simatic s7-1500 是一个模块化控制系统,适用于离散自动化领域内的各种自动化应用。
模块化、无风扇设计、易于实现分布式结构以及方便的操作,使得 simatic s7-1500 成为中、低端应用中各种不同任务的经济、用户友好的解决方案。
simatic s7-1500 的应用领域包括:
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特殊机器
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纺织机械
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包装机械
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输送机
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装配机
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堆垛机
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通用机械工程
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控制器制造
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机床制造
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安装系统
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电气与电子工业及相关产业。
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汽车
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供水/污水处理
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食品和饮料
提供了具有不同性能水平的多种 cpu 以及一个包含许多便利功能的全面模块系列。故障安全 cpu 便于在故障安全应用中使用。由于具有模块化的设计,用户可以仅采用其应用所需的模块。任务扩展时,可通过使用附加模块随时对控制器进行升级。
simatic s7-1500 具有较高的电磁兼容性、抗冲击性及抗振性,工业强度高,可实现通用。
概述
s7-1500 自动化系统具有模块化的结构,可包含较多 32 个模块。它拥有丰富的模块,这些模块可进行各种组合。s7-1500 自动化系统支持单层配置,其中的所有模块均安装在一个 din 导轨上(请参见手册以了解要求)。
系统包含下列组件:
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控制器:
cpu 具有不同性能等级,并具有集成 profinet 接口或 profinet 和 profibus 接口,用于连接分布式 i/o 或用于编程设备、操作装置、其它 simatic 控制器或第三方设备间的通信。
simatic s7-1500 适合使用多种型号的 cpu:
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标准 cpu(odk 版本:能够在控制器上执行 c/c++ 代码)
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紧凑型 cpu 不仅配备数字型和模拟型输入输出,还配备计数器输入和高速输出,将技术功能直接集成在 cpu 上。
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故障安全型 cpu(odk 版本:能够在控制器上执行 c/c++ 代码)适用于在同一台计算机上执行标准程序和安全相关的程序。
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配备诸如**同步操作(利用位置同步规范进行同步)和凸轮系统等扩展运动控制功能的技术 cpu。
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用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块。
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工艺模块用于高速计数、位置检测或测量等功能。
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通信模块和通信处理器可通过通信接口将控制器进行扩展
根据具体要求,也可使用下列模块:
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在 cpu 向背板总线的输出对于所有连接的模块来说不够充分的情况下,电源模块 (ps) 通过背板总线为 s7-1500 模块的内部电路供电。另外,60w 24/48/60 v dc hf ps 还可让 cpu *性存储整个工作存储器的内容(数据)。
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用于将 simatic s7-1500 连接到 120/230 vac 电源的负载电源模块 (pm)。
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接口模块用于连接基于 s7-1500 的分布式 i/o。
设计
简单的设计使得 simatic s7-1500 十分灵活,便于维护。
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集成背板总线:
集成的背板总线;背板总线集成在模块上。模块通过 u 形连接器相连,总线连接器插在外壳的背面。可以节省安装时间。
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模块组装在 s7-1500 安装导轨上:
具有各种长度,包括切割至定长的型号。由于具有集成式 din 导轨,可以卡装广泛的标准部件,如附加端子、小型断路器或小型继电器。
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性能可靠,接线方便:
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i/o 信号是通过统一的 40 针前连接器来连接的。信号模块和前连接器之间具**械编码,可防止因意外的错误插入而对电路造成破坏。
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for simple wiring of the front connector, it can be placed in the "prewiring position".在此位置上,插头尚未与模块电路接触。此位置还可用于在运行过程中进行改动。用户可借助于前盖内侧的一个印制电缆连接图进行连接。
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前连接器作为带螺钉型端子或推入式端子的型号提供。两个型号都可以连接线芯截面积为 0.252 ~ 1.5 mm2(awg 24 ~ awg 16)的导线。
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另外,数字量信号模块可通过 top connect 进行系统接线。通过 top connect,可以快速而清晰地连接到现场的传感器和执行器,并可在控制柜中进行简便接线。
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对于模拟量模块,可以直接在模块上进行屏蔽;随模块提供了一个屏蔽连接套件,*工具即可进行安装。
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设备特定标签:
标签条可用于 simatic s7-1500 的信号模块。可使用标准激光打印机来打印这些 din a4 标签纸上的标签。可以从 tia portal 进行自动打印,而*重新输入符号或地址。通过这些标签条的设计形式,可为通道或诊断显示 1:1 分配标签。如果前盖打开,则诊断显示到端子的这种 1:1 分配会保留。
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可变和可扩展的站配置:
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信号模块和通信处理器可以不受限制地以任何方式连接。系统可自行组态。
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较大配置包括带有 31 个模块(30 个模块 + 1 个电源)的 cpu。在 cpu 向背板总线的输出对于所有连接的模块来说不够充分的情况下,需要由电源 (ps) 通过背板总线为 s7-1500 模块的内部电路供电。
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尺寸紧凑:
simatic s7-1500 的尺寸使其能够顺利安装到 simatic s7-300 或 et 200m 的可用安装空间中。
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移动敷设:
simatic s7-1500 及其模块可以垂直和水平安装,从而可以较佳方式安装到可用空间内。
i/o 模块
以下模块类型可用于 simatic s7-1500/et 200mp:
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标准和故障安全数字量输入模块
