西門子觸摸屏6AV2124-0QC02-0AX0

德國西門子（SIEMENS）公司生產的可編程序控制器在我國的應用也相當廣泛，在冶金、化工、印刷生產線等領域都有應用。西門子（SIEMENS）公司的PLC產品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等。 西門子S7系列PLC體積小、速度快、標準化，具有網絡通信能力，功能更強，可靠性高。S7系列PLC產品可分為微型PLC（如S7-200），小規模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等

SIEMENS上海翰粵自動化系統有限公司

SIEMENS西門子

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：瞿曉明（）

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24銷售技術：

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：132-4375-156

觸摸屏（touch screen）又稱為“觸控屏”、“觸控面板”，是一種可接收觸頭等輸入訊號的感應式液晶顯示裝置，當接觸了屏幕上的圖形按鈕時，屏幕上的觸覺反饋系統可根據預先編程的程式驅動各種連結裝置，可用以取代機械式的按鈕面板，并借由液晶顯示畫面制造出生動的影音效果。觸摸屏作為一種的電腦輸入設備，它是目前zui簡單、方便、自然的一種人機交互方式。它賦予了多媒體以嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體交互設備。主要應用于公共信息的查詢、辦公、工業控制、軍事指揮、電子游戲、點菜、多媒體教學、房地產預售等西西門子觸摸屏6AV2124-0QC02-0AX0

Overview

SIMATIC HMI 精智面板

• 優異的人機界面功能，適用于要求苛刻的應用
• 寬屏 TFT 顯示屏，對角尺寸為 4 英寸、7 英寸、9 英寸、12 英寸、15 英寸、19 英寸和22 英寸（全部 1600 萬色），與此前的設備相比顯示面積增加高達 40%
• 集成功能，帶有歸檔、腳本、PDF/Word/Excel 查看器、Internet Explorer、Media Player 和 Web 服務器
• 可通過 PROFIenergy、HMI 項目或控制器在 0 - 范圍內調節顯示屏亮度
• 現代工業設計，7" 及以上型號采用鑄鋁前端
• 所有觸摸式設備都進行垂直安裝
• 進行選擇：提供了 7 個觸摸型號和 5 個按鍵型號
• 設備發生電源故障時的數據安全和 SIMATIC 人機界面存儲卡的數據安全
• 創新的維護和調試方式，可通過第二個 SD 卡進行（自動備份）
• 畫面刷新時間短，性能*
• 通過了多種認證（例如，ATEX 2/22 和船舶認證），適用于條件極為惡劣的工業環境
• 具有眾多通信選件：內置 PROFIBUS 和 PROFINET 接口；2 個 PROFINET 接口，帶集成交換機，適用于 7 英寸或更大型號； 1 個 PROFINET 接口，支持千兆傳輸，適用于 15 英寸或更大型號
• 所有型號都可用作 OPC UA 客戶機或用作 OPC DA 服務器
• 按鍵操作設備，每個功能鍵帶 LED，具有新的文本輸入方法，與手機鍵盤類似
• 所有按鍵都具有 200 萬次使用壽命
• 使用 TIA 博途的 WinCC 工程組態軟件進行組態

注意：

不就將提供 7" 和 15" 室外型精智面板。詳細信息，請參見：

http://www.siemens。。ｃｏｍ/hmi

Benefits

• 全集成自動化(TIA) 的集成組件：
  提高生產率，zui小化工程費用，減少生存周期成本
  • 當安裝空間有*也可用在垂直位置（所有觸控設備）。
• 具備下列特點，可降低維修和調試成本：
  • 組態效率高，項目下載快，因此組態和調試時間較短
  • 可通過可選的 SIMATIC HMI 存儲卡進行自動備份
  • 背景照明壽命周期長
  • 免維護設計
  • 斷電時可保證數據安全
• 由于具有輸入/輸出字段、圖形、趨勢曲線、柱狀圖、文本和位圖等要素，可以簡單、輕松地顯示過程值
• 帶有預組態屏幕對象的圖形庫
• 可使用£º
  • 可組態 32 種聯機語言（包括亞洲和西里爾字符集）
  • 可以在線切換 32 種語言
  • 相關語言文本和圖形
• 標準硬件和軟件接口可提高靈活性，并省去附加硬件：
  • 內置 PROFIBUS 和 PROFINET 接口（7 英寸及以上型號，兩個 PROFINET 端口，帶集成開關）
  • 兩個 SD 卡插槽，可用于存儲歸檔和用戶數據并用于自動備份
  • USB 設備接口可用于方便地下載項目
  • USB 主機接口可用于連接 USB 閃盤、鍵盤、鼠標和打印機
  • 對于 7 英寸及以上型號，可將音頻輸入/輸出接口與集成的媒體播放器結合使用
  • 標準 Windows 存儲格式（CSV），用于歸檔和配方，以使用標準工具（如 Microsoft Excel）實現進一步處理
  • 可通過 Sm@rtServer 選件進行模塊化擴展，以便在各種 SIMATIC HMI 系統之間進行通訊和進行遠程維護

