S7-300采用紧凑的、无槽位限制的模块结构，控制系统主要由输入模块、CPU模块、接口模块、通信处理器、电源模块和输出模块组成（见图1-5），各种模块安装在机架上。通过CPU模块或通信模块上的通信接口，PLC被连接到通信网络上，可以与计算机、其他PLC或其他设备通信。
CPU模块主要由微处理器（CPU芯片）和存储器组成，S7-300将CPU模块简称为CPU。在PLC控制系统中，CPU模块相当于人的大脑和心脏，它不断地采集输入信号、执行用户程序和刷新系统的输出，模块中的存储器用来储存程序和数据。
CPU的元件封装在一个牢固而紧凑的塑料机壳内，前面板上有状态和故障指示显示LED、模式选择开关（模式选择器）和通信接口等。存储器插槽可以插入多达数兆字节的Flash EPROM微存储器卡（简称为MMC），用于断电后保存程序和数据。
，其有微存储器卡MMC才能运行。此型号CPU没有集成的输入/输出模块，
.状态与故障显示LED
CPU模块面板上的LED（发光二极管）的意义如下。
·SF（系统出错/故障显示，红色）：CPU硬件故障或软件错误时亮。
·BATF（电池故障，红色）：电池电压低或没有电池时亮。
·DC 5V（+5V电源指示，绿色）：CPU和S7-300总线的5V电源正常时亮。
·FRCE（强制，黄色）：至少有一个I/O被强制时亮。
·STOP（停止方式，黄色）：CPU处于STOP、HOLD状态或重新启动时长亮；执行存储器复位时闪亮。
·BUSF（总线错误，红色）：PROFIBUS-DP接口硬件或软件故障时亮。集成有DP接口的CPU才有此LED，集成有两个DP接口的CPU有两个对应的LED（BUSlF和BUS2F）。
2.CPU的运行模式
CPU有4种操作模式，分别为STOP（停机）、STARTUP（启动）、RUN（运行）和HOLD（保持）。在所有模式下，都可以通过MPI接口与其他设备通信。
·STOP模式：CPU模块通电后自动进入STOP模式，在该模式下不执行用户程序，可以接收全局数据和检查系统。
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数据通信是指可编程控制器相互之间的数据传送，或一台可编程控制器与智能设备之间的数据传送。数据通信是由MPI、PROFIBUS或工业以太网完成的。
大中型PLC（例如西门子公司的S7-300和S7-400系列）一般采用模块式结构，用搭积木的方式来组成系统，模块式PLC由机架和模块组成。S7-300（见图1-5）是模块化的中型PLC，适用于中等性能的控制要求。品种繁多的CPU模块、信号模块和功能模块能满足各种领域的自动控制任务，用户可以根据系统的具体情况选择合适的模块，而且维修时更换模块也很方便。当系统规模扩大和更为复杂时，可以通过增加模块对PLC进行扩展。简单实用的分布式结构和强大的通信联网能力，使得PLC应用十分灵活。
S7-300系列PLC采用模块化结构（见图1-1），一般由处理器模块（CPU）、负载电源模块（PS）、信号模块（SM）、功能模块（FM）、通信模块（CP）和接口模块（IM）组成。各个模块以搭积木的方式在机架上组成系统，组成灵活，便于维修。
S7-300的每个CPU都有一个编程用的RS-485接口，使用西门子的MPI（多点接口）通信协议。有的CPU还带有集成的现场总线PROFIBUS-DP接口或PtP（点对点）串行通信接口。S7-300不需要附加任何硬件、软件和编程，就可以建立一个MPI网络，通过PROFIBUS-DP接口可以建立一个DP网络。
功能*强的CPU的RAM存储容量为512KB，有8192个存储器位、512个定时器和512个计数器，数字量通道*大为65536点，模拟量通道*大为4096个；计数器的计数范围为1～999，定时器定时范围为10ms～9990s。由于使用Flash EPROM,CPU断电后无需后备电池也可以长时间保持动态数据，使得S7-300成为完全无维护的控制设备。
S7-300有很高的电磁兼容性和抗震动、抗冲击能力。S7-300标准型的环境温度为0～60℃，环境条件扩展型的温度范围为−25～60℃，有更强的耐震动和耐污染性能。
所有CPU模块都有一个MPI，有的CPU模块有一个MPI和一个PROFIBUS-DP接口，有的CPU模块有一个MPI/DP接口和一个DP接口。
MPI用于PLC与其他西门子PLC、PG/PC（编程器或个人计算机）、OP（操作员接口）通过MPI网络进行通信。PROFIBUS-DP*高传输速率为12Mbit/s，用于与其他西门子带DP接口的PLC、PG/PC、OP和其他DP主站和从站进行通信。
6.电池盒
电池盒是用于安装锂电池的盒子，在PLC断电时，锂电池可以用来保证实时时钟的正常运行，并可以在RAM中保存用户程序和更多的数据，保存的时间为1年。有的低端CPU（例如312 IFM与313）没有实时时钟，所以没有配备锂电池。
7.电源接线端子
电源模块的L1、N端子用于接AC 220V电源，接地端子和M端子一般用短路片短接后再接地，机架的导轨也应接地。
电源模块上的L+和M端子分别是DC 24V输出电压的正极和负极，应用专用的电源连接器或导线连接电源模块和CPU模块的L+和M端子。
8.实时时钟与运行时间计数器
有的CPU（例如312 IFM与313）没有锂电池，只有软件实时时钟，PLC断电时停止计时，恢复供电后从断电瞬时的时刻开始计时。有后备锂电池的CPU有硬件实时时钟，可以在PLC断电时继续运行。运行时间计数器的计数范围为0～32767h。
9.CPU模块上的集成I/O
Flash EPROM微存储卡用于在断电时保存用户程序和数据，它可以扩展CPU的存储器容量，也可以将有CPU的操作系统保存在其中，这对于操作系统的升级是非常方便的。微存储器卡用做装载存储器或便携式保存媒体，其读写直接在CPU内进行，不需要专用的编程器。由于CPU 31xC没有安装集成的装载存储器，所以在使用CPU时必须插入微存储器卡。
如果在写访问过程中拆下存储卡，卡中的数据就会被破坏，在这种情况下必须将微存储器卡插入CPU中执行复位操作，或在CPU中进行格式化。只有在断电状态或CPU处于"STOP"状态时，才能取下存储卡。
5.通信接口