西門子200CN模塊6ES7221-1BF22-0XA8詳情及參數(shù)
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德國西門子(SIEMENS)公司生產(chǎn)的可編程序控制器在我國的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛,在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應(yīng)用。西門子(SIEMENS)公司的PLC產(chǎn)品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等。 西門子S7系列PLC體積小、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化,具有網(wǎng)絡(luò)通信能力,功能更強,可靠性高。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC(如S7-200),小規(guī)模性能要求的PLC(如S7-300)和中、高性能要求的PLC(如S7-400)等。
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本公司主要是通過電子商務(wù)經(jīng)營大眾消費品,消費品行業(yè)所有產(chǎn)品等。本公司秉承“顧客*,銳意進(jìn)取”的經(jīng)營理念,堅持“客戶*”的原則為廣大客戶提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。歡迎廣大客戶惠顧!
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S7-200系列PLC適用于各行各業(yè),各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。S7-200系列的強大功能使其無論在獨立運行中,或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此S7-200系列具有*的性能/價格比。
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優(yōu)勢
S7-200系列出色表現(xiàn)在以下幾個方面:
1、*的可靠性
2、極豐富的指令集
3、易于掌握
4、便捷的操作
5、豐富的內(nèi)置集成功能
6、實時特性
7、強勁的通訊能力
8、豐富的擴展模塊
S7-200系列在集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復(fù)雜的自動化控制。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛,覆蓋所有與自動檢測,自動化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域,包括各種機床、機械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè)備等等。如:沖壓機床,磨床,印刷機械,橡膠化工機械,*空調(diào),電梯控制,運動系統(tǒng)。S7-200系列PLC可提供4個不同的基本型號的8種CPU供您使用。
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功能與設(shè)計
CPU單元設(shè)計
集成的24V負(fù)載電源:可直接連接到傳感器和變送器(執(zhí)行器),CPU 221,222具有180mA輸出, CPU 224,CPU 224XP,CPU 226分別輸出280,400mA。可用作負(fù)載電源。
不同的設(shè)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。
本機數(shù)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,CPU 224XP具有14個輸入點和10個輸出點,CPU 226具有24個輸入點和16個輸出點。
