西門子6ES7194-4GC60-0AA0

 1）在運(yùn)行組態(tài)王的機(jī)器上需要安裝西門子公司提供的 STEP7 Microwin 3.2 的編程軟件，我們的驅(qū)動需要調(diào)用編程軟件提供的 MPI 接口庫函數(shù)；
2）需要將 MPI 通訊卡 CP5611 卡安裝在計(jì)算機(jī)的插槽中，使用西門子公司提供的專用電纜和網(wǎng)絡(luò)接頭將 CP5611 卡和 S7-200 的 Port 口相連（CP5611 卡的 3，8 分別和 S7200的 PORT 口 3，8 連接），一般情況下 MPI 網(wǎng)絡(luò)中連接后一個設(shè)置得網(wǎng)絡(luò)接頭的終端電阻應(yīng)打到 ON(有效)狀態(tài)；
3）PLC 中 MPI 網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)建和通訊波特率的正確設(shè)置；
4）在控制面板中 SetPG/PC 接口參數(shù)的設(shè)置；具體可參考組態(tài)王電子幫助。
5. 組態(tài)王與西門子 200plc 自由口協(xié)議通過 modem 通訊，硬件接線怎樣實(shí)現(xiàn)？
設(shè)備上插標(biāo)準(zhǔn) PPI 電纜，modem9 針口通過一個標(biāo)準(zhǔn) 232 交叉線接到 PPI 電纜上即可，232 交叉線的 modem 側(cè)需要 1 4 6 短接，7 和 8 短接。

ABB杯智能技術(shù)論文大賽的前身是ABB杯自動化工程師論文大賽，由自動化學(xué)會于2005年創(chuàng)辦，ABB（）有限公司冠名贊助。13年來，大賽吸引了眾多自動化領(lǐng)域人才的積極參與，每屆大賽的投稿量呈遞增趨勢。截至目前，共有10910人參賽，提交有效論文4314篇，其中266篇獲獎；大賽已公開出版發(fā)行9本論文集，收錄高論文將近700篇。

大賽旨在發(fā)掘和更多的智能產(chǎn)業(yè)技術(shù)人才，更好地使智能技術(shù)服務(wù)于科技創(chuàng)新、資源利用和能源，推進(jìn)現(xiàn)代智能產(chǎn)業(yè)理論與技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，體現(xiàn)智能技術(shù)人才的*素養(yǎng)和技術(shù)水平，溝通本領(lǐng)域內(nèi)新研究成果和前沿思維。

ABB（ABBN: SIX Swiss Ex）是電網(wǎng)、電氣產(chǎn)品、工業(yè)自動化和機(jī)器人及運(yùn)動控制領(lǐng)域的技術(shù)企業(yè)，致力于幫助電力、工業(yè)、交通和基礎(chǔ)設(shè)施等行業(yè)客戶業(yè)績?；诔^130年的創(chuàng)新歷史，ABB技術(shù)覆蓋電力和工業(yè)自動化價值鏈，應(yīng)用于從發(fā)電端到用電端、從自然資源開采到產(chǎn)成品完工的各種，譜寫行業(yè)數(shù)字化的未來。作為ABB汽聯(lián)電動方程式錦標(biāo)賽的冠名合作伙伴，ABB也積極投身未來可發(fā)展，拓展電動交通技術(shù)疆界。ABB集團(tuán)業(yè)務(wù)遍布100多個和地區(qū)，雇員達(dá)14.7萬。ABB在擁有研發(fā)、制造、銷售和工程服務(wù)等的業(yè)務(wù)活動，40家本地企業(yè)，1.8萬名員工遍布于142個城市，線上和線下渠道覆蓋300多個城市

