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DI（Digital Input）開關(guān)量輸入,，
亦稱數(shù)字量輸入。以開關(guān)狀態(tài)為輸出的傳感器,，如水流開關(guān),、風(fēng)速開關(guān)、壓差開關(guān)等,，將高/低電平（相當(dāng)于開關(guān)）兩種狀態(tài)輸入到控制器,，控制器將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字量1或0，進(jìn)而對其進(jìn)行邏輯分析和計(jì)算,，這種控制器通道即為DI通道,。
 
DO（Digital Output）開關(guān)量輸出，
亦稱數(shù)字量輸出,，它可由控制軟件將輸出通道變成高電平或低電平,，通過驅(qū)動電路即可帶動繼電器或其他開關(guān)元件動作，也可驅(qū)動指示燈顯示狀態(tài),。開關(guān)量輸出DO信號可用來控制開關(guān),、交流接觸器、變頻器以及可控硅等執(zhí)行元件動作,。
 
AI（Analogy Input）模擬量輸入,，
模擬量輸入的物理量有溫度、壓力,、流量等,，這些物理量由相應(yīng)的傳感器感應(yīng)測得,，往往經(jīng)過變送器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘査腿肟刂破鞯哪M輸入口。
 
AO（Analogy Output）模擬量輸出,，
模擬量輸出的信號是電壓（如0~5V,、0~10V間的電壓）或電流（如0~10mA間的電流），其輸出電壓或電流的大小由控制軟件決定,。
 西門子8AI模擬量模塊SM331,，西門子S7-300PLC擴(kuò)展模塊，
6ES7 331-7KF02-0AB0 模擬量輸入模塊(8路,，多種信號)
6ES7 331-7KB02-0AB0 模擬量輸入模塊(2路,，多種信號)
6ES7 331-7NF00-0AB0 模擬量輸入模塊(8路，15位精度)
6ES7 331-7NF10-0AB0 模擬量輸入模塊(8路,，15位精度)4通道模式
6ES7 331-7HF01-0AB0 模擬量輸入模塊(8路,，14位精度，快速)
6ES7 331-1KF02-0AB0 模擬量輸入模塊(8路, 13位精度)
6ES7 331-7PF01-0AB0 8路模擬量輸入,16位,熱電阻
6ES7 331-7PF11-0AB0 8路模擬量輸入,16位,熱電偶

模擬量比例換算
因?yàn)锳/D（模/數(shù)）,、D/A（數(shù)/模）轉(zhuǎn)換之間的對應(yīng)關(guān)系,，S7-200 CPU內(nèi)部用數(shù)值表示外部的模擬量信號，兩者之間有一定的數(shù)學(xué)關(guān)系,。這個(gè)關(guān)系就是模擬量/數(shù)值量的換算關(guān)系,。
例如，使用一個(gè)0 - 20mA的模擬量信號輸入,，在S7-200 CPU內(nèi)部,，0 - 20mA對應(yīng)于數(shù)值范圍0 - 32000；對于4 - 20mA的信號,，對應(yīng)的內(nèi)部數(shù)值為6400 - 32000,。
如果有兩個(gè)傳感器，量程都是0 - 16MPa,，但是一個(gè)是0 - 20mA輸出,，另一個(gè)是4 - 20mA輸出。它們在相同的壓力下,，變送的模擬量電流大小不同,，在S7-200內(nèi)部的數(shù)值表示也不同。顯然兩者之間存在比例換算關(guān)系,。模擬量輸出的情況也大致相同,。
上面談到的是0 - 20mA與4 - 20mA之間換算關(guān)系，但模擬量轉(zhuǎn)換的目的顯然不是在S7-200 CPU中得到一個(gè)0 - 32000之類的數(shù)值,；對于編程和操作人員來說,，得到具體的物理量數(shù)值（如壓力值、流量值），或者對應(yīng)物理量占量程的百分比數(shù)值要更方便,，這是換算的終目標(biāo),。