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标准和故障安全数字量输出模块
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数字量输入/输出模块
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模拟量输入模块
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模拟 i/o 模块
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模拟量输出模块
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including high-speed (hs) analog modules with a basic execution time of 62.5 μs, regardless of the number of activated channels
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用于计数和定位的工艺模块
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用于点到点通信和总线连接的通信模块
提供了各种模块等级,可使用户在其应用中实现较佳扩展。模块本身通过标签进行相应标记:
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ba(基本型):简易低成本模块,无诊断功能,没有参数
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st(标准型):具有与模块或负载组相关的诊断的模块,如果适用,带有参数;模拟量模块:准确度等级 0.3%
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hf(高性能型):具有与通道相关的诊断和参数设置的模块;对于模拟量模块:准确度等级 0.1%,抗扰度和电流隔离程度提高
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hs(高速型):modules with extremely short filter and conversion times for very fast applications e.g. 8-channel analog modules with a basic execution time of 62.5 μs, regardless of the number of activated channels.
i/o 模块的附件:
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标签纸:
可插入到 i/o 模块中(10 张 din a4 标签纸,每张标签纸带有 10 个标签,预穿孔,可使用标准激光打印机进行打印;可用颜色:al 灰)
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屏蔽连接:
simatic s7-1500 系统(模拟量模块和工艺模块)提供了一个简易屏蔽连接套件,*使用工具即可安装。此套件包含一个 24 v dc 馈电元件、一个屏蔽夹和一个通用屏蔽端子。该屏蔽端子可用于单根细干线电缆、多根细干线电缆或一根粗干线电缆。由于对 24 v dc 电源和测量信号进行分离,并且在屏蔽和信号电缆之间具有低阻抗连接,因此可确保较高的 emc 稳定性和抗干扰性。
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统一的 40 针前连接器
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i/o 模块的前门或自组装背板总线的 u 型连接器等其它附件
s7-1500 具有不同的通信接口:
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profinet io irt 接口(2 端口交换机),集成在 cpu 中;
用于获得确定的响应时间和高设备精度。
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通信处理机,用于连接到 profibus,工业以太网和 profinet 总线系统。
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用于点到点连接的通讯模块。
cpu 1515 pn 具有一个附加的集成 profinet 接口,其具有单独的 ip 地址,例如,用于网络分离或连接其他 profinet io 设备。对于 cpu 1516-3 pn/dp,可通过该集成 profibus 接口来连接 profibus 节点。通过一个 profibus cm,可方便地对不带集成 profibus 接口的 cpu 进行扩展。
通过 profinet io 进行过程通信
simatic s7-1500 通过集成的 profinet 接口连接到 profinet io 总线系统,可实现具有确定响应时间和高精度设备性能的分布式自动化配置。
从用户的角度来看,profinet io 上的分布式 i/o 处理与集中式 i/o 处理没有区别(相同的组态,编址及编程)。
可将下列设备作为 io 控制器进行连接:
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simatic s7-1500
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simatic s7-1200
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simatic s7-300(使用配备 profinet 接口或 profinet cp 的 cpu)
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simatic s7-400(使用配备 profinet 接口或 profinet cp 的 cpu)
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simatic et 200(通过带有 profinet 接口的 cpu)
以下可作为智能设备或设备连接:
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simatic s7-1500
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simatic s7-1200(fw 4.0 或更高版本)
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et 200s im151-8 pn/dp cpu, et 200pro im154-8 pn/dp cpu
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et 200sp cpu 1510sp-1 pn, cpu 1512sp-1 pn
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simatic s7-300(使用配备 profinet 接口或 profinet cp 的 cpu)
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simatic s7-400(使用配备 profinet 接口或 profinet cp 的 cpu)
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et 200 分布式 i/o 设备
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作为直接按键模块运行的人机界面设备
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现场设备
通过 profibus dp 进行过程通信
simatic s7-1500 通过通信处理器或通过配备集成 profibus dp 接口的 cpu 连接到 profibus dp 总线系统。通过带有 profibus dp 接口的 cpu 或通讯模块,可构建一个高速的分布式自动化系统,并且使得操作大大简化。
从用户的角度来看,profibus dp 上的分布式i/o处理与集中式i/o处理没有区别(相同的组态,编址及编程)。
以下设备可作为主站连接:
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simatic s7-1500
(通过带 profibus dp 接口或 profibus dp 通信模块的 cpu)
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simatic s7-300
(使用带 profibus dp 接口的 cpu 或 profibus dp cp)
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simatic s7-400
(使用带 profibus dp 接口的 cpu 或 profibus dp cp)
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simatic s5-115u/h、s5-135u 和 s5-155u/h,带 im 308
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simatic 505
