S7-300有20种CPU，分别适用于不同等级的控制要求。本文介绍S7-300CPU的状态与故障显示LED、运行模式、模式选择开关、微存储器卡、通信接口、电池盒、电源接线端子、实时种与运行时间计数器和I/O方面的专业知识。
S7-300有20种不同型号的CPU，分别适用于不同等级的控制要求。有的CPU模块集成了数字量I/O，有的集成了数字量I/O和模拟量I/O。
CPU内的元件封装在一个牢固而紧凑的塑料机壳内，面板上有状态和故障指示LED、模式选择开关和通信接口。大多数CPU还有后备电池盒，存储器插槽可以插入多达数兆字节的FlashEPROM微存储器卡（检查MMC），用于掉电后程序和数据的保存。CPU 318-2的面板如图所示。
 1、状态与故障显示LED
CPU模块面板上的LED的意义如下：
①SF（系统出错/故障显示，红色）：CPU硬件故障或软件错误时亮。
②BATF（电池故障，红色）：电池电压低或没有电池时亮。
③DC5V（+5V电源指示，绿色）：CPU和S7-300总线的5V电源正常时亮。
④FRCE（强制，黄色）：至少有一个I/O被强制时亮。
⑤RUN（运行方式，绿色）：CPU处于RUN状态时亮；重新启动时以2Hz的频率闪亮；HOLD状态时以0.5Hz的频率闪亮。
⑥STOP（停止方式，黄色）:CPU在STOP、HOLD状态或重新启动时常亮；请求存储器复位时以0.5Hz的频率闪亮，正在执行存储器复位时以2Hz的频率闪亮
⑦BUSF（总线错误，红色）：PROFIBUS-DP接口硬件或软件故障时亮，集成有DP接口的CPU才有此LED。集成有两个DP接口的CPU有两个对应的LED（BUS1F和BUS2F）。
2、CPU的运行模式
①CPU有4中操作模式：STOP（停机）、STARTUP（启动）、RUN（运行）和HOLD（保持）。在所有的模式中，都可以通过MPI接口与其他设备通信。
②STOP模式：CPU模块通电后自动进入STOP模式，在该模式不执行用户程序，可以接收全局数据和检查系统。
③RUN模式：执行用户程序，刷新输入和输出，处理中断和故障信息服务。
④HOLD模式：在启动和RUN模式执行程序时遇到调试用的断点，用户程序的执行被挂起（暂停），定时器被冻结。
⑤STARTUP模式：启动模式，可以用钥匙开关或编程软件启动CPU。如果钥匙开关在RUN或RUN-P位置，通电时自动进入启动模式。
3、模式选择开关
有的CPU的模式选择开关（模式选择器）是一种钥匙开关，操作时需要插入钥匙，用来设定CPU当前的运行方式。钥匙拔出后，就不能改变操作方式。这样可以防止未经授权的人员非法删除或改变用户程序。还可以使用多级口令来保护整个数据库，使用户有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改。钥匙开关各位置的意义如下：
①RUN-P（运行-编程）位置：CPU不仅执行用户程序，在运行时还可以通过编程软件读出或修改用户程序，以及改变运行方式。在这个位置不能拔出钥匙开关。
②RUN（运行位置）位置：CPU执行用户程序，可以通过编程软件读出用户程序，不能修改用户程序，在这个位置可以取出钥匙开关。
③STOP（停止）位置：不执行用户程序，通过编程软件可以读出和修改用户程序，在这个位置可以取出钥匙开关。
④MRES（清除存储器）：MRES位置不能保持，在这个位置松手时开关将自动返回STOP位置。将钥匙开关从STOP状态扳到MRES位置，可复位存储器，使CPU回到初始状态。工作存储器、RAM装载存储器中的用户程序和地址区被清除，全部存储器位、定时器、计数器和数据块均被删除，即复位为零，包括有保持功能的数据。CPU检测硬件，初始化硬件和系统程序的参数，系统参数、CPU和模块的参数被恢复为默认设置，MPI（多点接口）的参数被保留。如果快闪存储器卡，CPU在复位后将它里面的用户程序和系统参数复制到工作存储区。
复位存储器按下述顺序操作：plc通电后将钥匙开关从STOP位置扳到MRES位置，STOPLED熄灭1s，再熄灭1s后保持亮。放开开关，使它回到STOP位置，又回到MRES，STOPLED以2Hz的频率至少闪动3s，表示正在执行复位，*后STOP LED一直亮，可松开模式开关。
存储器卡被取掉或插入时，CPU发出系统复位请求，STOPLED以0.5Hz的频率闪动。此时应将模式选择开关扳到MRES位置，执行复位操作。
4、微存储器卡