模擬量的輸入/輸出都可以用下列的通用換算公式換算：
Ov = [(Osh - Osl)*(Iv - Isl)/(Ish - Isl)] + Osl
其中：
Ov: 換算結(jié)果
Iv: 換算對象
Osh: 換算結(jié)果的高限
Osl: 換算結(jié)果的低限
Ish: 換算對象的高限
Isl: 換算對象的低限
模擬量數(shù)據(jù)格式與尋址
西門子S7-300擴(kuò)展卡件PLC模塊進(jìn)而對其進(jìn)行邏輯分析和計(jì)算用于在前門內(nèi)部進(jìn)行配線模擬量輸入/輸出數(shù)據(jù)是有符號整數(shù)，占用一個(gè)字長（兩個(gè)字節(jié)）,，所以地址必須從偶數(shù)字節(jié)開始,。模擬量的轉(zhuǎn)換精度為12位，但在PLC中表示為-32000－+32000之間的整數(shù)值（實(shí)際上數(shù)值可以是整個(gè)16位有符號整數(shù)的范圍,，但標(biāo)準(zhǔn)輸入信號如10V/20mA被標(biāo)定為對應(yīng)32000，模擬量超過標(biāo)準(zhǔn)值一點(diǎn)也因此可以表示）,。在S7-200中,，單極性模擬量輸入/輸出信號的數(shù)值范圍是 0 - 32000；雙極性模擬量信號的數(shù)值范圍是 -32000－+32000,。
格式：
輸入：AIW[起始字節(jié)地址]——如AIW6
輸出：AQW[起始字節(jié)地址]——如AQW0
每個(gè)模擬量輸入模塊,，按模塊的先后順序和輸入通道數(shù)目，以固定的遞增順序向后排地址,。 例如： AIW0,、AIW2、AIW4,、AIW6,、AIW8等。對于EM231 RTD（熱電阻）兩通道輸入模塊,，不再占用空的通道,，后面的模擬量輸入點(diǎn)是緊接著排地址的。每個(gè)有模擬量輸出的模塊占兩個(gè)輸出通道,。即使*個(gè)模塊只有一個(gè)輸出AQW0,，第二個(gè)模塊的輸出地址也應(yīng)從AQW4開始尋址（AQW2被*個(gè)模塊占用），依此類推,。溫度模擬量輸入模塊（EM231 TC,、EM231 RTD）也按照上述規(guī)律尋址，但是所讀取的數(shù)據(jù)是溫度測量值的10倍（攝氏或華氏溫度）,。如520相當(dāng)于52.0度,。
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實(shí)用指令庫
在編程軟件中為便于用戶使用，現(xiàn)已將其導(dǎo)出成為“自定義指令庫”,，用戶可以添加到自己的Micro/WIN編程軟件中應(yīng)用,。在這個(gè)指令庫中，子程序Scale_I_to_R可用來進(jìn)行模擬量輸入到S7-200內(nèi)部數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換,；子程序Scale_R_I可用于內(nèi)部數(shù)據(jù)到模擬量輸出的轉(zhuǎn)換,。
編程舉例：
 S7-200模擬量模塊系列
        模擬信號是指在一定范圍內(nèi)連續(xù)的信號（如電壓、電流），這個(gè)“一定范圍”可
以理解為模擬量的有效量程,。在使用S7-200模擬量時(shí),，需要注意信號量程范圍，撥碼開
關(guān)設(shè)置,，模塊規(guī)范接線,，指示燈狀態(tài)等信息。
       本文中,，我們按照S7-200模擬量模塊類型進(jìn)行分類介紹：
        1. ?AI 模擬量輸入模塊?
        2.    AO模擬量輸出模塊?
        3.    AI/AO模擬量輸入輸出模塊
        4.    常見問題分析
        首先,，請參見“S7-200模擬量全系列總覽表”，初步了解S7-200模擬量系列的基本信
息,，具體內(nèi)容請參見下文詳細(xì)說明： 

