概述
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BRAUMAT / SISTAR
BRAUMAT / SISTAR 是经过反复实践检验的控制系统，用于实现由配方和批次控制的生产过程的自动化，不仅可在食品与饮料领域中使用，还可在其它领域中使用。
例如，可在以下领域中使用：
- 啤酒生产
- 牛奶加工
- 电池制造
- 混合过程
- 其它类似的基于批次的生产过程
该系统软件可满足这种生产过程的技术要求，其中包括以下功能：
- 通过处理规定的产品配方，实现基于 PLC 的配方控制
- 采用服务器/客户端架构的操作员控制和监视系统
- 基于图形的配方和订单管理
- 原材料的自动称重和定量给料与输入
- 与管路和阀门相关的输送过程的路径控制（例如，在罐场中）
- 消息发送和记录
- 测试和诊断
- 工程组态工具
BRAUMAT / SISTAR Lean
除 BRAUMAT / SISTAR 标准系统外（“标准版”），还提供了 BRAUMAT / SISTAR 的精简版。
它尤其可满足小型工厂（例如，小型酿酒厂和精酿啤酒厂）或封闭工厂单元（例如，“短时加热”等热处理）的需要，并提供了一种方便且经济有效的入门级系统。
优势
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BRAUMAT / SISTAR 基于西门子的“全集成自动化 (TIA)”自动化方案，提供了用于实现工厂可靠运行以及高效灵活的工程组态的以下优势与优点：
- 坚固耐用且经过证明的 SIMATIC S7-1500 和 S7-400 组件满足相关工业标准
- 简单灵活地集成基于 PROFINET 和 PROFIBUS 的现场设备和驱动器
- 从最小的子系统到大型工厂网络，实现无缝可扩展
- 采用分布式服务器/客户机架构的模块化控制系统
- 通过可选的服务器冗余实现更高可用性
- 高效的工厂范围工程组态
- 在运行期间可简单快速进行系统扩展和优化
而且，通过用 BRAUMAT/SISTAR 实现自动化，可实现以下目标：
- 坚固、冗余和访问保护提高了生产过程的可用性和安全性
- 实现生产、运输和储存设施的透明度和可追溯性
- 通过重复执行经过实践证明的配方，保证产品质量
- 通过新配方的开发实现产品创新
- 通过最优利用资源和设备，提高效率和生产力
- 通过根据 ISA-88 (IEC 61512-1) 进行组态来实现标准化
系统的结构便于根据相应工厂的状况进行最优调整，组态工作量相对较小。系统的组态和操作可由工艺人员或操作技术人员来处理。
设计
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BRAUMAT/SISTAR 系统由以下组件组成：
可视化和控制层
基于 PC 的 BRAUMAT/SISTAR IOS 系统（信息和操作系统）在服务器/客户机架构中的控制层上使用，用于操作、可视化和数据归档。
IOS 服务器可在单独或冗余设计中使用，作为一个中心设备，用于连接到下层 PLC 控制技术（过程控制单元 - PCU）。通常，每个工厂区域使用一个 IOS 服务器系统（符合 ISA-88）。
客户机连接到 IOS 服务器系统，用于中央或局部操作和可视化。共有两种客户机：
- 多区域客户机 – 用于跨区域连接和可视化
- 单区域客户机 – 用于同一区域内的连接和可视化
控制层
对于过程控制层，将采用所谓 PCU 系统（可编程控制单元）。这些系统由 SIMATIC S7-1500 或 S7-400 型自动化设备组成，配有相关的工艺程序模块。它们负责处理闭环和开环控制任务、监控过程操作、进行测量值采集并处理和控制产品输送。这些任务基本上由该控制系统自主处理。
工程组态
IOS 系统和 PCU 的工程组态是在集成的组态工具中完成的；S7 PLC 的附加组态和编程直接在 STEP 7 中进行（对于 S7-1500 ，在 TIA Portal 中；对于 S7-400，在 SIMATIC Manager 中）。BRAUMAT / SISTAR 为工厂规划人员和操作人员提供了各种标准化的组态工具，这些工具可用来根据 ISA-88 标准来安排系统的结构，确保系统的总体透明度。
BRAUMAT / SISTAR Lean
BRAUMAT / SISTAR 的精简版（Lean 版）为了一种简单且经济有效的入门级系统，尤其可满足小型工厂（例如，小型酿酒厂和精酿啤酒厂）或封闭工厂单元（例如，“短时加热”等热处理）的需要。该系统提供了一系列面向需求的功能，并且可对所需的数量结构提供可扩展的许可。
一个 Lean 系统总是包含一个 PCU 以及一个 PC 站；在 PC 站上，除了本地可视化外，还可进行工程组态。通过分步启用所需单元（符合 ISA-88 的定义），对工厂数量结构提供许可，最大数量结构包含 40 个单元。还可以添加用于分布式操作的附加客户机。
一个 Lean 系统基本上包含 BRAUMAT / SISTAR“标准版”的所有功能。其中还包括回放模式的系列功能。
但是在 Lean 系统中，无法对服务器冗余、附加 PCU 组件和路径控制系统 (RCS) 执行可选扩展。
可方便地从 BRAUMAT / SISTAR Lean 系统切换到“标准版”。现有的工程组态系统可以无缝移植，继续使用。
下列许可证包适用于 Lean 版：
- Lean 基本软件包：
构成 Lean 系统的基础，包含组件 IOS 单一服务器、PCU 和 Engineering，允许组态最多 4 个单元
- Lean 变量升级包：
将基本 Lean 系统扩展额外 12 个单元。可为每个基本 Lean 系统购买该变量升级包并安装最多 3 次，从而可以分步扩展到最多 40 个单元（4、16、28、40 个单元）。
- Lean 转换软件包：
允许从 BRAUMAT/SISTAR Lean 系统切换到 BRAUMAT/SISTAR Standard 系统。为每个变量升级包级别（4、16、28、40 个）提供了相应的转换软件包。
功能
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向用户提供了以下工艺模块：
订单系统
在订单系统中，向操作员提供了以下功能：
- 方便地编辑生产订单和批次的编号和顺序
- 根据指定的批次大小自动调整配方，指定附加生产参数
- 更改先前定义的订单相关生产及过程参数
- 用可自由显示的订单参数，显示批次顺序
- 订单状态和进程的可视化
- 显示批次跟踪
图形化配方系统
图形化配方系统提供了用于生成、管理配方和设置配方参数的以下功能：
- 通过将各种基本操作（需要执行的工作）分组在一起，在配方步骤中定义生产的加工步骤及其顺序、替代路径和同步点（= 工厂各部分间的顺序依赖性）。
- 组件列表包含对特定配方的生产所需的原材料成分的描述（= 单位和数量列表）。
- 基本配方中描述了配方的生产参数（如时间、温度、压力等）。这些参数可以动态输入（例如，根据订单、配方类型或通过手动输入）。
- 综合配方管理系统和生成系统与用户友好的界面相集成。配方系统与国际标准 ISA-S88 或 IEC 61512-1 的技术规范相符。操作和可视化将以图形方式和列表方式进行。
回放模式
借助于回放模式，可以随后回放过程画面和可视化对象。在回放模式下，将提供所记录的历史过程数据，而不是在线过程数据。
与使用录像机类似，用户可以控制开始时间、回放速度以及开始/暂停。
回放模式的可视化可与实时可视化同时进行（例如，在另一台监视器上），这样，始终可以观察到生产状态。
回放模式可帮助操作员、检修技术人员或调试工程师对故障情况进行排查或跟踪生产过程（例如，在发生意外的产品质量问题时，执行后续过程序列分析）。
定量给料管理
称重和定量给料系统提供了以下特性：
- 集成在配方系统中
- 全自动化单组分和多组分称重过程
- 可重复的精度
- 统一操作不同称重系统（SIWAREX、计量称、倾斜称等）
- 向各储存位置（如料仓）和称自由分配组分
- 设置称重参数（例如，粗流量和细流量、容差、校准等）
- 通过体积计量计和流量计进行定量给料
路径控制系统（可选）
基于管道的生产装置通常有大量替代性生产和输送路径。清洗程序和清洗剂（CIP – 就地清洗）必须也要根据生产顺序和产品流量进行安全控制。
借助于可选的路径控制系统，可通过交叉参考列表对生产和 CIP 路径进行工艺组态，对检修和运行进行清晰诊断，并对所有路径进行归档记录。
路径控制提供了以下功能和优点：
- 用于组态复杂产品路径的工具
- 用于控制产品或 CIP 路径的运行系统
- 产品或 CIP 路径的诊断和消息传送工具
- 大型工厂的复杂产品或 CIP 路径的图示
- 通过划分为部分路径进行有效组态
- 路径的统一和透明组态
技术规范
