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ユニファイドコントローラ nv series
type2 light コントローラ
nv series
type2 light
一般仕様書No. JV-224
1
■概 要
近年、プラント制御、機器制御は高性能化、多様化が
進み、単なる制御コントローラとしてだけではなくシス
テムを如何に効率よく一元的に構築し、メンテナンスし
てゆくことが重要な要因となってきています。
ユニファイドコントローラ nv series は、システム規模
によってスケーラブルに構成できるコントローラです。
また、長年蓄積したアプリケーション資産を継続して
使用できるよう、エンジニアリングツール、監視・制御
ネットワーク、オペレータステーションは、各従来機種
から継承しています。
ユニファイドコントローラ nv シリーズ type2 light コン
トローラは、統合コントローラ V シリーズの L2 モデル
の後継機として、主に計装のループ制御を実行する中小
規模向け DCS コントローラです。
■特 長
type2 light コントローラは次の特長を持っています。
(1) 国際規格準拠の高速なリモート I/O システム
当社は、Real-Time Ethernet 国際規格 IEC 61784-2
/61158「TCnet」を提唱し、type2 light ではそれに準
拠した高速シリアル I/O システム TC-net I/O を採用
しています。伝送速度が 100Mbps のリモート I/O シ
ステムです。高速に I/O データを収集でき、収集周
期の 小設定時間は 100μs です。
(2) CPU1モジュール化でシステム稼働率を向上
CPU モジュールに、CPU 機能、Ethernet 通信、二重
化制御機能を搭載しました。1モジュール化したこ
とで部品点数を削減し、故障率の低減を図っていま
す。また、ファンレスで交換もスムーズです。
(3) モジュールの冗長化構成と内部メモリの ECC 回路適
用により高信頼性を実現
電源、CPU、伝送モジュールを 2 セット用意した二重
化システムを構築できます。さらに、CPU 内部メモ
リには ECC 回路を適用し、単なるエラーの検出だけ
でなくエラーが発生した部位を正しい値に訂正しま
す。
図 1 type2 light コントローラ(PUM21)
(4) 監視・制御ネットワークの冗長化による高信頼性
監視・制御ネットワークは伝送速度 100Mbps の
Ethernet を採用し、さらに伝送路は標準二重化として、
高い信頼性を確保しています。
(5) 監視・制御システムの三つの基本要素で継承性確保
・ エンジニアリングツール(nV-Tool):
従来機種から採用している国際規格 IEC 61131-3 に準
拠し、さらに、使いやすくするためユーザの好みに合
わせて、シンボルのカスタマイズができます。
・ インテリジェントシリアル I/O:
CIEMAC1000シリーズ以降使用されているインテリジ
ェントシリアル I/O をサポートしています。I/O は残
してメイン部のみ更新するなど、予算計画に応じた段
階的更新ができます。
・ オペレータステーション:
従来機種『OIS-DS』が接続でき、従来どおりの操作性
を継承しました。また、OIS-DS は OPC サーバとして
の機能も追加できます。
この製品は、一般産業機器(各種プロセス制御、製造ライン制御など)のシステムに使用されることを意図して設計、製造されたもので
す。人命に直接かかわるような状況の下で使用される機器やその機器の含まれているシステムに用いられることを目的として設計、製
造されたものではありません。 この製品をそれらの用途にご使用の場合には、事前に営業窓口にご相談ください。
この製品は、厳重な品質管理のもとに製造しておりますが、電子デバイスの故障などにより、人命にかかわるような設備や重大な影響が
予測される設備への適用に際しては、システムの運用・維持・管理に関して、安全なシステムを構築するための特別な配慮を施してください。
この製品は、電気工事・据付工事などが必要です。お買い上げの販売店や専門業者、当社販売担当にご相談ください。工事に不備があ
ると、感電や火災の原因になります。 この製品をご使用の前には、関連の取扱説明書をよくお読みになり、正しくお使いください。
nv series type2 light
一般仕様書 No. JV-224
2
■システム構成
ユニファイドコントローラ nv シリーズ type2 light は、