 一、PPI通訊
PPI協(xié)議是S7-200CPU基本的通信方式，通過原來自身的端口（PORT0或PORT1）就可以實(shí)現(xiàn)通信，是S7-200 CPU默認(rèn)的通信方式。
二、RS485串口通訊
第三方設(shè)備大部分支持，西門子S7 PLC可以通過選擇自由口通信模式控制串口通信。簡單的情況是只用發(fā)送指令（XMT）向打印機(jī)或者變頻器等第三方設(shè)備發(fā)送信息。不管任何情況，都必須通過S7 PLC編寫程序?qū)崿F(xiàn)。
當(dāng)選擇了自由口模式，用戶可以通過發(fā)送指令（XMT）、接收指令（RCV）、發(fā)送中斷、接收中斷來控制通信口的操作。
三、MPI通訊
MPI通信是一種比較簡單的通信方式，MPI網(wǎng)絡(luò)通信的速率是19.2Kbit/s~12Mbit/s，MPI網(wǎng)絡(luò)多支持連接32個節(jié)點(diǎn)，大通信距離為50M。通信距遠(yuǎn)，還可以通過中繼器擴(kuò)展通信距離，但中繼器也占用節(jié)點(diǎn)。
MPI網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通?？梢話霺7-200、人機(jī)介面、編程設(shè)備、智能型ET200S及RS485中繼器等網(wǎng)絡(luò)元器件。
西門子PLC與PLC之間的MPI通信一般有3種通信方式：
1、全局?jǐn)?shù)據(jù)包通信方式
2、無組態(tài)連接通信方式
3、組態(tài)連接通信方式

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什么是PLC，可編程序控制器的定義

可編程序控制器，英文稱Programmable Controller，簡稱PC。但由于PC容易和個人計(jì)算機(jī)（Personal Computer）混淆，故人們?nèi)粤?xí)慣地用PLC作為可編程序控制器的縮寫。它是一個以微處理器為核心的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)裝置，專為在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用可編程序的存儲器，用以在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時/計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機(jī)械觸點(diǎn)的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點(diǎn)，充分利用了微處理器的優(yōu)點(diǎn)，又照顧到現(xiàn)場電氣操作維修人員的技能與習(xí)慣，特別是PLC的程序編制，不需要專門的計(jì)算機(jī)編程語言知識，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的簡單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學(xué)；調(diào)試與查錯也都很方便。用戶在購到所需的PLC后，只需按說明書的提示，做少量的接線和簡易的用戶程序編制工作，就可靈活方便地將PLC應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。

可編程序控制器一直在發(fā)展中，所以至今尚未對其下后的定義。電工學(xué)會（IEC）曾先后于1982.11；1985.1和1987.2發(fā)布了可編程序控制器標(biāo)準(zhǔn)草案的，二，三稿。

在第三稿中，對PLC作了如下定義：可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字的，模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。可編程序控制器及其有關(guān)的外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體、易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。

定義強(qiáng)調(diào)了PLC是：1 數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)——也是一種計(jì)算機(jī)

                  2 專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)

                  3 面向用戶指令——編程方便

                  4 邏輯運(yùn)算、順序控制、定時計(jì)算和算術(shù)操作

                  5 數(shù)字量或模擬量輸入輸出控制

                  6 易與控制系統(tǒng)聯(lián)成一體

                  7 易于擴(kuò)充

可編程序控制器(PLC)的特點(diǎn)

為適應(yīng)工業(yè)環(huán)境使用，與一般控制裝置相比較，PLC機(jī)有以下特點(diǎn)：

1. 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)

    工業(yè)生產(chǎn)對控制設(shè)備的可靠性要求：

①平均故障間隔時間長

②故障修復(fù)時間（平均修復(fù)時間）短

任何電子設(shè)備產(chǎn)生的故障，通常為兩種：

     ①偶發(fā)性故障。由于外界惡劣環(huán)境如電磁干擾、超高溫、超低溫、過電壓、欠電壓、振動等引起的故障。這類故障，只要不引起系統(tǒng)部件的損壞，一旦環(huán)境條件恢復(fù)正常，系統(tǒng)也隨之恢復(fù)正常。但對PLC而言，受外界影響后，內(nèi)部存儲的信息可能被破壞。

     ②性故障。由于元器件不可恢復(fù)的破壞而引起的故障。

如果能限制偶發(fā)性故障的發(fā)生條件，如果能使PLC在惡劣環(huán)境中不受影響或能把影響的后果限制在范圍，使PLC在惡劣條件消失后自動恢復(fù)正常，這樣就能提高平均故障間隔時間；如果能在PLC上增加一些診斷措施和適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)手段，在性故障出現(xiàn)時，能很快查出故障發(fā)生點(diǎn)，并將故障限制在局部，就能降低PLC的平均修復(fù)時間。為此，各PLC的生產(chǎn)廠商在硬件和軟件方面采取了多種措施，使PLC除了本身具有較強(qiáng)的自診斷能力，能及時給出出錯信息，停止運(yùn)行等待修復(fù)外，還使PLC具有了很強(qiáng)的抗干擾能力。

·硬件措施：

主要模塊均采用大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路，大量開關(guān)動作由無觸點(diǎn)的電子存儲器完成，I/O系統(tǒng)設(shè)計(jì)有完善的通道保護(hù)和信號調(diào)理電路。