本機模擬量輸入/輸出點
CPU 224XP具有2個輸入點,1個輸出點。
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(yīng)。
高速計數(shù)器
-CPU 221/222
4個高速計數(shù)器(30KHz),可編程并具有復(fù)位輸入,2個獨立的輸入端可同時作加、減計數(shù),可連接兩個相位差為90°的A/B相增量編碼器
-CPU 224/224XP/226
6個高速計數(shù)器(30KHz),具有CPU 221/222相同的功能。
模擬電位器
CPU 221/222 1個
CPU 224/224XP/226 2個
2路高頻率脈沖輸出(zui大20KHz),用于控制步進(jìn)電機或伺服電機實現(xiàn)定位任務(wù)。
實時時鐘
例如為信息加注時間標(biāo)記,記錄機器運行時間或?qū)^程進(jìn)行時間控制。
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(jìn)行輔助軟件歸檔工作。
電池模塊
用于長時間數(shù)據(jù)后備。用戶數(shù)據(jù)(如標(biāo)志位狀態(tài),數(shù)據(jù)塊,定時器,計數(shù)器)可通過內(nèi)部的超級電容存貯大約5天。選用電池模塊能延長存貯時間到200天(10年壽命)。電池模塊插在存儲器模塊的卡槽中。
編程
STEP 7-Micro/WIN32 V3.1編程軟件可以對所有的CPU 221/222/224/224XP/226功能進(jìn)行編程。同時也可以使用STEP 7-Micro/WIN16 V2.1軟件包,但是它只支持對S7-21x同樣具有的功能進(jìn)行編程。
STEP 7-Micro/DOS不能對CPU 221/222/224/224XP/226編程。如果使用PG/PC的串口編程,則需要使用PC/PPI電纜。
如果使用STEP 7-Micro/WIN32 V3.1編程軟件,則也可以通過SIMATIC CP 5511或CP 5611編程。在這種情況下,通訊速率可高達(dá)187.5kbit/s。 可以利用PC/PPI 電纜和自由口通訊功能把 S7-200 CPU 連接到許多和RS-232標(biāo)準(zhǔn)兼容的設(shè)備。
有兩種不同型號的 PC/PPI 電纜:
帶有RS-232口的隔離型 PC/PPI 電纜,用5個DIP開關(guān)設(shè)置波特率和其它配置項 (見下圖)。
帶有RS-232口的非隔離型 PC/PPI 電纜,用4個DIP開關(guān)設(shè)置波特率。 有關(guān)非隔離型PC/PPI電纜的技術(shù)規(guī)范,請參閱S7-200 可編程控制器系統(tǒng)手冊。
西門子S7-200 PLC在直流電源監(jiān)控器中的應(yīng)用
1 知道
直流電源設(shè)備是電力系統(tǒng)*的輔機設(shè)備。供給斷路器分合閘用電,后備電池充電以及二次回路的儀器儀表等低壓設(shè)備用電都采用直流電源。目前國內(nèi)發(fā)電廠及變電站使用的直流電源設(shè)備已廣泛采用高頻整流模塊為功率單元,為了對整個直流系統(tǒng)進(jìn)行合理的實時監(jiān)控、管理,本文設(shè)計了一種基于西門子s7-200plc[1]的高頻直流監(jiān)控器。其功能主要是實時采集直流系統(tǒng)的電壓、電流及供電支路的開關(guān)狀態(tài)等運行參數(shù),并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,判斷直流系統(tǒng)的運行工況,并根據(jù)pid控制理論進(jìn)行實時運行控制和故障處理,并對蓄電池進(jìn)行在線監(jiān)測,為電力綜合自動化控制系統(tǒng)提供安全、穩(wěn)定、可靠的直流電源。
2 系統(tǒng)硬件組成及工作原理
系統(tǒng)硬件組成原理框圖如圖1所示。系統(tǒng)主要由高頻直流監(jiān)控器(以下簡稱監(jiān)控器)、模擬量采樣板、高頻整流模塊等組成。其中監(jiān)控器是整個系統(tǒng)的核心部分,主要由西門子s7-216cpu配以em-235模擬量模塊、中國臺灣人機電子mt-510t觸摸屏等組成。