以下设备可作为普通从站或智能从站来连接:
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分布式 i/o 设备,例如 et 200
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现场设备
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simatic s7-200、s7-1200、s7-300
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c7-633/p dp, c7-633 dp, c7-634/p dp, c7-634 dp, c7-626 dp
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simatic s7-400(仅通过 cp 443-5)
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simatic s7-1500(只能通过 cp/cm 1542-5)
不过,安装有 step 7 的编程器/pc 或 simatic hmi 面板仅使用部分通过 profibus dp 运行的 pg 和 op 功能。
通过以太网的数据通信
s7-1500 可通过集成 profinet 接口或通过通信模块连接到工业以太网总线系统。可连接以下设备:
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simatic s7-1200
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simatic s7-1500
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simatic s7-300
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simatic s7-400
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simatic s5-115u/h、s5-135u、s5-155u/h
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编程设备
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pc、工业 pc
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simatic hmi 操作员控制和监视系统
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数控
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机械手控制装置
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驱动控制装置
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其它厂商的设备
支持的协议:
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tcp/ip
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iso-on-tcp (rfc1006)
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udp
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snmp
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dcp
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lldp
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http
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https
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modbus tcp
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opc ua
工业以太网通信处理器 cp 1543-1 提供了以下附加功能:
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1 gbit 接口
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支持 ipv6
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安全性:通过硬件识别、ip/mac 访问列表、防火墙、* 隧道进行访问保护
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通过 iso 协议与 s5 系统通信
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ftp(客户端/服务器),电子邮件,snmpv1 / v3
通过 profibus 的数据通信
simatic s7-1500 通过通信处理器或通过配备集成 profibus dp 接口的 cpu 可连接到 profibus dp 总线系统。可连接以下设备:
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simatic s7-1200
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simatic s7-1500
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simatic s7-300
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simatic s7-400
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simatic s5-115u/h、s5-135u、s5-155u/h
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编程设备
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pc、工业 pc
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simatic hmi 操作员控制和监视系统
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数控
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机械手控制装置
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驱动控制装置
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其它厂商的设备
通过点到点通信模块进行数据通信
通过点到点通信模块,可实现功能强大的点到点连接。例如,可以连接以下设备:
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simatic s7、simatic s5 自动化系统和其他公司的系统
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扫描仪、条形码阅读器、识别系统
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机械手控制装置
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打印机
支持的协议:
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freeport:适用于通用通信的用户可设置报文格式
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3964(r) 可提高传输可靠性
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modbus rtu 主站
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modbus rtu 从站
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uss,通过指令实现
接口性质:
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rs 232 带辅助信号
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rs 422 用于全双工连接
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rs 485 用于半双工和多点连接
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传输速率为 300 - 115 200 bit/s
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通过 sub d 连接器进行连接