①    屏蔽——對電源變壓器、CPU、編程器等主要部件，采用導(dǎo)電、導(dǎo)磁良好的材料進(jìn)行屏蔽，以防外界干擾。

②    濾波——對供電系統(tǒng)及輸入線路采用多種形式的濾波，如LC或π型濾波網(wǎng)絡(luò)，以消除或高頻干擾，也削弱了各種模塊之間的相互影響。

③    電源調(diào)整與保護(hù)——對微處理器這個核心部件所需的+5V電源，采用多級濾波，并用集成電壓調(diào)整器進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)交流電網(wǎng)的波動和過電壓、欠電壓的影響。

④    隔離——在微處理器與I/O電路之間，采用光電隔離措施，有效地隔離I/O接口與CPU之間電的聯(lián)系，減少故障和誤動作；各I/O口之間亦彼此隔離。

⑤    采用模塊式結(jié)構(gòu)——這種結(jié)構(gòu)有助于在故障情況下短時修復(fù)。一旦查出某一模塊出現(xiàn)故障，能迅速更換，使系統(tǒng)恢復(fù)正常工作；同時也有助于加快查找故障原因。

·軟件措施：

    有*的自檢及保護(hù)功能。

①故障檢測——軟件定期地檢測外界環(huán)境，如掉電、欠電壓、鋰電池電壓過低及強(qiáng)干擾信號等。以便及時進(jìn)行處理。

②信息保護(hù)與恢復(fù)——當(dāng)偶發(fā)性故障條件出現(xiàn)時，不破壞PLC內(nèi)部的信息。一旦故障條件消失，就可恢復(fù)正常，繼續(xù)原來的程序工作。所以，PLC在檢測到故障條件時，立即把現(xiàn)狀態(tài)存入存儲器，軟件配合對存儲器進(jìn)行封閉，禁止對存儲器的任何操作，以防存儲信息被沖掉。

③設(shè)置警戒時鐘WDT（看門狗）——如果程序每循環(huán)執(zhí)行時間超過了WDT規(guī)定的時間，預(yù)示了程序進(jìn)入死循環(huán)，立即報(bào)警。

④加強(qiáng)對程序的檢查和校驗(yàn)——一旦程序有錯，立即報(bào)警，并停止執(zhí)行。

⑤對程序及動態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行電池后備——停電后，利用后備電池供電，有關(guān)狀態(tài)及信息就不會丟失。

    PLC的出廠試驗(yàn)項(xiàng)目中，有一項(xiàng)就是抗干擾試驗(yàn)。它要求能承受幅值為1000V，上升時間1nS，脈沖寬度為1μS的干擾脈沖。一般，平均故障間隔時間可達(dá)幾十萬～上千萬小時；制成系統(tǒng)亦可達(dá)4～5萬小時甚至更長時間。

2 .通用性強(qiáng)，控制程序可變，使用方便

PLC品種齊全的各種硬件裝置，可以組成能滿足各種要求的控制系統(tǒng)，用戶不必自己再設(shè)計(jì)和制作硬件裝置。用戶在硬件確定以后，在生產(chǎn)工藝流程改變或生產(chǎn)設(shè)備更新的情況下，不必改變PLC的硬設(shè)備，只需改編程序就可以滿足要求。因此，PLC除應(yīng)用于單機(jī)控制外，在工廠自動化中也被大量采用。

3.功能強(qiáng)，適應(yīng)面廣

現(xiàn)代PLC不僅有邏輯運(yùn)算、計(jì)時、計(jì)數(shù)、順序控制等功能，還具有數(shù)字和模擬量的輸入輸出、功率驅(qū)動、通信、人機(jī)對話、自檢、記錄顯示等功能。既可控制一臺生產(chǎn)機(jī)械、一條生產(chǎn)線，又可控制一個生產(chǎn)過程。

4.編程簡單，容易掌握

目前，大多數(shù)PLC仍采用繼電控制形式的“梯形圖編程方式”。既繼承了傳統(tǒng)控制線路的清晰直觀，又考慮到大多數(shù)工廠企業(yè)電氣技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣及編程水平，所以非常容易接受和掌握。梯形圖語言的編程元件的符號和表達(dá)方式與繼電器控制電路原理圖相當(dāng)接近。通過閱讀PLC的用戶手冊或短期培訓(xùn)，電氣技術(shù)人員和技術(shù)工很快就能學(xué)會用梯形圖編制控制程序。同時還提供了功能圖、語句表等編程語言。

