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SIEMENS用于數控系統(tǒng)的HMI軟件
西門子數控系統(tǒng)有很多種型號,首先我們來觀察一下802D所構成的實物圖,SINUMERIK802D是個集成的單元,它是由NC以及PLC和人機界面(HMI)組成,通過PROFIBUS總線連接驅動裝置以及輸入輸出模板,完控制功能。
而在西門子的數控產品中zui有特點,zui有代表性的系統(tǒng)應該是840D系統(tǒng)。因此,我們可以通過了解西門子840D系統(tǒng),來了解西門子數控系統(tǒng)的結構。首先通過以下的實物圖觀察840D系統(tǒng)。
2.2西門子810D系統(tǒng)的結構組成 (請參閱:SINUMERIK 810D 840D 簡明調試手冊 - 2006版本)
SINUMERIK840D是由數控及驅動單元(CCU或NCU),MMC,PLC模塊三部分組成,由于在集成系統(tǒng)時,總是將SIMODRIVE611D驅動和數控單元(CCU或NCU)并排放在一起,并用設備總線互相連接,因此在說明時將二者劃歸一處。
西門子控制單元:
西門子G120控制單元,6SL3244-0BA10-0BA0控制單元可以以幾種不同的方式對功率模塊和所接的電機進行控制
和監(jiān)控。它支持與本地或*控制的通信并且支持通過監(jiān)控設備和輸入/輸出端子的直接控制。
G120 控制單元
產品名稱 訂貨號
Control Unit,CU240E 6SL3244-0BA10-0BA0
Control Unit,CU240S 6SL3244-0BA20-1BA0
Control Unit,CU240S DP 6SL3244-0BA20-1PA0
Control Unit,CU240S DP-F 6SL3244-0BA21-1PA0
Control Unit,CU240S PN 6SL3244-0BA20-1FA0
Control Unit,CU240S PN-F 6SL3244-0BA21-1FA0
Control Unit,CU240B-2 DP 6SL3244-0BB00-1PA1
Control Unit,CU240E-2 6SL3244-0BB12-1BA1
Control Unit,CU240E-2 DP 6SL3244-0BB12-1PA1
Control Unit,CU240E-2 F 6SL3244-0BB13-1BA1
Control Unit,CU240E-2 DP-F 6SL3244-0BB13-1PA1
西門子G120控制單元,6SL3244-0BA10-0BA0控制單元可以以幾種不同的方式對功率模塊和所接的電機進行控制
和監(jiān)控。它支持與本地或*控制的通信并且支持通過監(jiān)控設備和輸入/輸出端子的直接控制。
西門子G120控制單元
模塊化
SINAMICS G120 是一個由多種不同功能單元組成的模塊化變頻
器。兩種主要的單元是:
● 控制單元(CU)
● 功率模塊(PM)
控制單元可以以幾種不同的方式對功率模塊和所接的電機進行控制
和監(jiān)控。它支持與本地或*控制的通信并且支持通過監(jiān)控設備和
輸入/輸出端子的直接控制。
功率模塊支持的電機的功率范圍為 0.37kW 至 250kW。功率模塊
由控制單元里的微處理器進行控制。高性能的 IGBT 電機電壓脈寬
調制技術和可選擇的脈沖頻率的采用,使得電機運行極為靈活可
靠。多方面的保護功能可以為電機提供更高一級的保護。
西門子G120控制單元
集成的安全保護
SINAMICS G120 的基本單元中包含適用于基于安全保護應用的型
號。所有的功率模塊都是按照故障安全的要求進行內部設計的。通
過將功率模塊和帶有集成安全保護的控制單元聯(lián)用,便可以組成帶
有集成的安全保護功能的變頻器。
帶有安全保護的 SINAMICS G120 變頻器可以提供以下四種安全保
護功能,它們符合 EN 954-1,Cat. 3 和 IEC 61508 SIL 2 的標準和要求:
● 安全停車 1 (SS1)
● 安全限速 (SLS)
● 安全抱閘控制 (SBC)
● 安全轉矩截止 (STO)
NCU
NCU 573.5 是 SINUMERIK 840D powerline 的旗艦產品,代表著 SINUMERIK 840D系列中的zui高配置。集成式 PLC 擁有顯著提高的性能。