Area of application

在生產、過程和樓宇自動化中，使用 SIMATIC HMI 舒適型面，板可以實現對簡單機器和設備的本地控制和監視。它們可在所有類型的行業與應用中使用。它們非常適用于完成要求苛刻的可視化任務，由于所具有的集成功能，可針對每種應用選擇適宜的設備。

Design

KTP400 舒適型

• 4.3 英寸寬屏 TFT 顯示屏，分辨率 480 x 272，1600 萬色
• 1 個 PROFINET 接口和 1 個 PROFIBUS 接口
• 觸摸屏和帶 4 個觸覺功能鍵的薄膜鍵盤
• TP 177B 觸摸式面板 4 寸創新的后續產品

KP400 舒適型

• 4.3 英寸寬屏 TFT 顯示屏，分辨率 480 x 272，1600 萬色
• 1 個 PROFINET 接口和 1 個 PROFIBUS 接口
• 帶 8 個觸控功能鍵的薄膜鍵盤和系統鍵盤
• 操作員面板 OP77B 創新的后續產品

TP700 舒適型

• 7.0 英寸寬屏 TFT 顯示屏，分辨率 800 x 480，1600 萬色
• 1 個 PROFINET 接口（2 個端口，帶集成開關）和 1 個 PROFIBUS 接口
• 觸摸屏
• TP 177B/TP 277 觸摸式面板和多功能面板 MP 177 6 寸創新的后續產品 

KP700 舒適型

• 7.0 英寸寬屏 TFT 顯示屏，分辨率 800 x 480，1600 萬色
• 1 個 PROFINET 接口（2 個端口，帶集成開關）和 1 個 PROFIBUS 接口
• 帶 24 個功能鍵的薄膜鍵盤和系統鍵盤
• OP 177B/OP 277 6 寸操作員面板創新的后續產品

TP900 舒適型

• 9.0 英寸寬屏 TFT 顯示屏，分辨率 800 x 480，1600 萬色
• 1 個 PROFINET 接口（2 個端口，帶集成開關）和 1 個 PROFIBUS 接口
• 觸摸屏
• Multi Panel MP 277 8" Touch的創新后繼產品

KP900 舒適型

• 9.0 英寸寬屏 TFT 顯示屏，分辨率 800 x 480，1600 萬色
• 1 個 PROFINET 接口（2 個端口，帶集成開關）和 1 個 PROFIBUS 接口
• 帶 26 個功能鍵的薄膜鍵盤和系統鍵盤
• Multi Panel MP 277 8" Key的創新后繼產品

TP1200 舒適型

• 12.1 英寸寬屏 TFT 顯示屏，分辨率 1280 x 800，1600 萬色
• 1 個 PROFINET 接口（2 個端口，帶集成開關）和 1 個 PROFIBUS 接口
• 觸摸屏
• Multi Panel MP 277 10" Touch的創新后繼產品

KP1200 舒適型

• 12.1 英寸寬屏 TFT 顯示屏，分辨率 1280 x 800，1600 萬色
• 1 個 PROFINET 接口（2 個端口，帶集成開關）和 1 個 PROFIBUS 接口
• 帶 34 個功能鍵的薄膜鍵盤和系統鍵盤
• Multi Panel MP 277 10" Key的創新后繼產品

