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）。

1.全集成自动化

全集成自动化就是指用单个集成系统就可以完成用户的所有自动化任务，所有功能部件都集成在一个环境之下，将智能部件移植到I/O系统中，使工厂和机器的结构均采用模块化结构形式设计方案。这种设计方案带来很多好处，比如软件可以重复使用，可以加快启动速度和提高工作效率。

通信网络是系统内部的一个重要模块，包括工业以太网（供区域或基层单位联网用的）、PROFIBUS（供基层单位现场使用的）、AS-Interface（与传感器和执行机构进行通信的）、EIB（供楼宇安装系统和楼宇自动化应用的）、MPI-多点接口（供CPU、PG/PC以及TD/OP间相互通信使用）以及点到点连接（供2个节点之间以专用的通信协议进行通信。点到点连接是简单的通信方式，有多种通信协议可以使用，如RS232C、RS422及RS485等）。

2.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，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。

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，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。