中央处理单元 (CPU) 是 SIMATIC S7-1500 西门子plc的核心组件。它们除了可以执行用户程序，还可用于连接控制器和其它自动化组件。
首次发布的产品中包含以下三种 CPU：
CPU-1511-1 PN 适用于中小型应用
CPU-1513-1 PN 适用于大中型应用
CPU-1516-3 PN/DP 适用于要求较高的大型应用和其它通信任务
凭借各种创新技术，SIMATIC S7-1500 的 CPU 极大地提升了生产力和生产效率。该系列 CPU 的硬件设计紧凑。组件和模块高度集成、通用性强，不仅节省了机柜空间，同时还降低了备件的库存费用。
最优性能
机器的响应时间降至最低，极大提升了生产效率（控制质量）
缩短了循环时间，提高了生产效率
相同的循环时间内可执行更多程序
显示调试和诊断信息
主机架模块和分布式模块中统一使用纯文本诊断信息，缩短了停机时间
可直接使用用户特定的网络设置，无需进行现场编程
支持在操作过程中对显示屏进行热插拔操作
可通过 TIA 博途设置显示屏操作密码
使用寿命更长，运行时间长达 50,000 小时
每个 S7-1500西门子plc的CPU 上都支持 PROFINET 标准
PN IRT (V2.2) 可确保精准的响应时间以及工厂设备的高精度操作
高端 CPU 上附带的以太网接口，便于集成到工厂网络中
Web server，可快速浏览服务和诊断信息
创新的存储机制
充足的存储空间，可用于各行业的所有应用
灵活的存储卡机制，适合各种项目规模
较大的存储空间：支持高达 2 GB 的存储卡，可存储项目数据、归档、配方和相关文档
优化后的数据模块，可精确选择剩余存储空间中的数据。
优化的诊断机制
通过对 STEP 7、HMI、Web server、CPU 显示屏中数据的统一显示，实现了高效的故障分析
统一集成的系统诊断功能，即便增加机器设备数量，也无需额外进行项目规划
即便 CPU 处于 STOP 模式，也不会丢失系统错误消息
创新的 STEP 7 语言
全符号编程，极大提高了程序的可读性
提高了编译器性能，缩短了程序循环时间
在所有 IEC 语言中支持64 位数据类型，编程工艺更为精准
统一下载所有程序变更
LD 和功能设备中集成计算功能块，简化了复杂的数学运算过程
信息安全集成
通过控制器西门子plc安全级别的保护机制，提高了系统安全，防止通过 HMI 进行未经授权的访问
通过对组件和程序进行信息安全保护，增强投资保护力度
对项目规划数据、固件文件以及安全通信进行完整性和机密性保护，提高了设备的可用性
兼容性 / 即插即用
在现有 S7 项目中，通过重复使用所有 S7-1500 CPU 上的程序以及集成的移植工具，实现对现有专有知识的投资保护
通过将硬件数据上传到工程组态，实现各种硬件的快速准确识别
使用符号上传整个项目，进行维修操作时无需打开当前项目，持直连昆仑通态触摸屏等各种人机界面。
技术集成
集成标准运动控制功能，灵活连接支持 PROFIdrive 的所有驱动装置
集成标准 PLCopen 组件，实现项目快速实施
TRACE 功能：可循环记录多达 16 个变量，实现控制程序和驱动装置的精确优化
记录CPU 不同存储区的数据，便于查找偶发错误
集成的 PID 控制器，可简化闭环控制任务：控制参数的优化实现了最佳控制质量（PID 控制器），从而节省了操作时间
PID Compact/PID 3-Step：带有模拟量或脉冲宽度调制输出的连续控制器，以及适用于带有自整定功能的外部执行器（如阀门）的特殊步进控制器
