中央处理器CPU的功能

（1）接收与存储用户由编程器输入的用户程序和数据。

（2）检查编程过程中的语法错误，诊断电源及PLC内部的工作故障。

（3）用扫描方式工作，接收来自现场的输入信号，并输入到输入映像寄存器和数据存储器中。

（4）在进入运行方式后，从存储器中逐条读取并执行用户程序，完成用户程序所规定的逻辑运算、算术运算及数据处理等操作。

（5）根据运算结果，更新有关标志位的状态，刷新输出映像寄存器的内容，再经输出部件实现输出控制、打印制表或数据通信等功能。

S7-300有各种型号的CPU，适用于不同等级的控制要求，有的CPU模板集成了数字量I/O，有的同时集成了数字量的I/O和模拟量I/O。

CPU内的元件封装在一个精致的塑料壳内，面板上有状态和故障LED指示灯、模式选择开关和通信接口（参见图2-3）。微存储卡插槽可以插入容量多达数兆字节的微存储卡（MMC），用于断电后程序和数据的保存。MMC卡是CPU的装载存储器，程序和数据下载后保存在MMC卡内。2．CPU模板分类

（1）紧凑型CPU系列

S7-31xC有6种紧凑型CPU：CPU312C、CPU313C、CPU313C-2PtP、CPU313C-2DP、CPU314C-2PtP、CPU314C-2DP。它们均集成了数字量输入和输出，有的集成了模拟量的输入和输出，还有些集成了高速计数、频率测量、脉冲输出、闭环控制和定位等技术功能，脉宽调制频率*高为2.5kHz。CPU运行时需要微存储卡。型号中带2DP的CPU有一个MPI接口和一个DP接口，型号中带2PtP的CPU表示有一个MPI接口和一个点对点串行通信接口。

总体设计目标是在电磁干扰、震动和撞击负荷下获得*高安全性。良好的增压通风设备可确保即使在*大配置下也能承受高运行温度，另外还考虑到了防尘。

便于维修型设计

注重了使维护极其简单。PC 组件（如插槽、存储器模块）可以方便地进行插拔。风扇和风扇滤网即使在设备嵌入式安装情况下也可以方便更换，无需使用工具。

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性能

由于采用*新一代 Intel 奔腾双核处理器到 Xeon 处理器，SIMATIC 机架式 PC 可针对特定应用灵活扩展。

系统可用性

SIMATIC Box PC 可以自定义配置进行定购，有现货可以供货。通过附加的数据备份选件（如 RAID1 或 RAID5 系统、冗余电源、IPC Image & Partition Creator）和高效的自诊断软件 (SIMATIC IPC DiagMonitor)，可将该设计的高系统可用性进一步扩展。

集成接口

提供了三个内置千兆以太网接口，用于办公通讯或控制级上的通信。在后面板和前面板上集成了 USB 接口，可十分方便地连接 PC 的 I/O 设备（如用于转移式数据备份的外部硬盘、操作用的键盘和/或鼠标）。针对**图形应用，提供了一个备用 PCI Express 插槽以及一块可连接两台显示器的高性能显卡。

可扩展性

SIMATIC Rack PC *多可有 11 个空余 PC 插槽，能够为安装在深度仅为 500mm 小型机架中的安装提供*大限度的扩展余地。

连续性

SIMATIC Rack PC 产品至少两年内可进行定购，主动营销期结束后至少 3 年内可提供备件。可以确保硬件和软件长期的功能性。来自英特尔嵌入式生产线的 PC 组件可长期保持供货，确保了较高投资安全性。

标准型CPU系列

标准型CPU包括CPU312、CPU314、CPU315-2DP、CPU315-2PN/DP、CPU317-2DP、CPU317-2PN/DP和CPU319-3 PN/DP。型号中带有PN/DP的CPU有一个PROFINET接口和一个MPI/DP接口。

（3）技术功能型CPU系列

CPU315T-2DP和CPU317T-2DP有极高的处理速度，用于对PLC性能以及运动控制功能具有较高要求的设备。除了准确的单轴定位功能外，上述两款CPU还适用于复杂的同步运动控制，一个通信接口是DP/MPI接口，另一个DP接口用于连接带PROFIBUS接口的驱动系统。技术功能型CPU还有本机集成的4点数字量输入和8点数字量输出，使用标准的编程语言编程，无需专用的运动控制语言。

（4）故障安全型CPU系列

故障安全型CPU包括CPU315F-2DP、CPU315F-2PN/DP、CPU317F-2DP和CPU317F-2PN/DP。它们用于组成故障安全型自动化系统，以满足安全运行的需要，使用内置的DP接口和PROFIsafe协议，可以在标准数据报文中传输带有安全功能的用户数据。不需要对故障安全I/O进行额外的布线，就可以实现与故障安全有关的通信。

（5）SIPLUS户外型CPU

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SIPLUS CPU包括SIPLUS紧凑型CPU、SIPLUS标准型CPU和SIPLUS故障安全型CPU。这些模块可以在环境温度-25~＋70℃和含有有害气体的环境中运行。

PLC的外部工作电源一般为单相85~260V，50/60Hz交流电源，也有采用24~26V直流电源的。使用单相交流电源的PLC，往往还能同时提供24V直流电源，供直流输入使用。PLC对于外部工作电源的稳定度要求不高，一般可允许±15%左右的波动。

对于在PLC的输出端子上接的负载所需的负载工作电源，必须由用户提供。

PLC的内部电源系统一般有三类：一类是供PLC中的TTL芯片和集成运算放大器使用的基本电源（＋5V和±15V直流电源）；第二类电源是供输出接口使用的高压大电流的功率电源；第三类电源是锂电池及其充电电源。考虑到系统的可靠性及光电隔离器的使用，不同类电源具有不同的地线。此外，根据PLC的规模及所允许扩展的接口模板数，各种PLC的电源种类和容量往往是不同的。

电源模板PS307用于将120/230V交流电压转换为24V直流电压，根据输出电流的不同，有3种规格的电源模板可选：2A、5A、10A。

编程器用于用户程序的输入、编辑、调试和监视，还可以通过其键盘去调用和显示PLC的一些内部继电器状态和系统参数。它经过编程器接口与CPU联系，完成人机对话。