PLC的操作系统使PLC具有基本的智能，能够完成PLC设计者规定的各种工作。用户程序由用户设计，它使PLC能完成用户要求的特定功能。用户程序存储器的容量以字节(Byte，简称为B)为单位
1.PLC使用的物理存储器
(1)随机存取存储(RAM)
CPU可以读出RAM中的数据，也可以将数据写入RAM，因此RAM又叫读/写存储器。它是易失性的存储器，电源中断后，储存的信息将会丢失
RAM的工作速度高，价格便宜，改写方便。在关断PLC的外部电源后，可以用钾电池来保存RAM中储存的用户程序和数据。需要更换钾电池时，由PLC发出信号，通知用户。
(2)只读存储器(ROM)
ROM的内容只能读出，不能写入。它是非易失的，电源消失后，仍能保存储存的内容，ROM一般用来存放PLC的操作系统。
(3)快闪存储器和EEPROM
央闪存诸器(FlashEPROM)简称为FEPROM，电擦除可编程的只读存储器简称为EEPROM。它们是非易失性的，可以用编程装置对它们编程，兼有ROM的非易失性和RAM的随机存取优点，但是将信息写入它们所需的时间比RAM长得多。它们用来存放用户程序和断电时需要保存的重要数据。
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2.微存储卡
基于FEPROM的微存储卡简称为MMC，用于在断电时保存用户程序和某些数据。MMC用来S7、C7和ET200S的CPU的装载存储器，程序和数据下载后保存在MMC内。如果CPU末插MC，不能下载STEP7的程序和数据。应当注意，不能带电插拔MMC，否则会丢失程序或损坏MMC。西门子的PLC使用西门子的MMC，不能使用数码产品使用的通用型MMC.
不能用CPU的模式选择开关的操作来删除下载到MMC的系统数据和程序。为了完成上述操作，建立好PLC与计算机之间的通信连接，点击SIMATIC管理器工具栏上的在线按钮一，打开在线视图，选中块文件夹中需要删除的块，按计算机键盘上的《Delete》(删除)键，删除它们。不能删除CPU中集成的SFB和SFC块。
如果忘记了密码，只能用西门子的编程器上的读卡槽或用西门子带USB接口的读卡器，使用SIMATIC管理器的菜单命令“文件”一“S7存储卡”一“删除”命令，删除MMC上的程序、数据和密码，这样MMC就可以作为一个末加密的空卡使用了。
3.CPU的存储区
CPU的存储区由装载存储器、工作存储器和系统存储器组成。工作存储器类似于计算机的内存条，装载存储器类似于计算机的硬盘。
(1)装载存储器
CPU的装载存储器用于保存不包含符号地址和注释的逻辑块、数据块和系统数据(硬件组态、连接和模块的参数等)。下载程序时，用户程序(逻辑块和数据块)被下载到装载存储器，符号表和注释保存在编程设备中。在PLC上电时，CPU把装载存储器中的可执行部分复制到工作存储器，符号表和注释保存在编程设备中。在CPU断电时，需要保存的数据被自动保存在装载存储器中。
S7-300用MMC作装载存储器。现在生产的S7-300CPU没有集成的装载存储器，插入MMC，才能下载和运行用户程序。CPU与MMC是分开订货的。
存储区分布
(2)工作存储器
工作存储器是集成在CPU中的高速存取的RAM存储器，用于存储CPU运行时的用户程序和数据，例如组织块、功能块、功能和数据块。为了程序执行的快速性和不过多地占用工作存储器，只有与程序执行有关的块被装人工作存储器。用模式选择开关复位CPU的存储器时，RAM中的程序被清除，FEPROM中的程序不会被清除。
(3)系统存储器
系统存储器是CPU为用户程序提供的存储器组件，用于存放用户程席的操作数据，例如过程映像输入，过程映像输出、位存储器、定时器和计数器、块堆栈、中断堆栈和诊断缓冲区等。系统存储器还包括临时存储器(局部数据堆栈)，在逻辑块被调用时用来储存临时变量。在执行逻辑块时它的临时变量才有效，执行完后可能被覆盖