坚固的塑料机壳里包括：
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绿色 LED，用于指示输入的信号状态。
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前连接器插座，通过前门保护。
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前门上的标签区。
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连接器针脚分配，用于在前门内部进行配线。
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安装方便：
没有插槽规则；输入地址由插槽决定。
当在 ET 200M 中与有源总线模块一起使用时，可以进行热插拔，而不会有任何反应。
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方便用户接线。
西门子STEP 7中的块编程的重要知识点
一、块的作用和分类
二、组织块
l 启动组织块
l 循环的程序执行组织块
l 定期的程序执行组织块
l 事件驱动的程序执行组织块
各种组织块的作用、功能。
三、功能FC和功能块FB
二者的功能、使用上的区别。
四、系统功能SFC和系统功能块SFB
二者的功能、使用上的区别。
五、背景数据块和共享数据块
二者的功能、使用上的区别。
六、STEP7的程序结构
l 线性程序结构
l 分块程序结构
l 结构化程序结构
七、三种编程语言
l 梯形图LAD（Ladder Logic Programming Language）
l 语句表STL（Statement List Programming Language）
l 功能图FBD（Function Block Diagram Programming Language）
西门子S7-200网络的通讯设置和元件选择
S7-200的端口是不隔离的，如果想使网络隔离，应考虑使用RS-485中继器或者EM277。
注意：
●具有不同电位的互联设备有可能导致不希望的电流流过连接电缆。
●这种不希望的电流可能导致通讯失败或者设备损坏。
●要确保用通讯电缆连接的所有设备有相同的参考电位，或者彼此隔离，来避免产生这种不希望的电流。
为网络确定通讯距离、通讯速率和电缆类型
网段的大长度取决于两个因素：隔离（用RS-485中继器）和波特率。但连接具有不同电位的设备是需要隔离。当接地点之间的距离很远时，有可能具有不同的地电位。即使距离较近，大型机械的负载电流也能导致地电位的不同。
表1 网络电缆的大长度
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波特率
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非隔离CPU口1
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有中继器的CPU口或者EM277
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9.6K到187.5K
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50m
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1000m
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500k
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不支持
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400m
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1M到1.5M
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不支持
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200m
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3M到12M
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不支持
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100m
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1 如果不是用隔离端和中继器，允许的大距离为50m。测量该距离时，从网段的第一个节点开始。到网段的后一个节点。
在网络中使用中继器
RS-485中继器为网段提供偏压电阻和终端电阻。目的是为了：
●增加网络的长度：在网络中使用一个中继器可以使网络的通讯距离扩展50m。如果使用两个中继器而且中间没有其他节点，网络的通讯距离按照所使用的波特率扩展一个网段的长度。在一个串联网络中，多可以使用9个中继器。但网络的长度不能超过9600m.
●为网络增加设备：在9600的波特率下。50米距离之内，一个网段多可以连接32个设备，使用一个中继器允许在网络上增加32个设备。
●在不同的网段之间电隔离：如果不同的网段具有不同的地电位，将他们隔离会提高网络的通讯质量。
一个中继器在网络中被算作网段的一个节点，但没有被指定站地址。
图1带有中继器的网络
选择网络电缆
S7-200 网络使用RS-485标准，是用双绞线电缆。在一个网段上可以连接32个设备。
表2 网络电缆的通用指标
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技术指标
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描述
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电缆类型
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屏蔽双绞线
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回路阻抗
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≤115Ω/Km
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有效电容
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30pF/m
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标称阻抗
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大约135Ω-160Ω（频率=3MHz-20MHz）
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衰减
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0.9Db/100m(频率=200KHz)
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导线截面积
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0.3mm2-0.5mm2
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电缆直径
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8mm±0.5mm
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