电源模块除了给CPU模块供电外，还要给输入/输出模块提供DC 24V电源。CPU模块上的M端子（系统的参考点）一般是接地的，接地端子与M端子用短接片连接。某些大型工厂（例如化工厂和发电厂）为了监视对地的短路电流，可能采用浮动参考电位，这时应将M点与接地点之间的短接片去掉，可能存在的干扰电流会通过集成在CPU中M点与接地点之间的RC电路对接地母线放电。
计数器模块的计数器均为0～32位或±31位加减计数器，可以判断脉冲的方向。其有比较功能，达到比较值时，通过集成的数字量输出响应信号，或通过背板总线向CPU发出中断。其可以2倍频和4倍频计数，4倍频是指在两个互差90°的A、B相信号的上升沿、下降沿都计数。通过集成的数字量输入模块可以直接接收启动、停止计数器等数字量信号。
以FM 350-l为例，它是单通道计数器模块，可以检测高达500kHz的脉冲，有连续计数、单向计数、循环计数3种工作模式。其有设定计数器、门计数器和用门功能控制计数器的启/停3种特殊功能；达到基准值、过零点和超限时都可以产生中断；有3个数字量输入和2个数字量输出。
2.位置控制与位置检测模块
常用的位置控制模块有FM 351、FM 352、FM 353、FM 354和FM 357，常用的位置检测模块有FM 352和SM 338。
FM 351双通道定位模块用于控制变级调速电动机或变频器。FM 353是步进电动机定位模块。FM 354伺服电动机定位模块用于要求动态性能快、精度高的定位系统。FM 357用于多4个插补轴的协同定位，既能用于伺服电动机，也能用于步进电动机。FM 352高速电子凸轮控制器用于顺序控制，它采用增量式编码器或式编码器，有32个凸轮轨迹，13个集成的数字输出端用于动作的直接输出。
FM 352高速布尔处理器可以高速地进行布尔控制，即数字量控制。SM 338用超声波传感器检测位置，具有无磨损、保护等级高、精度稳定以及与传感器的长度无关等优点，可以提供多3个值编码器（SSI）和CPU之间的接口，将SSI的信号转换为S7-300的数字值；并可以为编码器提供DC 24V电源。
3.闭环控制模块
FM 355闭环控制模块有4个闭环控制通道，用于控制压力、流量、液位等，有自优化温度控制算法和PID算法。FM 355C是具有4个模拟量输出端的连续控制器；FM 355S是具有8个数字输出点的步进或脉冲控制器。
FM 355-2是适用于温度闭环控制的4通道闭环控制模块，可以方便地实现在线自优化温度控制。FM 355-2C是具有4个模拟量输出端的连续控制器。FM 355-2S是具有8个数字输出端的步进或脉冲控制器。
4.称重模块
SIWAREX U称重模块是紧凑型电子秤，可用于化学工业和食品工业等行业来测定料仓和储斗的料位，可以对起重机载荷进行监控，也可对传送带载荷进行测量或对工业提升机、轧机超载进行安全防护等。
SIWAREX M称重模块是有校验能力的电子称重和配料单元，可以组成多料秤称重系统，安装在易爆区域；还可以作为独立于PLC的现场仪器使用。
5.前连接器
前连接器用于将传感器和执行元件连接到信号模块，有20针和40针两种。它被插入信号模块上，有前盖板保护。更换模块时只需要拆下前连接器，不用花费很长的时间即可完成重新接线。模块上有两个带顶罩的编码元件，次插入时，顶罩会地插入前连接器，前连接器以后只能插入同样类型的编码元件。
6.TOP连接器
TOP连接器包括前连接器模块、连接电缆和端子块，所有部件均可以方便地连接，并可以单独更换。TOP全模块化端子允许方便、快速和无错误地将传感器和执行元件连接到S7-300，长距离为30m，模拟信号模块的负载电源L+和地端M的允许距离为5m。超过5m时，前连接器一端和端子块一端均需要加电源。
前连接器模块可以代替前连接器插入信号模块，用于连接16通道或32通道的信号模块。
7.仿真模块
仿真模块SM 374用于调试程序，用开关来模拟实际的输入信号，用LED灯显示输出信号的状态。模块上有一个功能设置开关，可以仿真16点输入和16点输出或8点输入和8点输出，具有相同的起始地址。
8.占位模块
占位模块DM 370为模块保留一个插槽，如果用一个其他模块代替占位模块，整个配置和地址都将保持不变。只有当为可编程信号模块进行模块化处理时，才能在STEP 7中组态DM 370占位模块。如果该模块为某个接口模块预留了插槽，则可在STEP 7中删除模块组态。
9.模拟器模块
模拟器模块DM 374的16个开关可以被设置为16路输入、16路输出或8路输入、8路输出。
10.位置解码器模块
位置解码器模块SM 338额定输入电压为24V DC，与CPU没有电气隔离，主要用于连接多达3个值编码器（SSI）（帧长度为13位的值编码器、帧长度为21位的值编码器、帧长度为25位的值编码器）的输入以及2个用于冻结编码器数值的数字量输入，采集方式为周期采集或同步采集。它允许在运动系统中对编码器值直接做出反应，并且支持同步模式。