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已发布的服务器和客户机 PC 硬件
建议具有以下最低 PC 硬件设备：
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参数
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IOS 单站
IOS 服务器
SQL DB 主机
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IOS 客户机
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建议的工业 PC（请见基于 PC 的自动化）
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SIMATIC IPC 347E / 547G / 647E / 647D / 677D / 677E / 847E / 847D
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SIMATIC IPC 347E / 547G / 647E / 647D / 677D / 677E / 847E / 847D
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处理器
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最低 Intel Core i3
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最低 Intel Core i3
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工作存储器 (RAM)
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>=8 GB（64 位运算系统）1)
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>=4 GB（64 位运算系统）1)
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硬盘
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>= 500 GB HDD / SSD 2)
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>= 160 GB HDD / SSD
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网络适配器/通信接口
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- CP1613 A2/CP 1623 或 BCE 网卡
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光驱
（通过下载交付时不需要）
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DVD
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DVD
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1) 建议在安装 STEP 7 (TIA Portal) 编程软件时，进行 >= 16 GB 的工作存储器扩展 (RAM)
2) 在使用“回放模式”时，建议使用 >= 1 TB 的硬盘。
已发布的 AS 硬件和软件
已针对 PCU（可编程控制单元）发布 S7-1500 和 S7-400 产品系列的以下类型 CPU 以及组态软件
（关于允许使用的相应数量结构、性能数据和固件版本等更多信息，请见 BRAUMAT / SISTAR V8.0 的 Readme 文档）：
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参数
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支持的 STEP 7 版本
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- S7-1500：STEP 7 Professional (TIA Portal) V15.1
- S7-400：SIMATIC STEP 7 V5.5（SP4 及以上）/V5.6
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支持的 SIMATIC CPU
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- CPU 1518-4 PN/DP（V2.6 及更高版本固件）
- CPU 1516-3 PN/DP（V2.6 及更高版本固件） 3)
- CPU 1516-3F PN/DP（V2.6 及更高版本固件） 3)
- 软控制器 CPU1505S 3)
（ET 200SPOpen Controller、CPU1515SP PC2 的组件）
- 软控制器 CPU1507S
（IPC427E 的组件）
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- 基本上允许使用 S7-400 产品系列的 CPU 类型（CPU-410 除外）。
- IPC427D / WinAC RTX2010
仅用于产品 BRAUMAT/SISTAR Lean（4 ... 40 个）
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3) CPU 1516-3 PN/DP、CPU 1516-3F PN/DP、软控制器 CPU1505S 的有限数量结构 - 请见“注意”。
注：
CPU 1516-3 PN/DP、CPU 1516-3F PN/DP、软控制器 CPU1505S 的有限数量结构
仅当数量结构较小时，才能满足 CPU 性能要求和工作存储器（数据）要求。因此，需要额外调整 S7-1500 的 AS 供电项目，才能使用这些 CPU 类型（详细信息，请见产品文档）。
数量结构标准功能：
当使用以下标准硬件组件时，适用最大配置下的以下数量结构的数据：
- AS 类型 S7-400：标准 CPU = CPU 416-3（工作存储器 2x8 MB）
- AS 类型 S7-1500：标准 CPU = CPU 1518-4 PN/DP（工作存储器 5 MB /20 MB）
若使用更小的 CPU 类型，则需要相应调整供电项目（最大配置）（详细信息，请见产品文档）。
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数量结构标准功能：
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对象类别/功能
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PCU 版本 < V7
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PCU 版本 V7
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S7-1500 PCU V8
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64
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128
|
128
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4 x 255
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4 x 256
|
4 x 256
|
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|
256
|
512
|
512
|
|
|
128
|
128
|
128
|
|
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64
|
64
|
128
|
|
|
96
|
128
|
128