數控控制主板 6FC5357-0BB11-0AE0 NCU571.2
數控控制主板 6FC5357-0BB11-0AE1 NCU571.3
數控控制主板 6FC5357-0BB12-0AE0 NCU571.4
數控控制主板 6FC5357-0BB13-0AA0 NCU571.3
數控控制主板 6FC5357-0BB13-0AA1 NCU571.3
數控控制主板 6FC5357-0BB14-0AA0 NCU571.4
數控控制主板 6FC5357-0BB15-0AA0 NCU571.5
數控控制主板 6FC5357-0BB21-0AE0 NCU572.2
數控控制主板 6FC5357-0BB21-0AE1 NCU572.2
數控控制主板 6FC5357-0BB22-0AE0 NCU572.3
數控控制主板 6FC5357-0BB23-0AA0 NCU572.3
數控控制主板 6FC5357-0BB23-0AA1 NCU572.3
數控控制主板 6FC5357-0BB23-0AE0 NCU572.4
數控控制主板 6FC5357-0BB24-0AA0 NCU572.4
數控控制主板 6FC5357-0BB25-0AA0 NCU572.5
數控控制主板 6FC5357-0BB31-0AE0 NCU573.2
數控控制主板 6FC5357-0BB33-0AA0 NCU573.3
數控控制主板 6FC5357-0BB33-0AA1 NCU573.3
數控控制主板 6FC5357-0BB33-0AE0 NCU573.2
數控控制主板 6FC5357-0BB33-0AE1 NCU573.2
數控控制主板 6FC5357-0BB33-0AE2 NCU573.3
數控控制主板 6FC5357-0BB33-0AE3 NCU573.3
數控控制主板 6FC5357-0BB34-0AA0 NCU573.4
數控控制主板 6FC5357-0BB34-0AE0 NCU573.4
數控控制主板 6FC5357-0BB34-0AE1 NCU573.4
數控控制主板 6FC5357-0BB35-0AA0 NCU573.5
所配套的驅動系統(tǒng)接口采用西門子公司全新設計的可分布式安裝以簡化系統(tǒng)結構的驅動技術,這種新的驅動技術所提供的
DRIVE-CLiQ接口可以連接多達6軸數字驅動。
工業(yè)自動化就是工業(yè)生產中的各種參數為控制目的,實現各種過程控制,在整個工業(yè)生產中,盡量減少人力的操作,而能充分利用動物以外的能源與各種資訊來進行生產工作,即稱為工業(yè)自動化生產,而使工業(yè)能進行自動生產之過程稱為工業(yè)自動化。
工業(yè)自動化是機器設備或生產過程在不需要人工直接干預的情況下,按預期的目標實現測量、操縱等信息處理和過程控制的統(tǒng)稱。自動化技術就是探索和研究實現自動化過程的方法和技術。它是涉及機械、微電子、計算機、機器視覺等技術領域的一門綜合性技術。工業(yè)革命是自動化技術的助產士。正是由于工業(yè)革命的需要,自動化技術才沖破了卵殼,得到了蓬勃發(fā)展。同時自動化技術也促進了工業(yè)的進步,如今自動化技術已經被廣泛的應用于機械制造、電力、建筑、交通運輸、信息技術等領域,成為提高勞動生產率的主要手段。
工業(yè)自動化技術是一種運用控制理論、儀器儀表、計算機和其他信息技術,對工業(yè)生產過程實現檢測、控制、優(yōu)化、調度、管理和決策,達到增加產量、提高質量、降低消耗、確保安全等目的綜合性高技術,包括工業(yè)自動化軟件、硬件和系統(tǒng)三大部分。 工業(yè)自動化技術作為20世紀現代制造領域中zui重要的技術之一,主要解決生產效率與*性問題。無論高速大批量制造企業(yè)還是追求靈活、柔性和定制化企業(yè),都必須依靠自動化技術的應用。 自動化系統(tǒng)本身并不直接創(chuàng)造效益,但它對企業(yè)生產過程起著明顯的提升作用:
(1)提高生產過程的安全性;
(2)提高生產效率;
(3)提高產品質量;
(4)減少生產過程的原材料、能源損耗。
6SY7000-0AA38 6SY7000-0AB38 6SY7000-0AC38
6SY7000-0AA39 6SY7000-0AB39 6SY7000-0AC39
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6SY7000-0AA41 6SY7000-0AB41 6SY7000-0AC41