PLC在執(zhí)行梯形圖程序時，用解釋程序?qū)⑺g成匯編語言然后執(zhí)行（PLC內(nèi)部增加了解釋程序）。與直接執(zhí)行匯編語言編寫的用戶程序相比，執(zhí)行梯形圖程序的時間要長一些，但對于大多數(shù)機(jī)電控制設(shè)備來說，是微不足道的，*可以滿足控制要求。

5.減少了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及施工的工作量

由于PLC采用了軟件來取代繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，控制柜的設(shè)計(jì)安裝接線工作量大為減少。同時，PLC的用戶程序可以在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，更減少了現(xiàn)場的調(diào)試工作量。并且，由于PLC的低故障率及很強(qiáng)的監(jiān)視功能，模塊化等等，使維修也極為方便。

6.體積小、重量輕、功耗低、維護(hù)方便

PLC是將微電子技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備的產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)緊湊，堅(jiān)固，體積小，重量輕，功耗低。并且由于PLC的強(qiáng)抗干擾能力，易于裝入設(shè)備內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。以慶惜公司的F1-40M型PLC為例：其外型尺寸僅為305×110×110mm，重量2.3kg，功耗小于25VA；而且具有很好的抗振、適應(yīng)環(huán)境溫、濕度變化的能力?，F(xiàn)在三菱公司又有FX系列PLC，與其超小型品種F1系列相比：面積為47%,體積為36%，在系統(tǒng)的配置上既固定又靈活，輸入輸出可達(dá)24～128點(diǎn)。

可編程序控制器PLC的應(yīng)用范圍
 目前，在國內(nèi)外PLC已廣泛應(yīng)用冶金、石油、化工、建材、機(jī)械制造、電力、汽車、輕工、環(huán)保及文化娛樂等各行各業(yè)，隨著PLC性能價格比的不斷提高，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。從應(yīng)用類型看，PLC的應(yīng)用大致可歸納為以下幾個方面：

1.開關(guān)量邏輯控制

利用PLC基本的邏輯運(yùn)算、定時、計(jì)數(shù)等功能實(shí)現(xiàn)邏輯控制，可以取代傳統(tǒng)的繼電器控制，用于單機(jī)控制、多機(jī)群控制、生產(chǎn)自動線控制等，例如：機(jī)床、注塑機(jī)、印刷機(jī)械、裝配生產(chǎn)線、電鍍流水線及電梯的控制等。這是PLC基本的應(yīng)用，也是PLC廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。

 2.運(yùn)動控制

大多數(shù)PLC都有拖動步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。這一功能廣泛用于各種機(jī)械設(shè)備，如對各種機(jī)床、裝配機(jī)械、機(jī)器人等進(jìn)行運(yùn)動控制。

3.過程控制

大、中型PLC都具有多路模擬量I/O模塊和PID控制功能，有的小型PLC也具有模擬量輸入輸出。所以PLC可實(shí)現(xiàn)模擬量控制，而且具有PID控制功能的PLC可構(gòu)成閉環(huán)控制，用于過程控制。這一功能已廣泛用于鍋爐、反應(yīng)堆、水處理、釀酒以及閉環(huán)位置控制和速度控制等方面。

   4.數(shù)據(jù)處理

 現(xiàn)代的PLC都具有數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、轉(zhuǎn)換、排序和查表等功能，可進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、分析和處理，同時可通過通信接口將這些數(shù)據(jù)傳送給其它智能裝置，如計(jì)算機(jī)數(shù)值控制（CNC）設(shè)備，進(jìn)行處理。

 5.通信聯(lián)網(wǎng)

 PLC的通信包括PLC與PLC、PLC與上位計(jì)算機(jī)、PLC與其它智能設(shè)備之間的通信，PLC系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)可直接或通過通信處理單元、通信轉(zhuǎn)換單元相連構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)信息的交換，并可構(gòu)成“集中管理、分散控制”的多級分布式控制系統(tǒng)，滿足工廠自動化（FA）系統(tǒng)發(fā)展的需要

可編程序控制器PLC的分類
 PLC產(chǎn)品種類繁多，其規(guī)格和性能也各不相同。對PLC的分類，通常根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式的不同、功能的差異和I/O點(diǎn)數(shù)的多少等進(jìn)行大致分類。