11.接口模块
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IM 360/IM 361、IM 365为接口模块，通过接口模块实现系统的扩展。IM 360/IM 361用于配置一个中央控制器和3个扩展机架，IM 365用于配置一个中央控制器和一个扩展机架。
在PLC产品领域，SIMATIC S7-400被设计成生产和过程自动化的系统解决方案。S7-400的主要特色为极高的处理速度、强大的通信性能和卓越的CPU资源裕量。S7-400可以与SIMATIC组态工具配套使用，从而进行高效率的配置和编程，尤其是应用于工程量较大的自动化解决方案中，例如语言SCL以及用于顺序控制、状态图和面向工艺的图形组态工具等。S7-400能够保存整个项目数据，包括CPU的符号和说明等，有助于便捷地进行检修和维护。此外，功能强大的集成系统的诊断功能可以增强控制器的实用性，并提高其工作效率。为此，S7-400增加了可以设置的过程诊断功能，可以据此分析过程问题，从而减少停机时间，并进一步提高生产效率。1.3.1 整体设计
S7-400自动化系统采用模块化设计，通常包括一个机架（CR）、一个电源（PS）、一个信号模块（SM）和一个CPU，。它所具有的模块的扩展和配置功能使其能够按照不同的需求灵活组合。模块能带电插拔，且具有很高的电磁兼容性、抗冲击和耐震动性能，因而能大限度地满足各种工业标准
中央处理单元（CPU）：有多种CPU可供用户选择，有些带有内置的PROFIBUS-DP接口，用于各种性能范围。一个中央控制器可包括多个CPU，以加强其性能。
·各种信号模板（SM）：用于数字量输入和输出（DI/DO）以及模拟量输入和输出（AI/AO）。
·通信模板（CP）：用于总线连接和点到点的连接。
·功能模板（FM）：专门用于计数、定位、凸轮控制等任务。
所有CPU都有一个组合的编程和PROFIBUS DP接口，即它们在任何时间都可以被OP或编程器/工控机所访问或与各种控制器联网。该接口也可以连接分布式PROFIBUS DP设备，这意味着CPU能直接与分布式I/O一起执行。除基本型CPU 412-1外，所有CPU，都配备PROFIBUS-DP接口作为连接分布式I/O的接口，也可通过组态用于与OP或编程器/工控机的通信。高端CPU还有空余的插槽，用于安装PROFIBUS DP接口模板，以便连接附加的DP线路。另外，各级CPU之间的唯一区别是性能范围，例如RAM容量、地址范围、可以连接的模块数量以及指令处理时间。
一台S7-400中央控制器中可以运行多CPU，意味着S7-400的整体性能可以被分解。例如控制、计算或通信可以分离并分配给不同的CPU，每个CPU可赋予其本地的I/O，使不同的功能彼此分工运行。例如一个CPU完成实时处理功能，而另一个CPU完成非实时处理功能。在多CPU模式下，所有CPU如同一个CPU那样联合运行，也就是说如有一个CPU为STOP（停机）模式，则所有其他CPU也同时停机。同步调用可以使多个CPU在运行每一条指令时能彼此协调动作，同时通过“全局数据”机制使CPU之间的数据传输以非常高的速率进行。
S7-400系列CPU的出色之处不仅表现为极短的响应时间，更有极大的性能裕量，即使需要同时进行通信或出现意想不到的负荷，仍可获得非常短的响应时间。换句话说即可以实现特定的响应时间，例如输出信号对输入信号变化的响应。
S7-400系列CPU的智能诊断系统可连续监测系统和过程的功能性，记录错误和特定系统事件（CPU“黑匣子”），并提供附加诊断报文添加选项。诊断功能可确定模板的信号记录（对于数字量模板）或模拟处理（对于模拟量模板）功能是否正常。如果出现诊断报文事件（例如编码器掉电），模板将触发一个诊断中断。然后，CPU中断用户程序的执行，执行相应的诊断中断块。过程中断意味着过程信号可以被监视，并可对信号变化触发响应
S7-400的组态和编程基于STEP 7。对于S7-400，需要使用HW升级补丁的STEP 7 V5.2 SP1HF3或STEP 7 V5.3来组态编程，STEP 7为自动化项目的用户提供从组态到启动、测试以及维护等所有阶段的功能。
STEP 7结合SIMATIC Manager中央工具用于项目中与软件相关的操作，不仅关系到单CPU，也关系到整个工厂，与解决方案中包括多少控制器、驱动器和HMI设备无关。使用STEP 7可以确保整个项目中的数据保持一致。STEP 7既包括设备的硬件配置，又包括模块的参数化，所以不需要再进行硬件设置。STEP 7包括3种基本语言，分别是语句表（STL）、梯形图（LAD）和功能块图（FBD）。STEP 7还可以实现联网CPU之间参数数据的高速传输。