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6SY7010-0AA20 6SY7010-0AB20 6SY7010-3AA19
6SY7010-0AA21 6SY7010-0AB21 6SY7010-3AA20
6SY7010-0AA22 6SY7010-0AB22 6SY7010-2AA01
6SY7010-0AA23 6SY7010-0AB23 6SY7010-2AA02
6SY7010-0AA24 6SY7010-0AB24 6SY7010-2AA03
6SY7010-0AA25 6SY7010-0AB25 6SY7010-2AA04
6SY7010-0AA26 6SY7010-0AB26 6SY7010-2AA05
6SY7010-0AA27 6SY7010-0AB27 6SY7010-2AA06
6SY7010-0AA28 6SY7010-0AB28 6SY7010-2AA07
6SY7010-0AA29 6SY7010-0AB29 6SY7010-2AA08
6SY7010-0AA30 6SY7010-0AB30 6SY7010-2AA09
6SY7010-0AA31 6SY7010-0AB31 6SY7010-2AA10
6SY7010-0AA32 6SY7010-0AB32 6SY7010-2AA11
6SY7010-0AA33 6SY7010-0AB33 6SY7010-2AA12
6SY7010-0AA34 6SY7010-0AB34 6SY7010-2AA13
6SY7010-0AA35 6SY7010-0AB35 6SY7010-2AA14
6SY7010-0AA36 6SY7010-0AB36 6SY7010-2AA15
6SY7010-0AA37 6SY7010-0AB37 6SY7010-2AA16
6SY7010-0AA38 6SY7010-0AB38 6SY7010-2AA17
6SY7010-0AA39 6SY7010-0AB39 6SY7010-2AA18
6SY7010-0AA40 6SY7010-0AB40 6SY7010-2AA19
6SY7010-0AA41 6SY7010-0AB41 6SY7010-2AA20
6SY7010-0AA42 6SY7010-0AB42 6SY7010-2AA21
6SY7010-0AA43 6SY7010-0AB43 6SY7010-2AA22
6SY7010-0AA44 6SY7010-0AB44 6SY7010-2AA23
6SY7010-0AA45 6SY7010-0AB45 6SY7010-2AA24
6SY7010-0AA46 6SY7010-0AB46 6SY8101-0AC00
6SY7010-0AA47 6SY7010-0AB47 6SY8101-0AC01
6SY7010-0AA48 6SY7010-0AB48 6SY8102-0AB10
6SY7010-0AA49 6SY7010-0AB49 6SY8102-0AB11
6SY7010-0AA50 6SY7010-0AB50 6SY8102-0AB20
6SY7010-0AA51 6SY7010-0AB51 6SY8102-0AB30
6SY7010-0AA52 6SY7010-0AB52 6SY8102-0AC10
6SY7010-0AA53 6SY7010-0AB53 6SY8102-0AC11
6SY7010-0AA54 6SY7010-0AB54 6SY8102-0AC20
6SY7010-0AA55 6SY7010-0AB55 6SY8102-0AC30
6SY7010-0AA56 6SY7010-0AB56 6SY8102-0AD10
6SY7010-0AA57 6SY7010-0AB57 6SY8102-0AD11
6SY7010-0AA58 6SY7010-0AB58 6SY8102-0AD20
6SY7010-0AA59 6SY7010-0AB59 6SY8102-0AD30
6SY7010-0AA60 6SY7010-0AB60 6SY8102-0BB10
6SY7010-0AA61 6SY7010-0AB61 6SY8102-0BB11
6SY7010-0AA62 6SY7010-0AB62 6SY8102-0BB20
6SY7010-0AA63 6SY7010-0AB63 6SY8102-0BB30