3 程序設(shè)計
3.1 程序流程圖設(shè)計
plc終端軟件采用stl語言編寫,程序設(shè)計采用模塊化,功能化結(jié)構(gòu),便于維護(hù)、擴展。為提高終端的抗*力,軟件控制中采用了數(shù)字濾波、故障自檢、控制口令等措施,保證控制操作的正確性和可靠性。裝置plc主要程序流程如圖2所示,主要由初始化程序、數(shù)據(jù)采集處理子程序、時鐘處理子程序、充電轉(zhuǎn)換子程序、故障報警及保護(hù)子程序、交流中斷子程序、pid調(diào)節(jié)計算子程序、硅鏈投切控制子程序等組成。
、
主程序始終處于循環(huán)運行狀態(tài),其中初始化程序主要完成系統(tǒng)的初始化,設(shè)定各寄存器、計數(shù)器、plc工作模式、定時器中斷、通訊方式等參數(shù)初始值等。然后不斷調(diào)用模擬量采集及處理子程序?qū)ο到y(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實時采集;調(diào)用充電程序運行方式子程序決定監(jiān)控器的運行方式;調(diào)用故障報警及保護(hù)子程序判斷故障報警及保護(hù)繼電器輸出;調(diào)用時鐘處理子程序?qū)π铍姵爻潆姵绦蚋鞣N運行時間累計;調(diào)用交流電中斷子程序保證系統(tǒng)在交流中斷后自動恢復(fù);調(diào)用硅鏈投切子程序根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置的控母電壓定值對硅鏈進(jìn)行自動投切控制;調(diào)用通訊子程序(中斷方式)實現(xiàn)與上位機監(jiān)控系統(tǒng)及其它智能設(shè)備通訊。
3.2 主要子程序原理
(1)充電轉(zhuǎn)換子程序:通過判斷標(biāo)志字v152的值來決定監(jiān)控器的運行方式。當(dāng)標(biāo)志字為0時調(diào)用浮充電子程序;當(dāng)標(biāo)志字為1時調(diào)用恒流充電子程序;當(dāng)標(biāo)志字為2時調(diào)用均充電子程序。各充電子程序之間通過程序內(nèi)部自動進(jìn)行轉(zhuǎn)換。系統(tǒng)初次上電后用0.1c10a給定恒流充電,電壓達(dá)到整定值(2.30-2.40)v×n(n為單體電池節(jié)數(shù))時,自動轉(zhuǎn)為恒壓均充電;當(dāng)充電電流逐漸減小,達(dá)到0.01c10a時,plc開始計時,均充計時達(dá)3小時后,自動轉(zhuǎn)為浮充電狀態(tài)運行,充電電壓為(2.23-2.28)v×n。正常運行浮充狀態(tài)下每隔720小時,自動轉(zhuǎn)入恒流充電狀態(tài)運行,按閥控式密封鉛酸蓄電池正常充電程序進(jìn)行充電。
(2)交流電中斷子程序:當(dāng)電網(wǎng)事故停電,這時充電裝置停止工作,蓄電池通過降壓模塊,無間斷地向二次控制母線送電,同時監(jiān)控器發(fā)出告警信號。交流電源中斷超過0.5小時以上,恢復(fù)送電運行時,plc控制充電裝置自動進(jìn)入恒流充電狀態(tài)運行,按閥控式密封鉛酸蓄電池正常充電程序進(jìn)行充電。
(3)通訊子程序:接受命令采用中斷處理,通過atch指令使中斷事件8在接受不同特征命令下執(zhí)行不同的程序。對串行通訊的超時限制則通過內(nèi)部定時中斷來控制,其事件號為10,定時時間由smb34來確定。為減少通訊的誤碼,采用crc16校驗措施[4]。
4 裝置功能特點