AI 模擬量輸入模塊 
    A. 普通模擬量輸入模塊：
        如果,，傳感器輸出的模擬量是電壓或電流信號（如±10V或0~20mA），可以選用普
通的模擬量輸入模塊,，通過撥碼開關(guān)設(shè)置來選擇輸入信號量程,。注意：按照規(guī)范接線，
盡量依據(jù)模塊上的通道順序使用（A->D）,，且未接信號的通道應(yīng)短接,。具體請參看
《S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊》的附錄A-模擬量模塊介紹。
       4AI EM231模塊：
      首先,，模擬量輸入模塊可以通過設(shè)置撥碼開關(guān)來選擇信號量程,。開關(guān)的設(shè)置應(yīng)用于
整個(gè)模塊，一個(gè)模塊只能設(shè)置為一種測量范圍,，且開關(guān)設(shè)置只有在重新上電后才能
生效,。也就是說，撥碼設(shè)置一經(jīng)確定后,，這4個(gè)通道的量程也就確定了,。如下表所示：

注：表中0~5V和0~20mA（4~20mA）的撥碼開關(guān)設(shè)置是一樣的，也就是說,，當(dāng)撥碼
開關(guān)設(shè)置為這種時(shí),，輸入通道的信號量程，可以是0~5V,，也可以是0~20mA,。
?   
        8AI EM231模塊：
        8AI的EM231模塊，第0->5通道只能用做電壓輸入,，只有第6,、7兩通道可以用做電流
輸入，使用撥碼開關(guān)1,、2對其進(jìn)行設(shè)置：當(dāng)sw1=ON,，通道6用做電流輸入；sw2=ON
時(shí)，通道7用做電流輸入,。反之,，若選擇為OFF，對應(yīng)通道則為電壓輸入,，

注：當(dāng)?shù)?,、7道選擇為電流輸入時(shí)，第0->5通道只能輸入0-5V的電壓,。
    B.  測溫模擬量輸入模塊（熱電偶TC,；熱電阻RTD）：
        如果，傳感器是熱電阻或熱電偶,，直接輸出信號接模擬量輸入,，需要選擇特殊的測
溫模塊。測溫模塊分為熱電阻模塊EM231RTD和熱電偶模塊EM231TC,。注意：不同的信
號應(yīng)該連接至相對應(yīng)的模塊，如：熱電阻信號應(yīng)該使用EM231RTD,，而不能使用
EM231TC,。且同一模塊的輸入類型應(yīng)該*，如：Pt1000和Pt100不能同時(shí)應(yīng)用在一個(gè)熱
電阻模塊上,。
        熱電偶模塊TC：       
        EM231 TC支持J,、K、E,、N,、S、T和R型熱電偶,，不支持B型熱電偶,。通過撥碼設(shè)
置，模塊可以實(shí)現(xiàn)冷端補(bǔ)償,，但仍然需要補(bǔ)償導(dǎo)線進(jìn)行熱電偶的自由端補(bǔ)償,。另外，
該模塊具有斷線檢測功能,，未用通道應(yīng)當(dāng)短接,，或者并聯(lián)到旁邊的實(shí)際接線通道上。?
        熱電阻模塊RTD：
        熱電阻的阻值能夠隨著溫度的變化而變化,，且阻值與溫度具有一定的數(shù)學(xué)關(guān)系,，這
種關(guān)系是電阻變化率α。RTD模塊的撥碼開關(guān)設(shè)置與α有關(guān),，如下圖所示,，就算同是
Pt100，α值不同時(shí)撥碼開關(guān)的設(shè)置也不同。在選擇熱電阻時(shí),，請盡量弄清楚α參數(shù),，按
照對應(yīng)的撥碼去設(shè)置。具體請參看《S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊》的附錄A-熱電偶和
熱電阻擴(kuò)展模塊介紹,。

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(qiáng)，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

7KM PAC3200 測量設(shè)備通過 PROFIBUS DPV1 全部集成在 SIMATIC WinCC 內(nèi),。功能塊庫是經(jīng) WinCC 認(rèn)證的附加模塊,。

讀取和顯示設(shè)備數(shù)據(jù)

通過驅(qū)動塊來輸入監(jiān)視限值

重新設(shè)置設(shè)備值（小值/大值）

應(yīng)用

SIMATIC WinCC 的 PAC3200 功能塊庫可以用于使用 WinCC 的全部應(yīng)用中。預(yù)定義的功能塊和符號可保證基于經(jīng)測試與認(rèn)證的產(chǎn)品組件來構(gòu)建系統(tǒng),。