6SY7010-0AA64 6SY7010-0AB64 6SY8102-0BC10
6SY7010-0AA65 6SY7010-0AB65 6SY8102-0BC11
6SY7010-0AA66 6SY7010-0AB66 6SY8102-0BC20
6SY7010-0AA67 6SY7010-0AB67 6SY8102-0BC30
6SY7010-0AA68 6SY7010-0AB68 6SY8102-0BD10
6SY7010-0AA69 6SY7010-0AB69 6SY8102-0BD11
6SY7010-0AA70 6SY7010-0AB70 6SY8102-0BD20
6SY7010-0AA71 6SY7010-0AB71 6SY8102-0BD30
6SY7010-0AA72 6SY7010-0AB72 6SY8102-0CB10
6SY7010-0AA73 6SY7010-0AB73 6SY8102-0CB20
6SY7010-0AA74 6SY8101-0AB00 6SY8102-0CB30
6SY7010-0AA75 6SY8101-0AB01 6SY8102-0CC10
6SY8101-0AA00 6SY8101-0AB02 6SY8102-0CC20
6SY8101-0AA01 6SY8101-0AB03 6SY8102-0CC30
6SY8101-0AA02 6SY8101-0AB04 6SY8102-0CD10
6SY8101-0AA03 6SY8101-0AB05 6SY8102-0CD20
6SY8101-0AA04 6SY8101-0AB06 6SY8101-0AB72
6SY8101-0AA06 6SY8101-0AB07 6SY8101-0AB73
6SY8101-0AA08 6SY8101-0AB08 6SY8101-0AB74
6SY8101-0AA11 6SY8101-0AB09 6SY8101-0AB75
NCU
NCU 573.5 是 SINUMERIK 840D powerline 的旗艦產品,代表著 SINUMERIK 840D系列中的zui高配置。集成式 PLC 擁有顯著提高的性能。
數控控制主板 6FC5357-0BB11-0AE0 NCU571.2
數控控制主板 6FC5357-0BB11-0AE1 NCU571.3
數控控制主板 6FC5357-0BB12-0AE0 NCU571.4
數控控制主板 6FC5357-0BB13-0AA0 NCU571.3
數控控制主板 6FC5357-0BB13-0AA1 NCU571.3
數控控制主板 6FC5357-0BB14-0AA0 NCU571.4
數控控制主板 6FC5357-0BB15-0AA0 NCU571.5
數控控制主板 6FC5357-0BB21-0AE0 NCU572.2
數控控制主板 6FC5357-0BB21-0AE1 NCU572.2
數控控制主板 6FC5357-0BB22-0AE0 NCU572.3
數控控制主板 6FC5357-0BB23-0AA0 NCU572.3
數控控制主板 6FC5357-0BB23-0AA1 NCU572.3
數控控制主板 6FC5357-0BB23-0AE0 NCU572.4
數控控制主板 6FC5357-0BB24-0AA0 NCU572.4
數控控制主板 6FC5357-0BB25-0AA0 NCU572.5
數控控制主板 6FC5357-0BB31-0AE0 NCU573.2
數控控制主板 6FC5357-0BB33-0AA0 NCU573.3
數控控制主板 6FC5357-0BB33-0AA1 NCU573.3
數控控制主板 6FC5357-0BB33-0AE0 NCU573.2
數控控制主板 6FC5357-0BB33-0AE1 NCU573.2
數控控制主板 6FC5357-0BB33-0AE2 NCU573.3
數控控制主板 6FC5357-0BB33-0AE3 NCU573.3
數控控制主板 6FC5357-0BB34-0AA0 NCU573.4
數控控制主板 6FC5357-0BB34-0AE0 NCU573.4
數控控制主板 6FC5357-0BB34-0AE1 NCU573.4
數控控制主板 6FC5357-0BB35-0AA0 NCU573.5
所配套的驅動系統(tǒng)接口采用西門子公司全新設計的可分布式安裝以簡化系統(tǒng)結構的驅動技術,這種新的驅動技術所提供的