計装システムで使用するための機能を実装したコントロ
ーラです。Ethernet を介して東芝 CIE 統合制御システム
CIEMAC-DS のオペレータステーション OIS-DS と、ある
いは TC-net I/O バスを介して TC-net I/O と接続するな
どして、計装システムを構成できます。
コントローラは二重化構成を基本にしています。
図 2 に、type2 コントローラシステムの構成例を示しま
す。
図 2 type2 light コントローラのシステム構成(例)
① OIS-DS
CIEMAC 標準の HMI(ヒューマンインタフェース)
である OIS-DS が、nv シリーズ type2 light コントロー
ラをサポートします。
② エンジニアリングツール
ユニファイドコントローラ/統合コントローラの
エンジニアリングツール(nV-Tool)が、上位互換機能
として nv シリーズ type2 light コントローラをサポー
トします。統合コントローラと同じ環境で、エンジ
ニアリングおよび保守ができます。
nV-Tool は、nv シリーズの全てのコントローラ
(type1、type1 light、type2、type2 light)で共通です。
エンジニアリングツールは、制御 LAN 経由で接続
します。その際、ツール PC は必ずA系に接続します。
③ Ethernet
二重化された Ethernet(100Mbps)で制御 LAN を構成
します。
④ コントローラユニット(CPU)
type2 light コントローラには、CPU 機能の他、
OIS-DS 通信用 Ethernet インタフェース、二重化制御
機能を含んでいます。type2 light では、このコントロ
ーラユニットを二台実装した二重化構成を標準構成
とします。またコントローラは、TC-net I/O ループ
1系統をサポートしています。
⑤ TC-net I/O ループ
ユニファイドコントローラユニットを、TC-net I/O
と接続するためのネットワークです。type2 light コン
トローラはシングルループ構成です。
⑥ TC-net I/O バス
ユニファイドコントローラユニットの TC-net I/O
インタフェースと、TC-net I/O モジュールをつなぐ
ローカルバスです。標準で二重化になります。
⑦ TC-net I/O アダプタ
ユニファイドコントローラユニットと、TC-net I/O
モジュールを接続するインタフェースです。
⑧ TC-net I/O
ユニファイドコントローラ nv シリーズの入出力モ
ジュールです。
nv series type2 light
一般仕様書No. JV-224
3
■コントローラの構成
●シングルシステム構成
シングルシステム構成では、ベースユニット(BUM22)
に、コントローラモジュールおよび電源モジュールを実
装します。空いているスロットにはブランクモジュール
を実装します。
図 3 シングル構成
●二重化システム構成
二重化システムは、ベースユニット(BUM22)にコント
ローラモジュールと電源モジュールを各2台実装した待
機冗長システムです。
二重化システムでは、制御を実行している系をオンラ
イン、待機状態の系をスタンバイと呼んでいます。また、
同時に立ち上げた場合に、優先的にオンラインへ立ち上
がる系をプライマリ、スタンバイへ立ち上がる系をセカ
ンダリと呼びます。
二重化システムは、1 シャーシ二重化構成です。
図 4 二重化構成
■モジュール構成
ベースユニット BUM22
x-1:CPU モジュール PUM21(2スロット幅)
x-2:シリアルバスインタフェース SBM21(1スロット幅)
x-3:電源モジュール PS693(2スロット幅)
図 5 ベースユニットに実装できるモジュール
■ I/O 構成
●高速シリアル TC-net I/O
ユニファイドコントローラ nv シリーズ type2 light では、
TC- net I/O ループのシングルループで I/O を接続しま
す。(図 3/図4を参照)
●インテリジェントシリアル I/O
従来機種インテリジェントシリアル I/O と接続するに
は、専用のインタフェース機能を持つシリアルバスイン
タフェースモジュール(SBM21)を使用します。二重化
システムでは同モジュールを2枚実装します。
図 6 インテリジェントシリアル I/O 接続構成
●F シリーズ I/O
従来機種 F シリーズ I/O をサポートするには、専用の
インタフェース機能を持つ TC-net I/O インタフェース
が必要です。