TP1500 舒適型

• 15.4 英寸寬屏 TFT 顯示屏，分辨率 1280 x 800，1600 萬色
• 2 個PROFINET 接口（2 個端口帶有集成開關 + 支持千兆位的附加接口）和 1 個 PROFIBUS 接口
• 觸摸屏
• Multi Panel MP 377 12" Touch的創新后繼產品

KP1500 舒適型

• 15.4 英寸寬屏 TFT 顯示屏，分辨率 1280 x 800，1600 萬色
• 2 個PROFINET 接口（2 個端口帶有集成開關 + 支持千兆位的附加接口）和 1 個 PROFIBUS 接口
• 帶 36 個功能鍵的薄膜鍵盤和系統鍵盤
• Multi Panel MP 377 12" Key的創新后繼產品

TP1900 舒適型

• 18.5 英寸寬屏 TFT 顯示屏，分辨率 1366 x 768，1600 萬色
• 2 個PROFINET 接口（2 個端口帶有集成開關 + 支持千兆位的附加接口）和 1 個 PROFIBUS 接口
• 觸摸屏
• Multi Panel MP 377 15" Touch的創新后繼產品

TP2200 舒適型

• 21.5 英寸寬屏 TFT 顯示屏，分辨率 1920 x 1080，1600 萬色
• 2 個PROFINET 接口（2 個端口帶有集成開關 + 支持千兆位的附加接口）和 1 個 PROFIBUS 接口
• 觸摸屏
• Multi Panel MP 377 19" Touch的創新后繼產品

Functions

• 過程參數的顯示和修改
• 功能鍵用于直接觸發按鍵操作設備（帶有 KTP400）中的功能和操作。在功能鍵上zui多可以同時配置 16 種功能。功能鍵可以用做 PROFIBUS DP輸入外設設備或直接用作 PROFINET IO。
• 過程顯示：
  • 矢量圖形（各種線條與平面對象）
  • 對象的動態定位以及對象的動態顯示/隱藏
  • 全圖形顯示、繪圖和條形圖顯示
  • 每個趨勢區域顯示zui多 8 個趨勢；帶滾動和縮放功能的趨勢曲線圖，可訪問歷史記錄并靈活選擇顯示時間段；可通過閱讀標尺來確定當前值并在一個表中顯示
  • 綜合圖形庫（SIMATIC HMI 符號庫）
  • 圖標：滑塊、量表、時鐘
  • 通過報警時鐘進行循環功能處理
• 用于變量的多種功能
• 發信系統
  • 離散報警和模擬量報警（限值報警）
  • 具有可自由定義的消息級別（如狀態/故障消息），用于定義確認響應和顯示消息事件
  • 利用消息歷史數據進行狀態和故障消息管理
  • 與組態的消息屏幕、消息窗口和消息行
• 歸檔消息和過程值（在 CF/SD/多媒體存儲卡/USB 閃盤上，或通過以太網在網絡驅動器上歸檔）
  • 各種歸檔類型：循環歸檔和序列歸檔
  • 按照標準的 Windows 格式 （CSV） 對歸檔數據進行分類
  • 利用趨勢曲線在線評估過程值歸檔
  • 可以使用標準工具（MS Excel、MS Access）進行外部分析
• 報警記錄和值班記錄
• 打印功能（參見“*打印機”）
• 語言更改
  • 32 種在線語言，32 種組態語言，包括亞洲和西里爾字母字符集。
• 配方管理
  • 帶有附加數據存儲器（在 SD/多媒體存儲卡/USB 閃盤等上面）
  • 在面板上進行在線 / 離線處理
  • 以標準的 Windows 格式保存配方數據 (CSV)
  • 可利用標準工具（MS Excel、MS Access）進行外部處理
• 編程器功能 STATUS/FORCE VAR 與 SIMATIC S7 相結合
• 診斷顯示與 SIMATIC S7 相結合可支持快速問題排查
• PLC 的屏幕選擇允許從 PLC 進行操作員控制
• 通過 MS Internet Explorer 顯示 HTML 文檔
• VB 腳本，通過執行一些新功能，其中包括與變量接口（比較運算，環通等），從而具備良好的靈活性
• 過程畫面、報警和變量的幫助文本
• 算術函數
• 限值監視用于輸入和輸出的可靠過程控制

