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存储器分为系统程序存储器和用户程序存储器。系统程序相当于个人计算机的操作系统，它使PLC具有基本的智能，能够完成PLC设计者规定的各种工作。系统程序由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（B）为单位。
PLC使用以下几种物理存储器。
用户可以用编程装置读出RAM中的内容，也可以将用户程序写入RAM，因此RAM又称为读/写存储器。它是易失性的存储器，在电源中断后，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。锂电池可以用 1～3 年，需要更换锂电池时，由PLC发出信号，通知用户。现在部分PLC仍然用RAM来存储用户程序。
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的系统程序。
EEPROM是非易失性的，但是可以用编程装置对它编程，兼有ROM的非易失性和RAM的随机存取优点，但是写入数据所需的时间比RAM长得多。S7-200 用EEPROM来存储用户程序和需长期保存的重要数据。