nv series type2 light
一般仕様書 No. JV-224
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■プログラム開発支援ツール
プログラム開発支援ツール「エンジニアリングツール
(nV-Tool)」は、ユニファイドコントローラ共通のプログ
ラム作成・モニタのソフトウェアパッケージです。
IEC61131-3 のプログラミング言語(LD、SFC、FB、ST)をサ
ポート、オンラインおよび本体と切り離してスタンドア
ローンでオフラインプログラミングができます。
●フルグラフィック型エディタ
ワークシート上でシンボルの自由配置、移動、自動結
線、結線交差や戻り線を許容するフルグラフィック型エ
ディタを搭載。エンジニアリングの自由度と作画生産性、
プログラム可読性が向上します。IEC 61131-3 準拠の
LD/FBD/SFC 言語をサポートしています。
●ST 言語サポート
LD/FB/SFC 言語に加え、ST(ストラクチャードテキス
ト)言語をサポート。演算式や繰り返し処理も、的確に
効率よく記述できます
●ユーザ独自シンボルの活用
古くから慣れ親しまれてきた産業分野個別のグラフィ
ックシンボルや、ユーザ独自のシンボルの利用を可能に
するカスタムシンボルエディタを搭載。
IEC 61131-3 に準拠しながら、独自シンボルの定義、利
用により、エンジニアリングの効率化と可読性を向上さ
せます。
●XML インポート/エクスポート
XMLファイルのインポート/エクスポート機能により、
異機種とのプログラム交換、統合コントローラ V シリー
ズエンジニアリングツールのプログラム資産の継承、活
用、広範囲な周辺ツールでのプログラムの共有が可能で
す。XML ファイルは、業界標準の PLCopen XML Schema
Ver1.0 に準拠しています。
●多彩なアドインソフトウェア
新計装ファンクションブロック、新計装タグエディタ
などのアドインソフトウェアが、計装制御アプリケーシ
ョンのエンジニアリング効率向上を支援します。
図 7 エンジニアリングツールの構成
nv series type2 light
一般仕様書No. JV-224
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■仕 様
●一般仕様
表 1 一般仕様
項 目 仕 様 備考
動作周囲温度 0~55℃ 24 時間の平均温度 40℃以下 (注 1)
保存温度 -40~70℃
動作周囲相対湿度 10~95%RH レベル RH2(結露なし) (注 2)
塵埃 塵埃 0.3mg/m3 (導電性塵埃がないこと)
汚染度 2(通常、導電性の汚染がない状態)以下 IEC 61131-2
腐食性ガス 腐食性ガスの無いこと
シリコンを含む物質がないこと
(注 3)
使用高度 標高 2000m 以下
耐振動
(振動イミュニティ)
IEC 60068-2-6、test Fc 準拠 X、Y、Z
各 10 サイクル
(注 4)
耐衝撃
(衝撃イミュニティ)
IEC 60068-2-27、test Ea 準拠 147m/S2
(直交する3軸方向-各3回)
絶縁抵抗 DC500V メガ 10MΩ以上 電源端子-GND 端子間
I/O:個別仕様参照
絶縁耐力 2000Vac 1分間 電源端子-GND 端子間
I/O:個別仕様参照
自然落下 出荷梱包状態:1,000mm
製品梱包状態:300mm
耐ノイズ
ファースト
トランジェント
AC 電源:2kV
DC 電源:2kV(10m 以下は不要)
I/O 電源 DC:1kV (10m 以下は不要)
AC-I/O:2kV(非シールドケーブル)
DC-I/O:1kV(非シールドケーブル)
アナログ I/O:1kV(シールドケーブル)
静電気放電 4kV(接触放電) レベル ESD-3
放射電磁界 10V/m
インパルスノイ
ズ
電源線 ノイズ電圧:1500V
パルス幅:1μs/100ns
EMC ゾーン ゾーンB(ゾーンAを含む)
接地 D 種接地 (注 5)
構造 開放型機器
設置場所 屋内制御盤内
冷却方式 自然空冷
質量 約 4kg BUM22(二重化シャーシ全スロット実装)
外形寸法 基幹部 416.5W×135H×115D(mm) 突起部含まず
準拠規格 電気設備技術水準
IEC61131-2(2004/108/EC)
IEC61131-2(2006/ 95/EC)
UL508(UL60947-4-1-A)/ CSA C22.2 No.142
CE マーキング
目標耐用年数 10 年:コントローラ、ベースユニット、伝送装置(動