檢測高頻整流模塊的輸出電流和故障狀態(tài):當(dāng)模塊有故障時,監(jiān)控器發(fā)出聲光報警信號,并重新均分整流模塊負(fù)載;可本地或遠(yuǎn)端控制整流模塊的開/關(guān)機、自動控制電池充電均浮充轉(zhuǎn)換;可本地或遠(yuǎn)端連續(xù)設(shè)置整流模塊的輸出電壓;監(jiān)測各直流饋電輸出的電壓、電流,各饋電輸出開關(guān)狀態(tài)、熔斷器狀態(tài)、絕緣狀態(tài),當(dāng)發(fā)生異常情況時發(fā)出聲光報警;監(jiān)測電池電壓及充放電電流:當(dāng)市電中斷由蓄電池維持向負(fù)載供電時,如果電池電壓降至低壓告警值,監(jiān)控模塊發(fā)出聲光報警;當(dāng)市電恢復(fù)后監(jiān)控系統(tǒng)可對電池進(jìn)行自動均衡充電管理;提供硅鏈控制口,可支持5級、7級硅鏈自動控制;支持母線分段支路絕緣監(jiān)測,絕緣阻值過低報警;采用原電力部頒標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議,rs232或rs485串行通訊接口,可方便的與電力自動化系統(tǒng)對接,實現(xiàn)電源系統(tǒng)的“遙信,遙測,遙控,遙調(diào)”四遙功能;監(jiān)控器對重要故障信息提供繼電器輸出,故障內(nèi)容可按用戶需要自行設(shè)定;當(dāng)監(jiān)控器檢測到輸出過壓、過流等保護(hù)信號時,保護(hù)繼電器動作,跳高頻模塊交流輸入空開,從而保護(hù)高頻整流模塊。
5 結(jié)束語
本文利用西門子s7-200和人機電子mt-510t為核心組成高頻直流監(jiān)控器,充分利用了s7-200plc的各種智能功能,實現(xiàn)了智能化的管理、豐富的人機接口。目前,隨著高頻整流模塊的智能化,現(xiàn)已實現(xiàn)整流模塊與監(jiān)控器的直接通訊,可由監(jiān)控器直接將控制量下發(fā)到整流模塊,減少了中間調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié),可更快速、精準(zhǔn)、可靠地完成對整流模塊的實時監(jiān)控。通過幾十套的現(xiàn)場運行實踐表明,該監(jiān)控器功能強、可靠性高、維護(hù)量少、操作方便,同時可方便地通過通訊接入綜合自動化系統(tǒng),可為電力綜合自動化系統(tǒng)提供安全、穩(wěn)定、可靠的直流電源,有著顯著的社會經(jīng)濟效益。
西門子S7-300 PLC和70系列變頻器位置控制應(yīng)用
一. 概述
在自動化控制領(lǐng)域中,相同功能有不同實現(xiàn)方式,針對不同的設(shè)備對精度和響應(yīng)速度的要求,選用合適的定位控制系統(tǒng)以實現(xiàn)*的性價比。本文介紹的一種應(yīng)用西門子S7-300 PLC的高速計數(shù)模塊ET200S和70系列變頻器通過PROFIBUS總線通訊的功能來實現(xiàn)的定位控制的實際應(yīng)用。
二. 控制思路
橫移車是鋼管生產(chǎn)線中*的輔機設(shè)備,它主要完成將前一工序生產(chǎn)的鋼管搬運到下一工序,或有序地暫放在臺架的每個工位上。隨著對生產(chǎn)線自動化程度要求的日益提高,減輕操作人員的工作量和操作失誤。要求對橫移車實現(xiàn)全自動準(zhǔn)確定位控制。
其控制核心就是利用裝在橫移車車輪上的編碼器采集的位置信號,通過PLC的高速計數(shù)模塊讀取,CPU經(jīng)過運算處理與設(shè)定位置作比較,控制變頻器的多段速度,從而實現(xiàn)橫移車的準(zhǔn)確 定位控制。因為考慮到控制成本和操作方便,采用PROFIBUS總線控制方式,減少了布線,控制方便,靈活。
三.系統(tǒng)的構(gòu)成和特點
1.PLC作為控制的核心,主要用來接收編碼器的反饋信號,與設(shè)定的位置信號作比較,通過通訊功能來控制變頻器的輸出頻率減小,提前減速,到位前低速運轉(zhuǎn),到位時準(zhǔn)確停止。為了實現(xiàn)精確定位還設(shè)有零位置傳感器,到零位時將計數(shù)器的計數(shù)值清零,消除累積誤差,保證定位的準(zhǔn)確,使橫移車能平穩(wěn)地放下和舉起鋼管。
由于放置主站CPU和變頻器的控制柜與橫移車比較遠(yuǎn),在橫移車上放置了遠(yuǎn)程I/O模塊和高速計數(shù)器模塊ET200S,通過PROFIBUS總線相連,將現(xiàn)場的傳感器,編碼器信號直接連接在遠(yuǎn)程I/O和計數(shù)模塊上,減少了現(xiàn)場的走線和故障的發(fā)生,維護(hù)方便。通訊速率可過1.5M,整個系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖如1。
