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。
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。
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S7-300/400是一种模块化的通用型PLC，模块扩展功能和易于实现分布式配置的优点，使其广泛应用于生产制造。S7-300/400 PLC CPU循环周期短、指令集功能强大，进一步提高了系统的工作效率。1.1 S7-300综述
S7-300是一种通用型的PLC，适合自动化工程中的各种应用场合，尤其是生产制造过程。其具有模块化的无风扇结构，易于实现分布式配置，循环周期短、指令集功能强大以及用户易于掌握等特点，使得S7-300在完成生产制造工程、汽车工业、通用机械制造、工艺过程及包装等任务时，成为一种既经济又切合实际的解决方案。1.1.1 整体设计
S7-300是由机架（中央控制器/扩展单元）和各种模块部件所组成的，各个模块以搭积木的方式组合在一起形成系统，以达到应用的需要。图中PS为电源模块，CPU为处理器模块，SM为信号模块，IM为接口模块，FM为功能模块，CP为通信处理器模块。
电源模块总是安装在机架的*左边，CPU模块紧靠电源模块。如果有接口模块，放在CPU模块的右侧。信号模块和通信处理器模块可以不受限制地插到任何一个槽上，系统可以自动分配模块的地址。每个机架*多只能安装8个信号模块、功能模块或通信处理器模块。如果系统任务需要的这些模块超过8块，则可以增加扩展机架。
各模块上集成有背板总线，通过模块机壳背后的U形总线连接器将总线连成一体示。用户所要做的就是将模块固定在DIN标准导轨上，导轨是一种专用的金属机架，只需将模块钩在DIN标准的安装导轨上，然后用螺栓锁紧即可。这种结构形式既可靠又可以满足电磁兼容的要求。
除了带CPU的中央机架（CR），*多可以增加3个扩展机架（ER），每个机架可以插CPU模块和接口模块（IM），4个机架*多可以安装32个信号模块、功能模块或通信处理模块。电源模块总是在1号槽的位置。中央机架（0号机架）的2号槽上是CPU模块，3号槽是接口模块，这3个槽号被固定占用。信号模块、功能模块和通信处理器使用4～11号槽。
S7-300系列的CPU可以缩短机器时钟时间，命令执行时间为原有的1/3或1/4，因而为更高生产率奠定基础。由于采用了更大容量的构架（例如大容量的RAM），因此为面向任务的STEP 7工程工具的应用构建了一个平台，例如SCL**语言和Easy Motion Control（轻松的运动控制）。S7-300系列的CPU采用微型存储器卡，取消后备电池，因此减少了成本和维护费用。另外，其宽度只有40mm，而不是以前的80mm，这就意味着控制器以及开关柜将更为紧凑。作为开放系统，使用由DP V1功能支持的PROFIBUS,S7-300系列的CPU可以对所连接的第三方系统进行更全面的参数化和诊断。
在指令方面，S7-300的指令集包含普通STEP 5、TISOFT和其他附加指令在内的350多条指令。在所有程序块中（OB、FC、FB），全部指令均可以使用。S7-300的高性能指令系统可以提供诸如中断处理和诊断信息这样的功能，由于这些功能集成在操作系统中，因此节省了很多RAM空间。
使用STEP 7或STEP 7-LITE软件包可以对S7-300进行编程，并可以用简单、用户友好的方式使用S7-300的全部功能。该软件包含了自动化项目中所有阶段（从项目组态到调试、测试以及服务）的功能。
1.STEP 7-LITE
STEP 7-LITE是一种低成本、高效率的软件，特点是能非常迅速地进入编程和简单的项目处理。但STEP 7-LITE不能和辅助的SIMATIC软件包（例如工程工具）一起使用。
2.STEP 7
STEP 7可以完成较大或较复杂的应用，例如使用**语言或图形化语言进行编程等。STEP 7与辅助的SIMATIC软件包（例如工程工具）兼容。
3.工程工具
工程工具以用户友好、面向任务的方式对自动化系统进行附加编程。工程工具提供了S7-SCL（结构化语言，是一种基于PASCAL的**语言）、S7-GRAGH（对顺序控制进行图形组态）、S7-HIGRAGH（使用状态图对顺序或异步生产过程进行图形化描述）及CFC（连续功能图，通过复杂功能的图形化内部连接生成工艺规划）
过程或现场通信
过程或现场通信用于将执行机构和传感器连接到CPU。这种连接通过集成在CPU上的接口或接口模块（IM）、功能模块（FM）和通信模块（CP）来实现。另外，AS-i接口和PROFIBUS-DP网也支持过程或现场通信。
3.数据通信
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。