西门子CPU主机6ES7314-6CH04-0AB0
(一)PLC的类型
PLC按结构分为整体型和模块型两类，按应用分为现场安装和控制室安装两类；按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从应用角度出发，通常可按控制功能或输入输出点数选型。
整体型PLC的I/O点数固定，因此用户选择的余地较小，用于小型控制；模块型PLC提供多种I/O卡件或插卡，因此用户可较合理地选择和配置控制的I/O点数，功能扩展方便灵活，一般用于大中型控制。
(二)输入输出模块的选择
输入输出模块的选择应考虑与应用要求的统一。例如对输入模块，应考虑电平、传输距离、隔离、供电等应用要求。对输出模块，应考虑选用的输出模块类型，通常继电器输出模块具有价格低、使用电压范围广、寿命短、响应时间较长等特点；可控硅输出模块适用于开关，电感性低功率因数负荷，但价格较贵，过载能力较差。输出模块还有直流输出、交流输出和模拟量输出等，与应用要求应一致。
可根据应用要求，合理选用智能型输入输出模块，以便控制水平和应用成本。
考虑是否需要扩展机架或远程I/O机架等。
(三)电源的选择
PLC的供电电源，除了引进设备时同时引进PLC应根据产品说明书要求设计和选用外，一般PLC的供电电源应设计选用220VAC电源，与国内电网电压一致。重要的应用，应采用不间断电源或稳压电源供电。
如果PLC本身带有可使用电源时，应核对提供的电流是否应用要求，否则应设计外接供电电源。为防止外部高压电源因误操作而引入PLC，对输入和输出的隔离是必要的，有时也可采用简单的二极管或熔丝管隔离。
(四)存储器的选择
由于计算机集成芯片技术的发展，存储器的价格已下降，因此，为保证应用项目的正常投运，一般要求PLC的存储器容量，按256个I/O点至少选8K存储器选择。需要复杂控制功能时，应选择容量更大，档次更高的存储器。
(五)冗余功能的选择
1．控制单元的冗余
(1)重要的单元：CPU（包括存储器）及电源均应1B1冗余。
(2)在需要时也可选用PLC硬件与热备构成的热备冗余、2重化或3重化冗余容错等。
2．I/O接口单元的冗余
(1)控制回路的多点I/O卡应冗余配置。
(2)重要检测点的多点I/O卡可冗余配置。3）根据需要对重要的I/O，可选用2重化或3重化的I/O接口单
S7-300 具有不同的通信接口：
连接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网总线系统的通信处理器。
用于点到点连接的通信处理器
多点接口 (MPI), 集成在 CPU 中；
是一种经济有效的方案，可以同时连接编程器/PC、人机界面系统和其它的 SIMATIC S7/C7 自动化系统。
PROFIBUS DP进行过程通信
SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 连接到 PROFIBUS DP 总线系统。通过带有 PROFIBUS DP 主站/从站接口的 CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统，并且使得操作大大简化。
从用户的角度来看，PROFIBUS DP 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别（相同的组态，编址及编程）
S7-300 以太网模块在 Profinet 网络中既可以作为控制器也可以作为设备，当 Profinet 连接中断时，可以使用下面的方法来判断。本文以 CP343-1 作为控制器为例，如图1，两个设备分别为ET200SP和ET200M。
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图01
Profinet 通讯中现场设备作为数据的提供者，会向控制器发送数据到 I 区。在发送的 PN 的报文中，按照槽位的顺序添加内容，输入模块槽位：输入数据+IOPS；输出模块槽位：IOCS。IOPS 表示 IO 数据的提供状态（数据是好的还是坏的）；IOCS表示IO 数据的消费状态（Q 数据使用状况）。如图2，CP 的PN 通讯程序块 FC11 "PNIO_SEND"和 FC12 "PNIO_RCIV" 提供了IOCS/IOPS 的输出管脚，可以用于通讯状态的评估。