7KM PAC4200 也可用于 PAC3200 功能范圍內(nèi)的高級測量功能,。

除了循環(huán)連接之外，還有一個(gè)非循環(huán)連接,，用于單純的可視化任務(wù),。采用非循環(huán)連接，可以更加高效地使用 SIMATIC CPU 的過程圖像

應(yīng)用

數(shù)字量輸出模塊用于從控制器向過程變量輸出數(shù)字量信號,。數(shù)字量輸出模塊把 S7-300 的內(nèi)部信號電平轉(zhuǎn)換成過程所要求的外部信號電平,。

用于連接電磁閥、接觸器,、小功率電機(jī),、燈和電機(jī)啟動器。

設(shè)計(jì)

數(shù)字量輸出模塊具有下列機(jī)械特性：

緊湊型設(shè)計(jì)：

綠色 LED,，用于指示輸出的信號狀態(tài),。

前連接器插座,，通過前門保護(hù)。

前門上的標(biāo)簽區(qū),。

連接器針腳分配,，用于在前門內(nèi)部進(jìn)行配線。

安裝方便：
沒有插槽規(guī)則,；輸出地址由插槽決定,。
當(dāng)在 ET 200M 中與有源總線模塊一起使用時(shí)，可以進(jìn)行熱插拔,，而不會有任何反應(yīng),。

方便用戶接線。

RC 濾波器 （用于繼電器模塊 6ES7 322-1HF20）：
繼電器模塊 6ES7 322-1HF20-0AA0 有一個(gè)可連接的 RC 網(wǎng)絡(luò)(300Ω/0.1μF) ,，用于大電感負(fù)載開關(guān)時(shí)滅弧(功率因數(shù) = 0.4),。例如，這樣可以：

對于框架規(guī)格 5 的 NEMA 電機(jī)的起動器,，觸點(diǎn)壽命從 100,000 增加到 200,000 次切換操作,。

具有8、16,、32或64通道的模塊,。

功能

數(shù)字量輸出模塊將控制器的內(nèi)部信號電平（邏輯“0”或“1”）轉(zhuǎn)換成過程所需的外部信號電平。

多種輸出電壓,，可支持輸出不同的過程信號：

24 VDC,額定電流 0.5 A/通道

24 VDC,額定電流 2 A/通道

48 - 125 V DC

120/230 V AC

除了經(jīng)濟(jì)性以及易于處理的特點(diǎn)外，該模塊還具有其他特殊功能：

技術(shù)規(guī)范

商品編號

6ES7322-1BH01-0AA0

6ES7322-1BH10-0AA0

6ES7322-1BL00-0AA0

6ES7322-1BP00-0AA0

6ES7322-1BP50-0AA0

6ES7322-8BF00-0AB0

    可以配合使用多種不同的驅(qū)動系統(tǒng),，并且可以很容易地對它們進(jìn)行適配,，以滿足必要的驅(qū)動性能和機(jī)器軸數(shù)。----SIEMENS6SN1146-1AB00-0BA0是一種模塊化晶體管脈沖變頻器,，可以實(shí)現(xiàn)多軸以及組合驅(qū)動解決方案,。基于其模塊化設(shè)計(jì),，使用SIMODRIVE,，可以提供根據(jù)驅(qū)動任務(wù)而量身定做的靈活而經(jīng)濟(jì)的驅(qū)動解決方案。SIMODRIVE611由幾個(gè)功能模塊組成,。電源饋電模塊可以提供大120kW的總功率,。目前，已經(jīng)有上百萬個(gè)驅(qū)動器采用了SIMODRIVE611系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動控制,，尤其是機(jī)床行業(yè),。SIMODRIVE611universal插入式閉環(huán)控制單元可適用于所有三相電機(jī)，為各種應(yīng)用場合提供理想的驅(qū)動解決方,。
    

概述采用 SENTRON 產(chǎn)品系列構(gòu)建能源管理系統(tǒng)