作周囲温度:40℃)
メンテナンス部品交換要(注 6)
(注1) 基準温度測定位置はベースユニット底面下部 50mm
(注2) 長期保存の場合、予備品等は高温・多湿を避け暗所で保管ください。製品の長期保存時の温湿度は
0~40℃、20~80%RH(結露しないこと)および温度変化率 10℃/h以下にしてください。特にバッテ
リや電源は、周囲温度が高いと使用可能期間に影響します。常温(25℃)以下で保管してください。
(注3) 次の成分を含まないこと
硫化水素、亜硫酸ガス、塩素ガス、窒素酸化物(NOx)、硫黄酸化物(SOx)、アンモニア、シリコンガスなど
(注4) 5≦f<9Hz :片振幅 3.1mm
9≦f<150Hz :定加速度 9.8m/sec2
nv series type2 light
一般仕様書 No. JV-224
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(注5) メッシュ接地など、D種接地以外の方法での接地は、D種接地と同等の効果が得られる条件下でシステム
に適用できます。D種接地以外の場合、ユーザが接地の効果を確認してください。
(注6) 一般仕様での「目標耐用年数」とは「設計寿命」(目標値)であり保証されるものではありません。また、
一般的に製品の偶発故障期間を耐用年数または耐用寿命といいます。経年変化や使用頻度によって、その
機能が設計寿命を下回る構成部品を有寿命部品とします。
主な有寿命部品は「メモリバックアップ電池、アルミ電解コンデンサ、リレー、ヒューズ、フォトカプラ」
などです。
なお、平均動作周囲温度 40℃、自然空冷の条件で有寿命部品であるアルミ電解コンデンサを適用してい
るモジュールのアルミ電解コンデンサ推奨交換周期は 7年です。
nv series type2 light
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●機能仕様
表 2 コントローラモジュール PUM21 機能仕様(その 1)
項 目 仕 様
制御方式 ストアードプログラム・サイクリックスキャン方式
プロセッサ 管理プロセッサ 汎用プロセッサ
入出力プロセッサ
実行方式 イベント イベント(EV) 8 タスク
スキャン(注 3) 高速スキャン
(HS)
0,10~500ms/1ms 単位
1 タスク/8 プログラム
メインスキャ
ン
(MS)
100~10000ms/10ms 単位
1タスク/64 プログラム
入出力方式 一括入出力 可能
直接入出力 可能
割込み 割込み(IP) 8 タスク
プログラム容量(注 1) 128K ステップ
データ容量 タグデータ/パラメータ(注 2) 717KW
ローカル変数/ユーザグローバル変数 64KW
コントローラ間伝送 受信(AW):64KW
送信(MW):1KW
IQ レジスタ 16KW
システムレジスタ(ZW) 7KW
データレジスタ(DW) 32KW
I/O 内蔵 TC-netI/O ノード数 16
大ユニット
数
16
大スロット
数
256(16 ユニット×16 スロット)
インテリジェント
シリアル I/O
IF 数 1
バス数 2ch/枚
ユニット数 15 ユニット/ch
モジュール数 14 モジュール/ユニット
一括入出力更新時間 TC-netI/O 70μs/W以下
システムバス 3μs/W以下
プログラミング言語 LD/FBD/SFC/ST
二重化 トラッキング時間 1ms/KW
二重化切替時間 500ms 以下 (注 4)
補足
(注1) プログラム容量は、ユーザプログラムの 大ステップ数ではありません。ユーザプログラムのほか
にプログラム実行用の情報を含みます。
(注2) タグパラメータは、PV,LP,PB,TC,DB,SQ,P,T,C,RTT を含みます。タグデータは、
PV,LP,PB,TC,SQ,T,C,R,W を含みます。
(注3) スキャンの設定は HS:10ms および MS:100ms から設定可能ですが、タグやプログラムの登録状況によ
って設定時間内に実行完了をしない場合があります。また、コントローラを二重化で動作させる場
合、MS≧300ms である必要があります。
(注4) 全ての I/O が正常な場合の数値です。ユニット(インテリジェントシリアルは SBIF*、TC-netI/O は
SA9**)との伝送ができない状態(モジュール電源 OFF、ケーブル断線、未実装など)では 3秒以上かか
ることがあります。
nv series type2 light
一般仕様書 No. JV-224