DRIVE-CLiQ接口可以連接多達6軸數字驅動。
控制類型
采用32位微處理器、實現CNC控制,用于完成CNC連續(xù)軌跡控制以及內部集成式PLC控制。。
機床配置
可實現鉆、車、銑、磨、切害、沖、激光加工和搬運設備的控制,備有全數字化的SIMDRIVE611數字驅動模塊:zui多可以控制31個進給軸和主軸.進給和快速進給的速度范圍為100-9999mm/min。其插補功能有樣條插補、三階多項式插補、控制值互聯(lián)和曲線表插補,這些功能。為加工各類曲線曲面零件提供了便利條件。此外還具備進給軸和主鈾同步操作的功能。
操作方式
其操作方式主要有AUTOMATIC(自動)、JOG(手動)、示教(TEACH IN) 手動輸入運行(MDA) ,自動方式:程序的自動運行,加工程序中斷后,從斷點恢復運行;可進行進給保持及主軸停止,跳段功能,單段功能,空運轉。
輪廓和補償
840D可根據用戶程序進行輪廓的沖突檢測、*半徑補償的進入和退出策略及交點計算、*長度補償、螺距誤差補償棚測量系統(tǒng)誤差補償、反向間隙補償、過象限誤差補償等。
NC編程
840D系統(tǒng)的NC編程符合DIN 66025標準(德國工業(yè)標準),具有高級語言編程特色的程序編輯器,可進行公制、英制尺寸或混合尺寸的編程,程序編制與加工可同時進行,系統(tǒng)具備1.5兆字節(jié)的用戶內存,用于零件程序、*偏置、補償的存儲。
PLC編程
840D的集成式PLC*以標準sIMAncs7模塊為基礎,PLC程序和數據內存可擴展到288KB,u/o模塊可擴展副2048個輸入/輸出點、PLC程序能以*的采樣速率監(jiān)視數據輸入,向數控機床發(fā)送運動停止/起動等指令。
操作部分硬件
840D系統(tǒng)提供了標準的PC軟件、硬盤、奔騰處理器,用戶可在Windows98/2000下開發(fā)自定義的界面。此外,2個通用接過RS232可使主機與外設進行通信,用戶還可通過磁盤驅動器接口和打印機并聯(lián)接口完成程序存儲、讀入及打印工作。
顯示部分
840D提供了多言種的顯示功能,用戶只需按一下按鈕.即可將用戶界面從一種語自轉換為一種語言,系統(tǒng)提供的話言有中文、英語、德語、西班牙語、法語、意大利語:顯示屏上可顯示程序塊、電動機軸位置、操作狀態(tài)等信息。
2.1 西門子數控系統(tǒng)的基本構成
請參閱:SIEMENS數控系統(tǒng)操作部件
SIEMENS用于數控系統(tǒng)的HMI軟件
西門子數控系統(tǒng)有很多種型號,首先我們來觀察一下802D所構成的實物圖,SINUMERIK 802D是個集成的單元,它是由NC以及PLC和人機界面(HMI)組成,通過PROFIBUS總線連接驅動裝置以及輸入輸出模板,完控制功能。
而在西門子的數控產品中zui有特點,zui有代表性的系統(tǒng)應該是840D系統(tǒng)。因此,我們可以通過了解西門子840D系統(tǒng),來了解西門子數控系統(tǒng)的結構。首先通過以下的實物圖觀察840D系統(tǒng)。
2.2西門子810D系統(tǒng)的結構組成 (請參閱:SINUMERIK 810D 840D 簡明調試手冊 - 2006版本)
SINUMERIK840D是由數控及驅動單元(CCU或NCU),MMC,PLC模塊三部分組成,由于在集成系統(tǒng)時,總是將SIMODRIVE611D驅動和數控單元(CCU或NCU)并排放在一起,并用設備總線互相連接,因此在說明時將二者劃歸一處。
1. 人機界面
人機交換界面負責NC數據的輸入和顯示,它由MMC和OP組成 MMC(Man Machine Communication)包括:OP(Operation panel)單元,MMC,MCP(Machine Control Panel)三部分。MMC實際上就是一臺計算機,有自己獨立的CPU,還可以帶硬盤,帶軟驅;OP單元正是這臺計算機的顯示器,而西門子MMC的控制軟件也在這臺計算機中。
(1)、MMC(Man Machine communication)