EM231 RTD模塊具有斷線檢測功能,，未用通道不能懸空,，接法方式如下：
  （1）請將一個(gè)電阻按照與已用通道相同的接線方式連接到空的通道，注意：電阻的阻
值必須和RTD的標(biāo)稱值相同,；
  （2）將已經(jīng)接好的那一路熱電阻的所有引線,，一一對應(yīng)連接到空的通道上。      
        因?yàn)闊犭娮璺?線制,、3線制,、4線制，所以RTD模塊與熱電阻的接線有3種方式,，如
圖所示,。其中，精度的是4線連接,，精度低的是2線連接,。

提示：      
（1）. 在STEP7 Micor/WIN軟件中（S7-200的編程軟件），對于模擬量輸入通道設(shè)有軟件
濾波功能,，如圖所示,，具體請參見《S7-200 • LOGO• SITOP 參考》->系統(tǒng)塊-模擬量濾
波。 
        但是,，在系統(tǒng)塊中設(shè)置模擬量通道濾波時(shí),，RTD和TC模塊占用的模擬量通道，應(yīng)
禁止濾波功能,。
   
（2） EM231 TC和RTD模塊上,，均有24V電源指示燈和SF故障指示燈。如圖所示：（a）
若24V電源指示燈=OFF,，則說明該模塊沒有24V工作電源,；（b）若SF紅燈閃爍，原因可
能是：模塊內(nèi)部軟件檢測出外接斷線,，或者輸入超出范圍,。       

注：具體請參見：《S7-200 • LOGO• SITOP 參考》->EM231 RTD/EM231 TC。
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AO模擬量輸出模塊
        S7-200的擴(kuò)展模塊里,，分別有2路,、4路的模擬量輸出模塊EM232。根據(jù)接線方式
（M-V或M-I）選擇輸出信號類型,，電壓：±10V,，電流：0~20mA（4~20mA）。
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AI/AO模擬量輸入輸出模塊
        (A)  CPU模塊本體集成的2路AI和1路AO
        S7-200只有CPU 224XP和CPU224XPsi,，本體集成有模擬量通道,。其中，2路AI是：電
壓信號±10V,，1路AO是：電壓信號0~10V,；或者電流信號0~20mA(4~20mA),，輸出信號
類型可以通過硬件接線來選擇。
        (B) EM235模擬量輸入輸出模塊
         EM235模塊有4路AI和1路AO,。通過撥碼開關(guān)設(shè)置來選擇4路AI通道的輸入信號量
程,，如下表所示，這個(gè)模塊可以測量毫伏級（mV）的信號,；1路AO是：電壓信號
±10V,；或電流信號0~20mA（4~20mA），可以根據(jù)硬件接線方式（M-V或M-I）選擇輸出
信號類型,。

注：模塊上的電位計(jì)是用來調(diào)節(jié)輸入信號和轉(zhuǎn)換數(shù)值的放大關(guān)系,，在模塊出廠時(shí)已經(jīng)
設(shè)置好了，如無需要,，請不要隨意更改,。  
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常見問題分析
A．模擬量輸入與數(shù)字量的對應(yīng)關(guān)系：
          模擬量信號（0~10V，0~5V或0~20mA）在S7-200 CPU內(nèi)部用0~32000的數(shù)值表示
（注：4~20mA對應(yīng)6400~32000）,，這兩者之間有一定的數(shù)學(xué)關(guān)系,，如圖所示：  

模擬量輸入模塊將來自過程的的模擬量信號轉(zhuǎn)換為可在控制器中進(jìn)行內(nèi)部處理的數(shù)字量信號。

該模塊具有如下特點(diǎn)：

• 分辨率為 9-15 位 + 符號位（具有不同的轉(zhuǎn)換時(shí)間）,，可以設(shè)置,。

• 各種量程；
  電流/電壓的默認(rèn)設(shè)置是使用量程模塊以機(jī)械方式設(shè)置的,，可通過編程器和 STEP 7 的“Hardware configuration”進(jìn)行細(xì)調(diào),。

