S7-300 CPU：功能强大的自动化控制中心

在介绍CPU性能之前，首先了解一下常用术语。

1.存储器

1）装载存储器（Load Memory）：其用途是装载用户程序。用户程序经由通信接口，从编程设备传送到S7-300 CPU的装载存储器中。

2）工作存储器（Work Memory）：物理上为CPU内置RAM的一部分，当CPU处于运行状态时，用户程序和数据从装载存储区调入工作存储区，在工作存储器中运行。

3）系统存储器（System Memory）：S7-300将CPU的一部分内置RAM划分出来，用于位存储、I/O映像寄存器、计数器、定时器等。系统存储器与工作存储器同属于CPU集成的物理内存，用户程序代码和数据均在这两部分存储区中执行。

4）微存储器卡MMC（Micro Memory Card）：用于对装载存储器的扩充，CPU模块上有专用的MMC插槽，MMC可拆卸，最大容量的MMC为8MB。作为装载存储器，MMC用于对用户程序和数据的断电保护，也可存储S7-300系统程序以利于以后的系统升级。

2.CPU

S7-300有多种不同型号的CPU，这些CPU按性能等级划分，几乎涵盖了各种应用范围。从目前的情况来看，大体有4个系列。

1）标准型CPU系列。包括：CPU 313、314、315、315-2 DP、316-2 DP、318-2。型号尾部有后缀“DP”字样的，表明该型号CPU集成有现场总线PROFIBUS-DP通信接口。此外还有几种重新定义型的CPU，包括CPU 312、314、315-2 DP、317-2 DP等。

2）集成型CPU系列。主要有CPU 312 IFM和CPU 314 IFM两种。在这两种CPU内部集成了部分I/O点、高速计数器及某些控制功能。

CPU 312 IFM集成的特殊功能有：1个4输入端高速计数器，计数器长度为32位（含符号位），计数频率可达10kHz；1个频率测量通道，最高可测10kHz，采样周期可调为0.1s、1s、10s；过程中断功能等。这些功能的实现，需要在编程时对内部集成的数字输入通道（124.6～125.1）进行专门定义。(www.xing528.com)

CPU 314 IFM集成的功能有：1个4输入端高速计数器（也可定义为两个2输入端计数器），计数频率可达10kHz；1个频率测量通道，最高可测10kHz，采样周期可调为0.1s、1s、10s；开环定位功能，通过一个24V增量编码器进行位置测量，需要占用3个数字输入端；过程中断功能；PID控制功能，可实现闭环控制。上述涉及数字量输入的功能，同样需要对内部集成的数字输入端（126.0～126.3）进行专门定义。

3）紧凑型CPU系列，型号后缀带有字母C，包括CPU 312C、313C、313C-2 PtP、313C-2DP、314C-2 PtP、314C-2 DP。型号尾部有后缀“PtP”字样的，表明该型号CPU集成有第二个串行口，两个串行口都有点对点（PtP）通信功能。

CPU 313C、CPU 314C-2 PtP、CPU 314C-2 DP三种型号中集成有模拟量输入/输出，其中4路输入的规格为DC±10V、0～10V、±20mA、4～20mA，分辨率为11位+符号位，积分时间可调为2.5ms、16.6ms、20ms。另有一路模拟量输入可测0～600Ω的电阻，或接Pt100热电阻。

两路模拟量输出规格为：DC±10V、0～10V、±20mA、4～20mA，各通道转换时间为1ms。

CPU 312C集成的特殊功能有：2通道高速计数器，最大频率为10kHz；2通道频率测量，可测最大频率为10kHz；2通道脉冲宽度调制输出，最高输出频率为2.5kHz。

CPU 313C、313C-2 PtP、313C-2 DP集成的特殊功能有：3通道高速计数器，最大频率为30kHz；3通道频率测量，可测最大频率为30kHz；3通道脉冲宽度调制输出，最高输出频率为2.5kHz；PID闭环控制。

CPU 314C-2 PtP、314C-2 DP集成的特殊功能有：4通道高速计数器，最大频率为60kHz；4通道频率测量，可测最大频率为60kHz；4通道脉冲宽度调制输出，最高输出频率为2.5kHz；1路位置控制；PID闭环控制。

4）故障安全型CPU系列，是西门子公司最新推出的具有更高可靠性的CPU，主要型号有CPU 315F、317F-2 DP。表3-1列出了几种CPU的主要技术参数。

表3-1 几种CPU的主要技术参数