FlashEPROM为存储卡（MMC）用于在断电时保存用户程序和某些数据，它可以扩展CPU的存储器容量，也可以将有些CPU的操作系统保存在MMC中，这对于操作系统的升级是非常方便的。MMC用作装载存储器或便携式保存媒体。MMC的读写直接在CPU内进行，不需要专用的编程器。由于CPU31xC没有安装集成的装载存储器，在使用CPU时必须插入MMC，CPU与MMC是分开订货的。
如果在写访问过程中拆下SIMATIC微存储卡，卡中的数据会被破坏。在这种情况下，必须将MMC插入CPU中并删除它，或在CPU中格式化存储卡。只有在断电状态或CPU处于STOP状态时，才能取下存储卡。
5、通信接口
所有的CPU模块都有一个多点接口MPI，有的CPU模块有一个MPI和一个PROFIBUS-DP接口、有的CPU模块有一个MPI/DP接口和一个DP接口。
MPI用于PLC与其他西门子plc、PG/PC(编程器或个人计算机).OP(操作员接口)通过MPI网络的通信。CPU通过MPI接口或PROFIBUS-DP接口在网络上自动地广播它设置的总线参数(即波特率)，PLC可以自动地“挂到”MPI网络上。
PROFIBUS-DP的传输速率*高12Mbit/s，用它与其他西门子带DP接口的PLC、PG/PC、OP和其他DP主站和从站的通信。
6、电池盒
电池盒是安装锂电池的盒子，在PLC断电时，锂电池用来保证实时钟的正常运行，并可以在RAM中保存用户程序和更多的数据，保存的时间为1年，有的低端CPU(例如312IFM与313)因为没有实时钟，没有配备锂电池。
7、电源接线端子
电源模块的L1、N端子接AC220V电源，电源模块的接地端子和M端子一般用短路片短接后接地，机架的导轨也应接地。
电源模块上的L+和M端子分别是DC4V输出电压的正极和负极。用专用的电源连接器或导线连接电源模块和CPU模块的L+和M端子。
8、实时钟与运行时间计数器
CPU 312IFM与CPU313因为没有锂电池，只有软件实时钟，PLC断电时停止计时，恢复供电后从断电瞬时的时刻开始计时，有后备锂电池的CPU有硬件实时钟、可以在PLC电源断电时继续运行，运行小时计数器的计数范围为O-32767h。
9、CPU模块上的集成I/O
西门子S7-300的CPU右侧是模拟量输入端子和模拟量输出端子。 |
标准
IEC 60947‑4‑1、IEC 60077‑2、EN 50155
性能范围
规格 S00 至 S3
规格 S6 至 S12
应用
除根据 IEC 60947‑4‑1 进行的标准认证外，扩展工作范围的接触器也要根据 IEC 60077‑2相关部分进行认证，从而满足在铁路应用中使用的要求。
可以保证它们对要求提高的适用性，例如：
接触器操作机构的工作范围
具有扩展操作范围且获得铁路认证的接触器提供了一个固态直流操作机构，具有从 S00 到 S12 的所有规格。
在 -40 到 70 °C 温度范围内 这种操作机构的操作范围为 0.7 - 1.25 x Us。
从规格 S6 起，操作机构配有一个可在 24 DC 和 110 V之间工作的附加控制输入。此功能可通过一个选择开关开启或关闭。
设备连接的短路、过载和过压保护
基本上，所有设备连接必须通过适当的措施防止过载和短路。根据连接类型，必须考虑不同的约束条件：
主端子的短路和过载保护
有关保护独立接触器的信息，请参见技术产品数据表。
有关设备组合的更多信息，如带过载继电器的接触器或带断路器的接触器（作为电机馈电器），请参考负载馈电器组态手册。
辅助端子的短路和过载保护
有关保护辅助触点的信息，请参见技术产品数据表。
控制电源电压或电源电压连接的短路和过载保护
必须考虑组态控制面板和安装在其中的部件的相关标准和规定，例如电缆尺寸。
针对这些电路的可行保护方式是选择具有限流功能的合适电源。在选择电源和连接电缆时，必须考虑接触器的负载特性（电子接触器操作机构的短时浪涌电流峰值、接通功率、保持功率）。
如果电路中有更多的触点块，例如操作接触器的过载继电器的辅助触点系统，还必须考虑为此所需的短路保护。
关于的建议，例如在控制电路中使用微型或设备断路器， 请参见“控制柜实用技巧-快速可靠地选择和确定合适的电源”。
带数字量输入的接触器的短路和过载保护
根据 IEC 60947 41 中规定的 PLC 输入类型，20 mA的典型额定电流适用于这些输入。输入可以得到相应的保护（3RT1...‑.X 接触器标记有IN+/IN-）。必须根据负载特性保护电源电压连接 A1 - A2。
有关保护功耗的信息，请参见技术产品数据表