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表 2 コントローラモジュール PUM21 機能仕様(その 2)
項 目 仕 様
実行速度 ビット 接点 2μs
コイル 3μs
浮動小数点 LD 3μs
ST 10μs
加減乗除 6μs
PID_P 36μs
標準入出力
(注 1)
IND 50μs
PID 130μs
PB8 180μs
伝送ポート nV-Tool 接続 内蔵 Ethernet
ソケット通信(命令語)
サポートネット
ワーク
システムバスモジュール OIS-DS 接続
TC-net I/O バスモジュール FL-net、MODBUS-RTU、
Profibus-DP
RAS 診断 パワーフェイルチェック、バッテリチェック、
I/O プロセッサ機能チェック、不正命令検出、
WDT、システム ROM BCC チェック、周辺 LSI チ
ェック、全メモリの ECC チェック、システムバ
スアクセスのパリティチェックおよびタイム
アウト、I/O ステータスチェック
監視 システム状態表示(I/O 状態表示含む)、トレー
ス(エラー・イベント・伝送)、プログラム実行
時間計測、プログラム実行渋滞検出
デバッグメンテナンス オンラインステータス表示、バックアップ/リ
ストア機能、デフラグ、オンラインメンテナン
ス機能、シミュレーション機能
タグ 指示計(#PV) 384
調節計(#LP) 128
ディジタル計器(#PB) 512
タイマー/カウンター(#TC) 64
シーケンス(#SQ) 64
データブロック(#DB) 128
折れ線テーブル(#P) 128
タイマー(#T) 256
カウンター(#C) 128
整数パラメータ(#W) 640
実数パラメータ(#R) 2048
リアルタイムトレンド(#RTT) 512
nv series type2 light
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●電源モジュール仕様
表 3 電源モジュール仕様
項 目 仕 様 備 考
型式 PS693
定格電圧 AC100~240V
電圧許容範囲 AC85-264V
定格周波数 50/60Hz
周波数許容範囲 47-53/57-63Hz
許容瞬時停電時間 10ms 以下
許容波形歪み率 10%以下 定格入力電圧時
許容リップル - 定格入力電圧時
大消費電力 120VA(50W)以下
定格電流 1.2A
漏れ電流 1.5mA 以下
突入電流 AC220V-30A ピーク以内 定格入力電圧時
5 秒以上停止後
出力定格 5V-7A(内部ロジック用)
3.3V-1A(内部ロジック用)
24V-0.8A
合計 35W 以内
絶縁抵抗 DC500V メガ 10MΩ以上
絶縁耐圧 AC2500V 1分間 入力-出力間
入力-FG 間
接地 D 種接地(専用)
保護回路 過電圧保護、過電流保護
付属機能
状態表示 LED POWER(緑)
RUN 接点 ドライ A接点(AC240V/DC24V-0.2A max.)
スイッチ なし
スロット幅 2 スロット占有(70mm)
質量 約 600g
外形寸法 70.5(W)×130.0(H)×104.5mm (D) 突起部含まず
外線端子台 9 端子-M3.5 ビス(固定式)
オーバホール アルミ電解コンデンサ推奨交換周期 8年
条件:平均周囲温度 40℃
目標値
nv series type2 light
一般仕様書 No. JV-224
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●コントローラモジュール仕様
表 4 コントローラモジュール仕様(ハードウェア)
項 目 仕 様 備 考
型式 PUM21
基板構成 2 枚
MPU SH7730(SH4A) ×2
バス幅 32bit
動作周波数 50MHz
消費電流 2.5A (Max)
スロット幅 2スロット占有
質量 約 360g
外形寸法 70.6W×130.0H×105.0D(mm) 突起部含まず
状態表示 LED RUN、ONL、STBY、HALT、ERR、ALM、BATT、
TRK、LP、SCAN、TRUN、HLTH
バス I/F
システムバス シリアルバス
トラッキングバス LVDS(電気レベル)
TC-net I/O ループ 1ch
伝送ポート
Ethernet 100BASE-TX 準拠
スイッチ
動作モードスイッチ HALT/RUN/P-RUN
設定スイッチ ディップスイッチ 8 極(正面パネル) モード設定スイッチ
ロータリスイッチ 16 進-2 個 IP アドレス設定
コネクタ
