1.1.3 CPU模块
1.CPU的共同特性
各种型号的CPU的过程映像输入（I）、过程映像输出（Q）、位存储器（M）和顺序控制器（S）分别为256点，主程序、每个子程序和中断程序的临时局部存储器分别为64B，B是字节（Byte）的简称。CPU均有两个分辨率为1ms的循环中断、4个上升沿中断和4个下降沿中断，可使用8个PID回路。布尔运算指令执行时间为0.15μs，实数数学运算指令执行时间为3.6μs。最多可以分别使用128个子程序和中断程序。有4个32位的累加器、256个定时器和256个计数器。传感器电源的可用电流为300mA。
CPU和扩展模块各数字量I/O点的通/断状态用发光二极管（LED）显示，PLC与外部接线的连接采用可以拆卸的插座型端子板，不需断开端子板上的外部连线，就可以迅速地更换模块。
2.紧凑型CPU
CPU型号中带有字母“CR”的为继电器输出的紧凑型（或称为经济型）CPU（见表1-1），CPU型号中最后的小写字母“s”表示是新的紧凑型。紧凑型CPU只有一个RS-485串行端口，没有扩展功能，但是价格便宜。
表1-1 紧凑型CPU简要技术规范
紧凑型CPU没有以太网端口，用RS-485端口和USB-PPI电缆编程。与标准型CPU相比，紧凑型CPU仅支持4个带有PROFIBUS/RS-485功能的HMI，不能扩展信号板和扩展模块，不支持存储卡和数据记录，没有模拟量处理、高速脉冲输出、实时时钟和运动控制功能，输入点没有脉冲捕捉功能。CPU最多提供4个高速计数器，单相100kHz的有4个，A/B相50kHz的有两个。
紧凑型CPU有12KB程序存储器、8KB用户数据存储器和2KB保持性存储器。
3.标准型CPU
标准型CPU的简要技术规范见表1-2。CPU型号中带有字母“SR”的是继电器输出型，带有字母“ST”的是MOSFET（场效应晶体管）输出型。它们有56个字的模拟量输入（AI）和56个字的模拟量输出（AQ）。100kHz脉冲输出仅适用于场效应晶体管输出的CPU。保持性存储器为10KB，可扩展一块信号板和最多6块扩展模块。使用免维护超级电容的实时时钟精度为±120s/月，保持时间通常为7天，25℃时最少6天。CPU和可选的信号板最多可以使用6个上升沿中断和6个下降沿中断。
标准型CPU有一个以太网端口，一个RS-485端口，可以用可选的RS232/485信号板扩展一个串行端口。
以太网端口的传输速率为10/100Mbit/s，采用变压器隔离。提供一个编程设备连接和8个HMI连接，可作PROFINET通信的控制器（最多8个IO设备）和智能IO设备。支持使用PUT/GET指令的S7通信和开放式用户通信。每个串行端口提供一个编程设备连接和4个HMI连接，支持Modbus RTU、USS协议和自由端口模式通信。
表1-2 标准型CPU简要技术规范
通过PC Access SMART软件，上位机的组态软件可以读/写S7-200 SMART中的数据，从而实现设备监控或者进行数据存档管理。
4.CPU模块中的存储器
PLC的程序分为操作系统和用户程序。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；操作系统由PLC生产厂家设计并固化在ROM（只读存储器）中，用户不能读取。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为单位。
PLC使用以下几种物理存储器：
（1）随机存取存储器（RAM）
用户程序和编程软件可以读出RAM中的数据，也可以改写RAM中的数据。RAM是易失性的存储器，RAM芯片的电源中断后，它存储的信息将会丢失。
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，可以用锂电池保存RAM中的用户程序和某些数据。S7-200 SMART不使用锂电池，断电后用EEPROM保存用户程序和数据。
（2）只读存储器（ROM）
ROM的内容只能读出，不能写入。它是非易失性的，它的电源消失后，仍能保存存储的内容。ROM用来存放PLC的操作系统程序。
（3）可以电擦除可编程的只读存储器（EEPROM）
EEPROM是非易失性的存储器，掉电后它保存的数据不会丢失。PLC可以读/写它，兼有ROM的非易失性和RAM的随机存取的优点，但是写入数据所需的时间比RAM长得多，改写的次数有限制。S7-200 SMART用EEPROM来存储用户程序和需要长期保存的重要数据。