組態

可使用工程軟件 SIMATIC WinCC Comfort (TIA Portal) 進行組態。

Integration

SIMATIC HMI Comfort 面板可以連接到：

• SIMATIC S7 控制器
• 第三方控制器
  • Allen Bradley DF1，Allen Bradley EtherNet/IP
  • Modicon MODBUS RTU，Modicon MODBUS TCP/IP
  • Mitsubishi FX，Mitsubishi MC TCP/IP
  • Omron Hostlink/Multilink
• OPC UA client 或 OPC DA server
• 多協議能力
• 與其它 SIMATIC 人機界面系統進行 http 通信
• 通過以太網到高位 PC、網絡打印機
•  

西門子優勢產品：

S7-200模塊        S7-300模塊

S7-400模塊         S7-1200模塊 

S7-1500模塊    ET200模塊

LOGO模塊        

  S7-200 SMART模塊

通訊網卡                通訊電纜

DP接頭               軟線

觸摸屏             變頻器

西門變頻器常用幾款:

MM440

MM440西門子觸摸屏6AV2124-0JC01-0AX0

MM430

MM420

變頻器面板

西門子觸摸屏常用幾款：

1.1 引言
自動化領域的當前發展主流趨勢是基于PLC集成的解決方案。在實現若干復雜工藝功能和運動控制的應用中，基于PLC的機電一體化1）解決方案得到了迅速的推廣，它既能為用戶提供更加靈活和更加效能的機械設備，也能大大地節約制造成本。因此，機電一體化的理念正逐漸地貫徹到越來越多的項目規劃和產品設計中。
在機電一體化方案中，注重運動控制的工藝功能在自動化系統和驅動系統中得到了廣泛的應用。西門子的Technology CPU（或稱T CPU）實現了在一個SIMATIC CPU中集成工藝和運動控制功能，它不僅可*地執行開環控制和運動控制的任務，而且能*集成在SIMATIC產品家族和TIA（Totally Integrated Automation，全集成自動化）環境之中。
作為新的SINAMICS驅動家族的一員，SINAMICS S120是滿足機器和工廠框架中高性能要求的模塊化驅動系統。S120提供了高性能的單軸和多軸驅動，憑借其擴展性和靈活性，可廣泛應用在眾多行業。

1）機電一體化（Mechatronics），結合了機械工程、計算機技術和電子技術的綜合性學科，常用于制造業的設計和開發工作。

1.2 Technology CPU產品介紹
目前西門子提供了三款T CPU（如圖1）供用戶選擇：315T-2DP、317T-2DP和317TF-2DP。CPU 315T-2DP/CPU 317T-2DP應用在運動控制和標準控制相結合的典型應用中；CPU317TF-2DP除了包含了以上兩款產品的所有功能，還提供了額外的故障安全功能，可應用在標準控制、運動控制和安全相關控制相結合的綜合應用之中。

圖1 T CPU產品家族

T CPU包括以下部分：

• SIMATIC CPU 31x-2DP
• 符合PLCopen認證的運動控制功能
• 工藝組態（工藝對象、軸組態、工藝工具等）

系統提供預編程的符合PLCopen認證的功能塊簡化了用戶的編程工作。STEP 7選件包S7-Technology可用于對所有的工藝功能進行編程和調試。
T CPU可同時處理多達32個（對于315T-2DP）或64個（對于317T（F）-2DP）工藝對象。
更多T CPU產品信息請參考支持中心提供的相關網頁。

1.3 SINAMICS S120產品介紹
Sinamics S120 是西門子公司推出的全新的集 V/F、矢量控制及伺服控制于一體的驅動控制系統，它不僅能控制普通的三相異步電動機，還能控制同步電機、扭矩電機及直線電機。其強大的定位功能將實現進給軸的、相對定位。內部集成的 DCC(驅動控制圖表)功能，用 PLC 的 CFC 編程語言來實現邏輯、運算及簡單的工藝等功能。
S120分為兩種，AC/AC（單軸驅動器）和DC/AC（多軸驅動器）。
更多S120產品信息請參考支持中心提供的相關網頁。