|
|
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256
|
256
|
256
|
|
|
16
|
16
|
16
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1024
|
2048
|
2048
|
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|
256
|
256
|
256
|
|
|
96
|
96
|
96
|
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|
128
|
128
|
128
|
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32
|
32
|
128
|
|
|
511
|
511
|
511
|
|
|
64
|
128
|
128
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|
|
4 x 255
|
5 x 255
|
5 x 255
|
|
|
（不可用）
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4 x 255
|
4 x 255
|
|
|
64
|
64
|
64
|
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|
1023
|
1023
|
1023
|
|
|
1023
|
S7-400：1 023
S7-1500: -/-
|
-/-
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|
2 x 512
|
2 x 512
|
2 x 512
|
|
|
256
|
256
|
256
|
|
|
（不可用）
|
9 x 256
|
9 x 256
|
|
|
（不可用）
|
256
|
256
|
|
|
（不可用）
|
128
|
128
|
|
|
（不可用）
|
（不可用）
|
256
|
|
|
（不可用）
|
（不可用）
|
128
|
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|
（不可用）
|
S7-400：436
S7-1500：342
|
342
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|
（不可用）
|
S7-400：96
S7-1500：84
|
84
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（项目特定）
|
（项目特定）
|
16
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|
（项目特定）
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（项目特定）
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32（每 64 个存储位置）
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配方系统
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999 每个 AS
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1999 每个 AS
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1999 每个 AS
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255
|
255
|
255
|
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10000
|
10000
|
10000
|
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220
|
220
|
220
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32767
|
32767
|
32767
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256
|
256
|
256
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255 保证；可提供更多 ROP，最大数量取决于每个操作的设定值数量和操作类型
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对于含有配方系统 V5 的 PCU，20；对于含有配方系统 V3 的 PCU，13
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24（配方系统 V7）
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24（配方系统 V7）
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24
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24
|
24
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10000
|
10000
|
10000
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过程画面
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过程画面 (OS)
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任意
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任意
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任意
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每个过程画面的变量数量
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3700
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3700
|
3700
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控件 + 标准变量的数量，不含变量
（静态文本/图像、显示选择、ExecPc、ExecFc）/每个图像
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1024
|
1024
|
1024
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标准变量的数量，不含标签变量
（Int、Hex、Bit、ESG 等）/每个图像
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1200
|
1200
|
1200
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测量值曲线
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1200
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S7-400：1200
S7-1500：2400
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2400
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5000
|
5000
|
5000
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19998
|
19998
|
19998