zui常用的MMC有兩種:MMCC100.2和MMC103,其中MMC100.2的CPU為486,不能帶硬盤;而MMC103的CPU為奔騰,可以帶硬盤,一般的,用戶為SINUMERIK810D配MMC100.2,而為SINUMERIK840D配MMC103.PCU(PC UNIT)是專門為配合西門子的操作面板OP10、OP10S、OP10C、OP12、OP15等而開發(fā)的MMC模塊,目前有三種PCU模塊——PCU20、PCU50、PCU70, PCU20對應于MMC100.2,不帶硬盤,但可以帶軟驅;PCU50、PCU70對應于MMC103,可以帶硬盤,與MMC不同的是:PCU50的軟件是基于WINDOWS NT的。PCU的軟件被稱作HMI。
HMI有分為兩種:嵌入式HMI和高級HMI。一般標準供貨時,PCU20裝載的是嵌入式 HMI,而PCU50和PCU70則裝載高級HMI。
(2)OP(Operation pannel)
OP單元一般包括一個10.4〞TFT顯示屏和一個NC鍵盤。根據用戶不同的要求,西門子為用戶選配不同的OP單元,如: OP030,OP031,OP032,OP032S等,其中OP031zui為常用。
(3)、MCP(Machine control pannel)
MCP是專門為數控機床而配置的,它也是OPI上的一個節(jié)點,根據應用場合不同,其布局也不同,目前,有車床版MCP和銑床版MCP兩種。對810D和840D,MCP的MPI地址分別為14和6,用MCP后面的S3開關設定。
對于SINUMERIK840D應用了MPI(Multiple Point Interface)總線技術,傳輸速率為187.5k/秒,OP單元為這個總線構成的網絡中的一個節(jié)點。為提高人機交互的效率,又有OPI(Operator PanelInterface)總線,它的傳輸速率為1.5M/秒。
2. NCU(Numerical control unit)數控單元
SINUMERIK840D的數控單元被稱為NCU(Numenrical Controlunit)單元(在810D中稱為CCU(compact control unit)):*控制單元,負責NC所有的功能,機床的邏輯控制,還有和MMC的通訊 它由一個COM CPU板. 一個PLC CPU板和一個DRIVE板組成.
根據選用硬件如CPU芯片等和功能配置的不同,NCU分為NCU561.2,NCU571.2,NCU572.2,NCU573.2(12軸),NCU573.2(31軸)等若干種,同樣,NCU單元中也集成SINUMERIK840D數控CPU和SIMATIC PLC CPU芯片,包括相應的數控軟件和PLC控制軟件,并且?guī)в蠱PI或Profibus接口,RS232接口,手輪及測量接口,PCMCIA卡插槽等,所不同的是NCU單元很薄,所有的驅動模塊均排列在其右側。
數字驅動
(請參閱:Simodrive 611 Universal 產品介紹)
數字伺服:運動控制的執(zhí)行部分,由611D伺服驅動和1FT6(1FK6)電機組成。
SINUMERIK840D配置的驅動一般都采用SIMODRIVE611D.它包括兩部分:電源模塊+驅動模塊(功率模塊)。
電源模塊:主要為NC和給驅動裝置提供控制和動力電源,產生母線電壓,同時監(jiān)測電源和模塊狀態(tài)。根據容量不同,凡小于15KW均不帶饋入裝置,極為U/E電源模塊;凡大于15KW均需帶饋入裝置,記為I/RF電源模塊,通過模塊上的訂貨號或標記可識別。
611D數字驅動:是新一代數字控制總線驅動的交流驅動,它分為雙軸模塊和單軸模塊兩種,相應的進給伺服電機可采用1FT6或者1FK6系列,編碼器信號為1Vpp正弦波,可實現全閉環(huán)控制。主軸伺服電機為1PH7系列。
4. PLC模塊
SINUMERIK810D/840D系統(tǒng)的PLC部分使用的是西門子SIMATIC S7-300的軟件及模塊,在同一條導軌上從左到右依次為電源模塊(Power Supply),CPU模塊,接口模塊(Interface Module)及信號模塊(Signal Module)。PLC模塊的CPU與NC的CPU是集成在CCU或NCU中的。
電源模塊(PS)是為PLC和NC提供電源的+24V和+5V。
接口模塊(IM)是用于級之間互連的。
信號模塊(SM)使用與機床PLC輸入/輸出的模塊,有輸入型和輸出型兩種。
元件
系統(tǒng)集成和連接以下元件:zui大可以連接2個電子手輪,小型手持單元,通過I/O 模塊PP 72/48 或通過 MCPA模塊控制的機床操作面板,MCPA 模塊被插入安裝在PCU 210的后背板。MCPA 模塊可以連接機床控制面板,同時具有用于模擬主軸的模擬接口。zui大可以連接3個I/O模塊PP 72/48。