2. 準備

2.1 環境要求

2.1.1 本文檔所述實例基于以下硬件環境：
• PS307 5A                         6ES7307-1EA00-0AA0
• CPU 317TF-2DP             6ES7317-6TF14-0AB0
• SIMATIC MMC 8M        6ES7953-8LP11-0AA0
• SIMATIC Field PG M3    6ES7715-1BB23-0AA1
• PROFIBUS電纜
• 其他S7 300模塊（如果有，如DI、DO等）
• S120 Training Case           6ZB2480-0BA0，

圖2 S120 Training Case

包括：
（1）CU320 6SL3040-0MA00-0AA1
（2）非調節型電源模塊5kW 6SL3130-6AE15-0AA0
（3）雙電機模塊3A 6SL3120-2TE13-0AA0
（4）同步電機（1FK7022-5AK71-1AG3），通過SMC20（6SL3055-0AA00-5BA1）接增量型編碼器（2048,Sin/Cos，1Vpp）
（5）同步電機（1FK7022-5AK71-1LG3），通過DRIVE-CLIQ接值編碼器（512 ppr，EnDat）
（6）CompactFlash Card 6SL3054-0CG01-1AA0

2.1.2 本文檔所述實例基于以下軟件環境：
• Window XP SP3
• STEP 7 V5.5 SP2
• S7 Technology V4.2 SP1
• S7 Distributed Safety V5.4 SP52)

2）如需使用故障安全功能，則需要此軟件。

2.2 任務

2.2.1 組態實例

圖3 系統連接圖

1.熱電偶的概述

1.1 熱電偶的工作原理
熱電偶和熱電阻一樣，都是用來測量溫度的。
熱電偶是將兩種不同金屬或合金金屬焊接起來，構成一個閉合回路，利用溫差電勢原理來測量溫度的，當熱電偶兩種金屬的兩端有溫度差，回路就會產生熱電動勢，溫差越大，熱電動勢越大，利用測量熱電動勢這個原理來測量溫度。
結構示意圖如下：

圖1 熱電偶測量結構示意圖

注意：如上圖所示，熱電偶是有正負極性的，所以需要確保這些導線連接到正確的極性，否則將會造成明顯的測量誤差
為了保證熱電偶可靠、穩定地工作，安裝要求如下：
① 組成熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固；
② 兩個熱電極彼此之間應很好地絕緣，以防短路；
③ 補償導線與熱電偶自由端的連接要方便可靠；
④ 保護套管應能保證熱電極與有害介質充分隔離；
⑤ 熱電偶對于外界的干擾比較敏感，因此安裝還需要考慮屏蔽的問題。

1.2 熱電偶與熱電阻的區別

表1 熱電偶與熱電阻的比較

2. 熱電偶的類型和可用模板

2.1熱電偶類型
根據使用材料的不同，分不同類型的熱電偶，以分度號區分，分度號代表溫度范圍，且代表每種分度號的熱電偶具體多少溫度輸出多少毫伏的電壓，熱電偶的分度號有主要有以下幾種。

 表2 分度號對照表

2.2可用的模板

表3 S7 300/400 支持熱電偶的模板及對應熱電偶類型

3. 熱電偶的補償接線

3.1 補償方式
熱電偶測量溫度時要求冷端的溫度保持不變，這樣產生的熱電勢大小才與測量溫度呈一定的比例關系。若測量時冷端的環境溫度變化，將嚴重影響測量的準確性，所以需要對冷端溫度變化造成的影響采取一定補償的措施。
由于熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用貴金屬時），而測溫點到控制儀表的距離都很遠，為了節省熱電偶材料，降低成本可以用補償導線延伸冷端到溫度比較穩定的控制室內，但補償導線的材質要和熱電偶的導線材質相同。熱電偶補償導線的作用只起延伸熱電極，使熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上，它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響，不起補償作用。因此，還需采用其他修正方法來補償冷端溫度變化造成的影響，補償方式見下表。

表4 各類補償方式

3.2各補償方式接線

3.2.1內部補償
內部補償是在輸入模板的端子上建立參比接點，所以需要將熱電偶直接連接到模板的輸入端，或通過補償導線間接的連接到輸入端。每個通道組必須接相同類型的熱電偶，連接示意圖如下。