图02
IOCS/IOPS 的有效长度和通讯的数据长度有关，每个字节的输入/输出，对应一位IOCS/IOPS 输出。如图3，ET200SP 站点，输入地址0-7 8个字节，对应 IOPS 8位，即MB202；输出地址0，一个字节，对应IOCS 一位，即M200.0。
图03
如图4，ET200M 站点，输入地址8 ，1个字节，对应 IOPS 1位，顺序后延即M203.0；输出地址1，一个字节，对应IOCS 一位，顺序后延即M200.1。
图04
如图5-6，如果现场设备只是发生故障，通讯没有中断，例如 ET200SP AI模块被拔出，只有相应的 IOPS 位置位，即MB202。
图05
图06
如果此时现场设备和控制器的连接中断，则现场设备相应的所有 IOPS/IOCS 都会置位，如图7。此时，ET200M IOPS/IOCS 位全部置位，ET200M 此时可能掉站。
根据电磁定律，当磁场变化时，附近的导体会产生感应电动势，其方向符合法拉第定律和楞次定律，与原先加在线圈两端的电压正好相反，这个电压就是反电动势。电动机的转子转动切割磁力线产生一个感应电势，其方向与外加电压相反，故称为电机“反电动势”。
电路中存在多个电源时可能出现反电动势。比如同一导轨回路上的两根金属棒切割磁场的速度不等，有可能出现反电动势；动生电动势和感生电动势同时存在时可能出现反电动势。对线圈而言，其中的通电电流发生变化时就会在线圈的两端产生反电动势。比如LC振荡电路中电感线圈两端电压的变化与反电动势紧密联系；电动机线圈在转动时，反电动势也伴随产生了。
电动机的原理初中就能理解，是将电能转化为机械能的装置，通电的线圈在磁场里受到磁场对它的安培力的作用，使得线圈绕轴旋转。安培力是线圈转动的动力来源。如果我们只看到安培力的动力作用，电动机的线圈会不断地加速，这显然是不可能的，因为每个电动机都有一个*大的转速。这个*大的转速是如何形成的呢?
通电瞬间线圈几乎不动而电流*大，安培力产生的转动力矩远大于阻力矩，线圈开始转动。线圈转动时它就开始切割磁感线，在线圈中产生一个“反向电动势E反”，与加载在线圈外部的电势差U(外部电源提供)相反，起减小电流的作用。开始时刻反向电动势很小，电流很大，安培力的转动力矩较大，转速逐渐加大。随着转速的加大，反向电动势增大，线圈中的电流也就减小了，安培力的转动力矩减小到与阻力矩抗衡时就是电动机的*大速度的时候。
1、电机反电动势决定因素
1) 转子角速度
2) 转子磁场产生的磁场
3) 定子绕组的匝数当电机设计完毕，转子磁场与定子绕组的匝数都是确定的。因此位移决定反电动势的因数是转子角速度，或者说是转子转速，随着转子速度的增加，反电动势也随之增加。
2、克服反电动势
通常情况下，只要存在电能与磁能转化的电气设备中，在断电的瞬间，均会有反电动势，反电动势有许多危害，控制不好，会损坏电气元件。
克服反电动势*简单有效的方法，是在线圈两端反向并联一支二极管，当产生反电动势时，电流通过二极管释放，从而保护控制元件。
这是从大禹治水的方法中学到的，对于洪水，要疏导，让它流入大海，而不是堵，堵是堵不住的。采用上述方法以后，磁能转化为电能，电能又全部转化为热能散发掉了。
3、利用反电动势
反电动势也是有很多用处的，某些情况下是可以有效利用起来的，下面通过介绍延时继电器工作原理介绍反电动势的有效利用。
图示：延时继电器构成原理图
图示是生产中常用的一种延时继电器的示意图。铁芯上由两个线圈A和B。线圈A跟电源连接，线圈B的两端接在一起，构成一个闭合电路。在拉开开关S的时候，弹簧K并不能立即将衔铁D拉起，从而使触头C(连接工作电路)立即离开，过一段时间后触头C才能离开；延时继电器就是这样得名的。
拉开开关S时使线圈A中电流变小并消失时，铁芯中的磁通量发生变化(减小)，从而在线圈B中激起感应电流，根据楞次定律，感应电流的磁场要阻碍原磁场的减小，这样，就使铁芯中磁场减弱得慢些，因此弹簧K不能立即将衔铁拉起。