    1．按結(jié)構(gòu)形式分類

    根據(jù)PLC的結(jié)構(gòu)形式，可將PLC分為整體式和模塊式兩類。

    （1）整體式PLC  整體式PLC是將電源、CPU、I/O接口等部件都集中裝在一個機(jī)箱內(nèi)， 具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價格低的特點(diǎn)。小型PLC一般采用這種整體式結(jié)構(gòu)。整體式PLC由不同I/O點(diǎn)數(shù)的基本單元（又稱主機(jī)）和擴(kuò)展單元組成?；締卧獌?nèi)有CPU、I/O接口、與I/O擴(kuò)展單元相連的擴(kuò)展口，以及與編程器或EPROM寫入器相連的接口等。擴(kuò)展單元內(nèi)只有I/O和電源等，沒有CPU?；締卧蛿U(kuò)展單元之間一般用扁平電纜連接。整體式PLC一般還可配備特殊功能單元，如模擬量單元、位置控制單元等，使其功能得以擴(kuò)展。

    （2）模塊式PLC   模塊式PLC是將PLC各組成部分，分別作成若干個單獨(dú)的模塊，如CPU模塊、I/O模塊、電源模塊（有的含在CPU模塊中）以及各種功能模塊。模塊式PLC由框架或基板和各種模塊組成。模塊裝在框架或基板的插座上。這種模塊式PLC的特點(diǎn)是配置靈活，可根據(jù)需要選配不同規(guī)模的系統(tǒng)，而且裝配方便，便于擴(kuò)展和維修。大、中型PLC一般采用模塊式結(jié)構(gòu)。

    還有一些PLC將整體式和模塊式的特點(diǎn)結(jié)合起來，構(gòu)成所謂疊裝式PLC。疊裝式PLC其CPU、電源、I/O接口等也是各自獨(dú)立的模塊，但它們之間是靠電纜進(jìn)行聯(lián)接，并且各模塊可以一層層地疊裝。這樣，不但系統(tǒng)可以靈活配置，還可做得體積小巧。

    2．按功能分類

    根據(jù)PLC所具有的功能不同，可將PLC分為低檔、中檔、高檔三類。

    （1）低檔PLC  具有邏輯運(yùn)算、定時、計(jì)數(shù)、移位以及自診斷、監(jiān)控等基本功能，還可有少量模擬量輸入／輸出、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、通信等功能。主要用于邏輯控制、順序控制或少量模擬量控制的單機(jī)控制系統(tǒng)。

    （2）中檔PLC   除具有低檔PLC的功能外，還具有較強(qiáng)的模擬量輸入／輸出、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn)程I/O、子程序、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。有些還可增設(shè)中斷控制、PID控制等功能，適用于復(fù)雜控制系統(tǒng)。

    （3）高檔PLC   除具有中檔機(jī)的功能外，還增加了帶符號算術(shù)運(yùn)算、矩陣運(yùn)算、位邏輯運(yùn)算、平方根運(yùn)算及其它特殊功能函數(shù)的運(yùn)算、制表及表格傳送功能等。高檔PLC機(jī)具有更強(qiáng)的通信聯(lián)網(wǎng)功能，可用于大規(guī)模過程控制或構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工廠自動化。

3．按I/O點(diǎn)數(shù)分類

    根據(jù)PLC的I/O點(diǎn)數(shù)的多少，可將PLC分為小型、中型和大型三類。

      (1).小型PLC——I/O點(diǎn)數(shù)< 256點(diǎn)；單CPU、8位或16位處理器、用戶存儲器容量4K字以下。

如：GE-I型     美國通用電氣（GE）公司

    TI100      美國德洲儀器公司

    F、F1、F2  日本三菱電氣公司

    C20 C40    日本立石公司（歐姆龍）

    S7-200     德國西門子公司

    EX20 EX40  日本東芝公司

    SR-20/21   中外合資無錫華光電子工業(yè)有限公司

(2). 中型PLC——I/O點(diǎn)數(shù)256～2048點(diǎn)；雙CPU，用戶存儲器容量2～8K

如：S7-300     德國西門子公司

SR-400     中外合資無錫華光電子工業(yè)有限公司

SU-5、SU-6   德國西門子公司

C-500        日本立石公司

GE-Ⅲ        GE公司

  (3). 大型PLC——I/O點(diǎn)數(shù)> 2048點(diǎn)；多CPU，16位、32位處理器，用戶存儲器容量8～16K

    如：S7-400  德國西門子公司

GE-Ⅳ   GE公司

C-2000  立石公司

K3      三菱公司等