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，刷新系统的输出；存储器用来储存程序和数据。CPU的主要技术指标有内存空间、运算速度、内部资源（如计数器、定时器的个数）、中断处理能力和通信方式等。

1.S7-300系列的CPU

SIMATIC S7-300系列的CPU模块如图4-5所示，为了适应不同应用场合的需要，CPU有多种规格型号：

①标准型S7-312～S7-319。通常序号越大功能越强。其中一些CPU集成了网络通信接口，如CPU31x-2DP集成了现场总线PROFIBUS-DP接口，CPU31x-2PN/DP集成了工业以太网PROFINET接口。

②紧凑型S7-300C。紧凑型CPU在本机上集成了数字量和模拟量I/O点以及一些特殊功能，如高速计数、频率测量、定位和PID调节等，适合于中小型设备的控制。

③技术功能型S7-300T。具有智能技术/运动控制功能，专门用于复杂的运动控制系统，其最终的控制对象是伺服电动机、步进电动机、感应电动机和液压比例阀等。

图4-5 S7-300 CPU模块

a）CPU315-2DP b）CPU313C c）CPU 315T-2DP d）CPU 317F-2DP

1—模式选择器 2—存储器卡 3—指示灯 4—MPI接口 5—DP接口

④故障安全型S7-300F。可组态成一个故障安全型自动化系统，以满足安全运行的需要。

⑤宽温型S7-300SIPLUS。适合环境恶劣的场合，扩展温度范围从-25～70℃。

2.S7-400系列的CPU

SIMATIC S7-400系列的CPU模块如图4-6所示，为了适应不同应用场合的需要，CPU有多种规格型号：

图4-6 S7-400 CPU模块

a）CPU412-1 b）CPU412-2DP c）CPU400H

1—模式选择器 2—存储器卡 3—指示灯 4—MPI/DP接口 5—DP接口

①通用型CPU412～CPU417。功能强大的PLC，用于中、高档性能范围的可编程序控制器。

②冗余型S7-400H。具有冗余结构的高可用性自动化系统，用于故障安全应用。

③故障安全型S7-400F/FH。带冗余结构的故障安全自动化系统，也可组态为高可用性结构。

S7-400系列的CPU除了在内存空间、运算速度、内部资源、中断处理能力、安全工程、通信资源等方面优于S7-300系列的CPU之外，S7-400系列的CPU还具有以下技术亮点：

①可在运行中更改组态。在操作过程中，可修改S7-400的分布式I/O组态。

②支持热插拔。可带电连接和断开信号模块（热插拔）。这使得扩展系统非常容易，在发生故障时方便更换模块。

③冗余结构。S7-400H是附带两个同类型H-CPU的控制器，所有的重要部件都是冗余配置。在发生故障时，可从主站系统切换至备用站。适用于要求高可用性的、具有热备份的控制过程（即切换时间不超过100 ms的过程）。(www.daowen.com)

3.S7-300/400CPU面板

（1）模式选择器

SIMATIC S7-300/400CPU的模式选择器有两种形式：老型号CPU的模式选择器是旋转操作的钥匙开关，新型号CPU的模式选择器是上下操作的按钮开关。

STOP——停止模式，CPU检测所有已经配置的模块或设置为默认地址的模块是否存在，并设置模块到预置的初始模式，停止模式下CPU不执行用户程序。

RUN——运行模式，CPU执行用户程序，更新输入、输出信号，响应中断请求，对故障信息进行处理。旋转的钥匙开关处于RUN运行模式时，不能向CPU下载组态数据和程序。

MRES——模块复位（Module Reset），CPU清除硬件组态信息和用户程序。

RUN-P——仅限于旋转的钥匙开关有此种模式，CPU执行用户程序，并可以向CPU下载组态数据和程序。

（2）存储器卡

由于S7-300CPU内部没有集成装载存储器，因此CPU必须插入一个微型存储器卡（Micro Memory Card，MMC），其类型为Flash Memory（非易失存储器），否则无法工作。

S7-400CPU内部集成了装载存储器，其类型为RAM（易失存储器）。CPU为存储器卡提供一个插槽，在两种情况下可以插入存储卡：一是需要扩展CPU集成的装载存储器，可以选用RAM卡；二是需要保存用户程序在掉电的情况下不丢失，可以选用Flash Memory卡，当发生断电时利用存储器卡不需要备份电池就可以保存用户程序及过程数据。

（3）状态指示灯

SF（红色）——系统错误，CPU内部错误或带诊断功能模块错误。

BF（红色）——总线错误，（带DP接口的CPU）。

BATF（红色）——电池故障，备份电池电量不足或不存在。

DC5V（绿色）——内部DC5V电压指示。

FRCE（黄色）——强制有效，指示至少有一个输入或输出被强制。

RUN（绿色）——当CPU启动时闪烁，在运行模式下常亮。

STOP（黄色）——在停止模式下常亮；存储器复位时闪烁。

（4）MPI接口

多点接口（Multipoint Interface，MPI）用于CPU与编程设备的连接，或用于MPI网络的通信。

（5）DP接口

部分CPU集成了DP通信接口，CPU型号为CPU31X-2DP或CPU41X-2DP，表明该CPU有两个接口，除了MPI接口外，另一个为DP接口。DP接口用于将分布式I/O通过现场总线PROFIBUS-DP网络连接到CPU。

（6）PtP接口

部分CPU集成了点到点（Point to Point，PtP）通信接口，CPU型号为CPU31X-2PtP，表明该CPU有两个接口，除了MPI接口外，另一个为PtP接口。PtP接口用于两个设备之间的通信，通信方式简单，有多种专用的通信协议可供选用。