• 中斷能力；
  該模塊將診斷和限值中斷發(fā)送到控制器的 CPU,。

• 診斷,；
  該模塊將綜合診斷信息發(fā)送到 CPU。

西門子SM 332 模擬量輸出模塊

		6ES7332-5HB01-0AB0   SIMATIC S7-300,，模擬輸出 SM 332,，電位隔離,， 2AA,，U/I；分辨率 11/12 位,， 20針,，拔/插利用 激活的背板總線是可行的
		6ES7332-5HD01-0AB0   SIMATIC S7-300，模擬輸出 SM 332,，電位隔離,， 4 模擬輸出，U/I,；診斷,； 分辨率 11/12 位,，20針， 插拔利用激活的 背板總線是可行的
		6ES7332-5HF00-0AB0   SIMATIC S7-300,，模擬輸出 SM 332,，電位隔離， 8 AA,，U/I,；診斷； 分辨率 11/12 位,，40針,， 插拔利用激活的 背板總線是可行的
		6ES7332-7ND02-0AB0   SIMATIC S7-300，模擬輸出 SM 332,，通道電位隔離 4 模擬輸出,，分辨率 16 位， 0-10V,，1-5V,，+/-10V，+/-20mA,， 0/4-20mA,，20針， 適用于節(jié)拍同步運(yùn)行 改進(jìn)的總線循環(huán)時(shí)間,，用于 時(shí)鐘同步運(yùn)行

概述

• 模擬量輸出

• 用于連接模擬量執(zhí)行器

應(yīng)用

模擬量輸出模塊用于從PLC向過程變量輸出模擬量信號,。適用于連接模擬量執(zhí)行器。

功能

模擬量輸出模塊將控制器的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成過程所需的模擬量信號（電流或電壓）,。

該模塊具有如下特點(diǎn)：

• 分辨率：12 ~ 15 位

• 多種電壓和電流范圍：
  使用參數(shù)賦值軟件可以對每個(gè)通道進(jìn)行單獨(dú)的量程設(shè)置,。

• 中斷能力：
  出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，模塊將診斷中斷發(fā)送到控制器的 CPU,。

• 診斷：
  該模塊將綜合診斷信息發(fā)送到 CPU,。

西門子SM 334 模擬量輸入/輸出模塊

	6ES7334-0CE01-0AA0 SIMATIC S7-300，模擬模塊 SM 334,，非隔離 4 模擬輸入/2 模擬輸出,，1個(gè) 20針， 牽拉和插接,，帶有主動 背板總線是可行的
		6ES7334-0KE00-0AB0   SIMATIC S7-300,，模擬模塊 SM 334，電位隔離,， 4 模擬輸入/2 模擬輸出,，12 位，0-10V,，用于 Pt100 （空調(diào)范圍 120-155 度） 和 10kOhm 測量范圍,， 1個(gè) 20針

應(yīng)用

模擬量輸入/輸出模塊適用于連接模擬傳感器和執(zhí)行器,。

設(shè)計(jì)

模擬量輸入/輸出模塊的特性：

• 4 輸入， 2 輸出

功能

模擬量輸入/輸出模塊轉(zhuǎn)換：

• 將過程的模擬量信號轉(zhuǎn)換為PLC所需的數(shù)字值

• 將PLC的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為過程所需的模擬量信號,。

功能如下：

• 輸入分辨率：
  8 位 (6ES7 334-0CE01-0AA0)
  12 位 (6ES7 334-0KE00-0AB0)

• 輸出分辨率：8 位

• 量程 0至20mA,，10至10V；
  通過模板上的相應(yīng)連接進(jìn)行量程選擇,。

功能模塊使 CPU 減輕了計(jì)數(shù),、定位和控制等工作負(fù)荷

模板的種類

• 計(jì)數(shù)器模塊

• 用于快速移動以及爬行速度驅(qū)動的定位模塊

• 用于步進(jìn)電機(jī)的定位模塊

• 用于伺服電機(jī)的定位模塊

• 定位和連續(xù)路徑控制模塊

• SSI 位置檢測模塊

• 電子凸輪控制器

• 高速布爾處理器

• 控制模板