表5 支持內部補償的模板及可接熱電偶個數

圖2 內部補償接線

注1：模板6ES7 331-7KF02-0AB0和6ES7 331-7KB02-0AB0需要短接補償端COMP+(10)和Mana(11)，其它模板無。

3.2.2 外部補償—補償盒
補償盒方式是通過補償盒獲取熱電偶的參比接點的溫度，但補償盒必須安裝在熱電偶的參比接點處。
補償盒必須單獨供電，電源模塊必須具有充分的噪聲濾波功能，例如使用接地電纜屏蔽。
補償盒包含一個橋接電路，固定參比接點溫度標定，如果實際溫度與補償溫度有偏差，橋接熱敏電阻會發生變化，產生正的或者負的補償電壓疊加到測量電勢差信號上，從而達到補償調節的目的。
補償盒采用參比接點溫度為0℃的補償盒，*使用西門子帶集成電源裝置的補償盒，訂貨號如下表。

表6 西門子參比接點的補償盒訂貨數據

圖3 S7-300模板支持接線方式

圖3 類型：熱電偶通過補償導線連接到參比接點，再用銅質導線連接參比接點和模板的輸入端子構成回路，同時由一個補償盒對模板連接的所有熱電偶進行公共補償，補償盒的9，8端子連接到模板的補償端COMP+(10)和Mana(11)，所以模板的所有通道必須連接同類型的熱電偶。

圖4 S7-400模板支持接線方式

圖4 類型：模板的各個通道單獨連接一個補償盒，補償盒通過熱電偶的補償導線直接連接到模板的輸入端子構成回路，所以模板的每個通道都可以使用模板支持類型的熱電偶，但是每個通道都需要補償盒。

表7 支持外部補償盒補償的模板及可接熱電偶個數

3.2.3 外部補償—熱電阻
熱電阻方式是通過外接電阻溫度計獲取熱電偶的參比接點的溫度，再由模板處理然后進行溫度補償，同樣熱電阻必須安裝在熱電偶的參比接點處。

圖5 S7-300模板支持方式

圖5類型：參比接點電阻溫度計pt100的四根線接到模板的35，36，37，38端子，對應（M+，M-，I+，I-），可測參比接點出溫度范圍為-25℃到85℃，

圖6 S7-400模板支持方式

圖6類型：參比接點電阻溫度計的四根線接到模板的通道0，占用通道。
以上這兩種方式，參比接點到模板的線可以用銅質導線，由于做公共補償，只能接同類型的熱電偶。

表8 支持熱電阻補償的模板及可接熱電偶個數

3.2.4外部補償—固定溫度
如果外部參比接點的溫度已知且固定，可以通過選擇相應的補償方式由模板內部處理補償，組態設置詳見下章節。

表9支持固定溫度補償的模板及可接熱電偶個數

從上表可以看出，300的模板只支持參比接點的溫度為0℃或50℃兩種，而400的模板支持可變溫度范圍，且范圍大。

3.2.4混合補償—熱電阻和固定溫度補償
另外，除單獨補償方式外，可以使用相同參比接點給多個模板，通過電阻溫度計進行外部補償，S7-400的模板支持這種方式，補償示意圖如下。

圖7 混合外部補償

補償過程：如圖所示，模板2和1 有公共的參比接點，模板1進行外部電阻溫度計補償方式，由CPU讀取RTD的溫度，然后使用系統功能SFC55(WR_PARM)將溫度值寫入到模板2中，模板2選擇固定溫度補償的方式。
SFC55只能對模板的動態參數進行修改，模擬量輸入模板的靜態參數（數據記錄0）和動態參數（數據記錄1）的參數及數據記錄1的結構如下：

表10 S7-400模擬量輸入模板的參數

圖8 S7-400模擬量輸入模板的數據記錄1的結構

以6ES7 431-7QH00-0AB0 模擬量輸入模板為例，程序塊SFC55調用：

圖9 SFC55系統塊調用

當M0.0上升沿使能時，將寫入的參數從MB100~MB166傳遞到輸入地址為100開始的模板，修改其數據記錄1的參數，同時也將參比接點的溫度也寫入模板的設定位置。

表11 各參數的說明