由于使用通訊功能,可以省去用于控制變頻器的幾個輸出點,PLC的輸出點也減少了。
2.高速計數(shù)器模塊ET200S的控制系統(tǒng)中所選的編碼器分辨率為2048P/R,輪徑φ250,齒輪比3,可計算出脈沖精度:250×3.14/2048×3=0.127mm/脈。能*橫移車的準(zhǔn)確定位精度。
精確定位過程如下:
首先設(shè)定好橫移車運行的一個方向為正方向(加脈沖),當(dāng)橫移車向設(shè)定的位置運行時(工作運行速度),高速計數(shù)器自動進(jìn)行加/減速計數(shù),在距離設(shè)定位置300—400mm時,控制變頻器的輸出頻率,以低速運行,在到達(dá)設(shè)定的位置時,停止變頻器的輸出,同時實施機械抱閘,完成了準(zhǔn)確定位。
讀取高數(shù)計數(shù)模塊的程序段如下:
L PID 272 //模塊開始地址,將計數(shù)器模塊狀態(tài)值存放到MD20~MD27
T MD 20 //當(dāng)前計數(shù)值
L PID 276
T MD 24
L 123 //裝載比較值
T MD 30
SET
= M 34.0 //打開軟件門
A M 10.0 //使能傳送比較值功能
= M35.2
L MD 30
T PQD 272
L MD 34
T PQD 276
3.PLC和變頻器通訊
在CPU進(jìn)行硬件配置時,對掛在總線PROFIBUS 站點都分配了物理地址,PLC與變頻器進(jìn)行通訊也有相應(yīng)的物理地址,CPU內(nèi)部有通訊功能塊SFC14,SFC15,使用內(nèi)部的寄存器DB塊存放數(shù)據(jù),當(dāng)PLC對變頻器進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫入和讀出時,就需知道PLC和變頻器定義的相關(guān)功能的地址,然后依據(jù)這些地址進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫入和讀出,才能實現(xiàn)對變頻器的控制。
此控制系統(tǒng)變頻器需設(shè)定的參數(shù)介紹如下:
P60=1,P53=6,P554=3100,P571=3101
P572=3102,P443=3002,P566=3107
P734.1=32,,P734.2=148
其它的參數(shù)可以按出廠默認(rèn)值即可
四.結(jié)束語
通過這次的電氣改進(jìn),現(xiàn)場布線減少,自動化程度提高了,人為參與減少了,加強了安全生產(chǎn)。生產(chǎn)效率有了很大的提高,通訊控制替代了硬接線的端子控制,不僅降低了成本,面且操作更方便,性價比更優(yōu)異。也證明了西門子PLC和變頻器的通訊功能非常強大和好用。
產(chǎn)品遠(yuǎn)銷:
1.華北地區(qū):北京、天津、河北、山西、內(nèi)蒙古(5個省、市、區(qū))。
2.東北地區(qū):遼寧、吉林、黑龍江、大連(4個省、市)。
3.華東地區(qū):上海、江蘇、浙江、安徽、福建、江西、山東、寧波、夏門、青島(10個省、市)。
4.中南地區(qū):河南、湖北、湖南、廣東、廣西、海南、深圳(7個省、市)。
5.西南地區(qū):重慶、四川、貴州、云南、西藏(5個省、市)。
6.西北地區(qū):陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆(5個省、區(qū))。
主要特點
突出數(shù)據(jù)記錄用記憶卡,配方管理,STEP 7-Micro/WIN的項目節(jié)約,以及各種格式的文件存儲
PID自動調(diào)諧功能
用于擴展通訊選項的2個內(nèi)置串口,例如:與其它制造商的設(shè)備配套使用(CPU 224 XP, CPU 226)
具有內(nèi)置模擬輸入/輸出的CPU 224 XP
實時響應(yīng)
*的技術(shù)直至zui后的細(xì)節(jié)確保我們的CPU發(fā)揮杰出的實時響應(yīng)率:
4個或6個獨立的硬件計數(shù)器,每個30 kHz,帶有CPU 224 XP的2 x 200 kHz,例如:通過增量編碼器或者高速記錄過程事件的精確路徑監(jiān)測