TC-net I/O ループ RJ45 2 個(シングルループ)
Ethernet RJ45 2 個
USB 弊社メンテナンス用
バッテリ BR1/2 相当 3.0V-1000mAh
バックアップ時間 停電合計時間:90 日
大交換周期 年間平均温度 30℃以下:5年
30℃以上:2年
稼働率 95%
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●TC-net I/O ループ仕様
表 5 TC-net I/O ループ仕様
項 目 仕 様 備 考
システム 電気
トポロジ ループ、1系統
伝送速度 100Mbps
接続 I/O ノード数 大 16 ノード
接続 I/O ユニット数 大 16 ユニット/ノード
伝送ケーブル TC-net IO 専用ケーブル
大ケーブル長 大 10m
総延長 大 100m
通信サービス スキャン伝送/メッセージ伝送
スキャン周期 高速スキャン:0.1ms~10ms
中速スキャン:2ms~1000ms
スキャン伝送容量 128kW/システム
(2048 ブロック/システム)
送信容量 32kW/ノード
●Ethernet ポート仕様
表 6 Ethernet ポート仕様
項 目 仕 様 備 考
ソケット数 大 48
規格名 10BASE-T/100BASE-TX
トポロジ スター型(HUB 接続)
伝送速度 10Mbps/100Mbps
伝送路長 ノードと HUB 間 大 100m
絶縁 パルストランス
通信ケーブル STP(カテゴリ 5以上)
●シリアルバスインタフェースモジュール仕様
表 7 シリアルバスインタフェースモジュール仕様
項 目 仕 様 備 考
型式 SBM21
周囲温度 0~55℃
湿 度 10~95%RH
電源電圧 5VDC
系統数 2 系統
伝送方式 IEEE802.4 準拠
インタフェース RS485 準拠
RS485 ドライバ 絶縁型トランシーバ
伝送速度 1Mbps
接続ノード数 大 15 ノード/系統
伝送路長 大 30m
(中継ケーブル含む:筐体内配線専用)
伝送サイズ 大 64 バイト
信号符号 マンチェスタ符号
バス冗長化 標準二重化
終端抵抗 100Ω
絶縁耐圧 AC500V 1 分間 デジタルモジュールのみ
消費電流 1000mA 以下
外形 25W×130H×105D(mm) 突起部含まず
質量 約 165g
nv series type2 light
一般仕様書 No. JV-224
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■基本ユニット構成要素
表 8 基本ユニット構成要素
項 目 型 式 名 称 概 要
PUM21 HPUM21**S コントローラモジュール ループ制御用 CPU モジュール
PS693 GPS693**S 電源モジュール 定格入力電圧 AC100~240V
SBM21 HSBM21**S シリアルバスインタフェース
モジュール シリアルバス MAX2系統
BUM22 HBUM22**S ベースユニット type2 light 専用ベースユニット
BPM21 HBPM21**S ブランクモジュール 拡張モジュールスロット用
BPM22 HBPM22**S ブランクモジュール コントローラモジュールスロット用
BPM2P HBPM2P**S ブランクモジュール 電源モジュールスロット用
■外形寸法図
図 9 ベースユニット BUM22
nv series type2 light
一般仕様書No. JV-224
13
図 10 電源モジュール PS693
70.6 105
13
0
PUM21
RUN
ERR
TRK
HALT
BATT
ALM
SCAN
HLTH
TRUN
LP-1
LP-2
EN-A
EN-B
AC
T-
1L
NK
-1
AC
T-
2L
NK
-2
AC
T-
AL
NK
-A
AC
T-
BL
NK
-B
ONL
STBY
LP
図 11 コントローラモジュール PUM21
70.5
13
0
104.5
nv series type2 light
一般仕様書 No. JV-224
14
25 105
130
SBM21
ACK1
ACK2
SB-2
SB-1
図 12 シリアルバスインタフェースモジュール SBM21
記載内容は、設計変更その他の理由により、お断りなく変更させていただくことがあります。
'15. 8 (TSB) 初 版
・ Ethernet/イーサネットは日本における富士ゼロックス株式会社の登録商標です。
・ 本書に掲載の商品の名称は、それぞれ各社が商標として使用している場合があります。