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8 模拟量或 32 数字量或 8 模拟量 + 16 数字量
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8 模拟量或 32 数字量或 8 模拟量 + 16 数字量
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8 模拟量或 32 数字量或 8 模拟量 + 16 数字量
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240（记录开始/接触的触发）
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240（记录开始/接触的触发）
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240（记录开始/接触的触发）
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工厂组态
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31 个连接（可以有 32 个 AS）；512 个 QK 任务
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任意连接数目；终端总线/标准以太网 LAN (TCP/IP)
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一个过程单元可包含最多 64 个 PCU。PCU 编号可在 1 到 239 范围内，并且在整个项目单元内是唯一的。
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16
|
16
|
16
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合理上限 = 32
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合理上限 = 32
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合理上限 = 32
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1 个服务器或 1 个冗余服务器对
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1 个服务器或 1 个冗余服务器对
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1 个服务器或 1 个冗余服务器对
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每个过程单元（地点）最多 16 个区域
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每个过程单元（地点）最多 16 个区域
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每个过程单元（地点）最多 16 个区域
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“路径控制系统”(RCS) 选项
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16
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16
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16
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300
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300
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300
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每个 PCU 450
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每个 PCU 450
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每个 PCU 450
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每个 PCU 100
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每个 PCU 100
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每个 PCU 100
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每个 PCU 1024
|
每个 PCU 1024
|
每个 PCU 1024
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数量结构 PA 变量（操作员控制和监视）
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功能
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PCU 类型 S7-400
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PCU 类型 S7-1500
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1
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1
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3700
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5000
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16320
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16320
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数量结构过程数据记录
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功能
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PCU 类型 S7-400
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PCU 类型 S7-1500
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1…4
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1…4
|
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3700 RT + 3700 ENG
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5000 RT + 5000 RT
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4 x 3700 RT + 4 x 3700 ENG = 29600
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4 x 5000 RT + 4 x 5000 ENG = 40000
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255000
|
255000
|
更多信息
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