4個獨立的報警輸入,輸入濾波時間0.2毫秒至程序起動-zui大過程安全
對應(yīng)用程序快速事件大于0.2 ms信號的脈沖捕捉功能
2個脈沖輸出,每個 20 kHz,或者具有脈沖寬度調(diào)制和脈沖無脈沖設(shè)定點的CPU 224 XP 的2 x 100 kHz-例如:用于控制步進(jìn)電機
2個定時中斷,在1ms處開始,以1ms的增量進(jìn)行調(diào)節(jié)-用于迅速變化過程的無擾控制
快速模擬輸入-具有25 μs的信號轉(zhuǎn)換,12位分辨率
實時時鐘
定時中斷
1至255ms,具有1 ms的分辨率
例如:在轉(zhuǎn)四分之一圈后,以3000 RPM的轉(zhuǎn)速可以在螺釘插入機上記錄和處理信號??梢詫崿F(xiàn)非常精確的記錄,例如:擰緊扭矩,以確保螺釘?shù)膠ui緊固。
快速計數(shù)器
彼此、其他操作和程序周期均獨立運行
當(dāng)達(dá)到用戶可選擇的計算值時,中斷觸發(fā)-從檢測到輸入信號到切換輸出的反應(yīng)時間為300 μs
當(dāng)增量位置編碼器用于確切定位時的4邊緣評估
模塊化可擴展性
報警輸入
4個獨立的輸入
用于快速連續(xù)登記信號
用于信號檢測的200 μs–500 μs 響應(yīng)時間/用于信號輸出的300 μs
對正向和/或負(fù)向信號邊沿的響應(yīng)
在一個隊列中zui多16次中斷,取決于優(yōu)先順序
西門子CPU224XP
6ES7214-2AD23-0XB8 | CPU224XP DC/DC/DC,14DI/10DO,2AI/1AO |
6ES7214-2BD23-0XB8 | CPU224XP 繼電器輸出,14DI/10DO,2AI/1AO |
6ES7214-2AD23-0XB0
SIMATIC S7-200,CPU 224XP緊湊型單元,DC 電源,14 DI DC/10 DO DC,2 AI,1 AO12/16 KB代碼/10 KB數(shù)據(jù),2個 PPI/自由端口 顯示價格 6ES7214-2AD23-0XB0
SIMATIC S7-200,CPU 224XP緊湊型單元,DC 電源,14 DI DC/10 DO DC,2 AI,1 AO12/16 KB代碼/10 KB數(shù)據(jù),2個 PPI/自由端口 顯示價格
6ES7214-2AD23-0XB0
SIMATIC S7-200,CPU 224XP緊湊型單元,DC 電源,14 DI DC/10 DO DC,2 AI,1 AO12/16 KB代碼/10 KB數(shù)據(jù),2個 PPI/自由端口 顯示價格
6ES7214-2BD23-0XB0
SIMATIC S7-200,CPU 224XP緊湊型單元,AC 電源,14DI DC/10DO 繼電器,2AI,1AO,12/16 KB代碼/10 KB數(shù)據(jù),2個PPI/自由端口
西門子繼電器
晶體管模塊s7-200PLC
CCPU222/晶體管
6ES7 212-1AB23-0XB8
CPU222/繼電器
6ES7 212-1BB23-0XB8
CPU224/晶體管
6ES7 214-1AD23-0XB8
CPU224/晶體管
6ES7 214-2AD23-0XB8
CPU224 繼電器
6ES7 214-1BD23-0XB8
CPU224 繼電器
6ES7 214-2BD23-0XB8
CPU226/晶體管
6ES7 216-2AD23-0XB8
CPU226/繼電器
6ES7 216-2BD23-0XB8
8DI/晶體管
6ES7 221-1BF22-0XA8
16DI/晶體管
6ES7 221-1BH22-0XA8
8DO/晶體管
6ES7 222-1BF22-0XA8
8DO/繼電器
6ES7 222-1HF22-0XA8
4DI/4DO 晶體管
6ES7 223-1BF22-0XA8
4DI/4DO 繼電器
6ES7 223-1HF22-0XA8
8DI/8DO 晶體管
6ES7 223-1BH22-0XA8
8DI/8DO 繼電器
6ES7 223-1PH22-0XA8
16DI/16DO 晶體管
6ES7 223-1BL22-0XA8
16DI/16DO 繼電器
6ES7 223-1PL22-0XA8