用户在编写程序时，变量的格式必须与指令的数据类型相匹配。S7系列plc的数据类型主要分为基本数据类型、复合数据类型和参数类型，对于S7 - 1500 PLC，还包括系统数据类型和硬件数据类型。
基本数据类型的操作数通常是32位以内的数据。基本数据类型分为位数据类型、数学数据类型、字符数据类型、定时器数据类型以及日期和时间数据类型。在日期和时间数据类型中，存在**过32位的数据类型；对于S7 - 1500 PLC而言，还增加了许多**过32位的此类数据类型。为方便比较学习，故一并放在基本数据类型中进行介绍。
  位数据类型主要有布尔型( Bool)、字节型(Byte)、字型(Word)和双字型( DWord)，对于S7 -1500 PLC，还支持长字型(LWord)，而S7 - 300/400 PLC仅支持前4种。
在位数据类型中，只表示存储器中各位的状态是0 (FALSE)还是1(TURE)。其长度可以是一位( Bit)、一个字节（Byte，8位）、一个字（Word，16位）、一个双字(Double Word，32位)或一个长字（Long Word，64位），分别对应Bool、Byte、Word、DWord和LWord类型。位数据类型通常用二进制或十六进制格式赋值，如2# 01010101、16# 283C等。需注意的是，一位布尔型数据类型不能直接赋常数值。
位数据类型的常数表示需要在数据之前根据存储单元长度( Byte、Word、DWord、LWord)加上B#、W#、DW#或LW#（Bool型除外），所能表示的数据范围见表1。
表1    位数据类型的数据表示范围
位数据类型的数据表示范围
位数据类型的数据表示范围
  对于S7 - 1500 PLC，数学数据类型主要有整数类型和实数类型（浮点数类型）。
整数类型又分为有符号整数类型和无符号整数类型。有符号整数类型包括短整数型( SInt)、整数型(Int)、双整数型(DInt)和长整数型(Llnt)；无符号整数类型包括无符号短整数型( USInt)、无符号整数型(UInt)、无符号双整数型(UDInt)和无符号长整数型( ULInt)。对于S7 - 300/400 PLC，仅支持整数型Int和双整数型DInt。
短整数型、整数型、双整数型和长整数型数据为有符号整数，分别为8位、16位、32位和64位，在存储器中用二进制补码表示，较高位为符号位（0表示正数、1表示负数），其余各位为数值位。而无符号短整数型、无符号整数型、无符号双整数型和无符号长整数型数据均为无符号整数，每一位均为有效数值。
实数类型具体包括实数型( Real)和长实数型(LReal)，均为有符号的浮点数，分别占用32位和64位，较高位为符号位（0表示正数、1表示负数），接下来的8位（或11位）为指数位，剩余位为尾数位，共同构成实数数值。实数的特点是利用有限的32位或64位可以表示一个很大的数，也可以表示一个很小的数。对于S7 - 300/400 PLC，仅支持实数型Real。
  原有的字符数据类型( Char)长度为8 bit，操作数在存储器中占一个字节，以ASCII码格式存储单个字符。常量表示时使用单引号，例如常量字符A表示为‘A’或CHAR#′A′。表2列出了Char数据类型的属性。
表2    Char数据类型的属性
长度/bit    格  式    取值范围    输入值示例
8    ASCII字符    ASCII字符集    'A '，CHAR#′A′
长度/bit
格  式
取值范围
输入值示例
8
ASCII字符
ASCII字符集
'A '，CHAR#′A′
对于S7 - 1500 PLC，还支持宽字符类型(WChar)，其操作数长度为16 bit，即在存储器中占用2B，以Unicode格式存储扩展字符集中的单个字符。但只涉及整个Unicode范围的一部分。常量表示时需要加WCHAR#前缀及单引号，例如常量字符a表示为WCHAR#‘a’。控制字符在输入时，以美元符号表示。表3列出了WChar数据类型的属性。
表3    WChar数据类型的属性
长度/bit    格  式    取值范围    输入值示例
16    Unicode字符    $0000～$D7FF    WCHAR#'A', WCHAR#'$0041'
长度/bit
格  式
取值范围
输入值示例
16
Unicode字符
$0000～$D7FF
WCHAR#'A', WCHAR#'$0041'
定时器数据类型主要包括时间( Time)和S5时间(S5Time)数据类型。与S7 - 300/400 PLC相比，S7 - 1500 PLC还支持长时间(LTime)数据类型。
时间( Time)数据类型为32位的IEC定时器类型，内容用毫秒(ms)为单位的双整数表示，可以是正数或负数，表示信息包括天(d)、小时(h)、分钟(m)、秒(s)和毫秒( ms)。表4列出了Time数据类型的属性。
表4    Time数据类型的属性
Time数据类型的属性
Time数据类型的属性
S5时间(S5 Time)数据类型变量为16 bit，其中较高两位未用，接下来的两位为时基信息（00表示0. 01 s，01表示0.1 s，10表示1s，11表示10 s），剩余12位为BCD码格式的时间常数，其范围为0~ 999，如图1所示。该格式所表示的时间为时间常数与时基的乘积。S5 Time的常数格式为时间之前加S5T#，例如S5T#16sl00 ms，以时基0.1 s表示的时间常数为161，故对应的变量内容为2#0001 0001 0110 0001。
表5 列出了S5 Time数据类型的取值范围等属性。
表5   S5Time数据类型的属性
S5Time数据类型的属性
S5Time数据类型的属性
S5 Time时间格式
S5 Time时间格式
图1    S5 Time时间格式
长时间( LTime)数据类型为64位IEC定时器类型，操作数内容以纳秒(ns)为单位的长整数表示，可以是正数或负数。表示信息包括天(d)、小时(h)、分钟(m)、秒(s)、毫秒( ms)、微秒（μS）和纳秒(ns)。常数表示格式为时间前加LT#，如LT#11ns。表6列出了LTime数据类型的属性。
间接寻址方法，本文提到的主要是西门子S7-300plc.
1．区域内间接寻址
指针的较高位（*31位）x为0时为区域内的间接寻址，此时区域标示号rrr也为0，地址指针的格式与存储器间接寻址的相同。下面是区域内间接寻址的例子：
L      P#5.0                           //将间接寻址的指针装入累加器1
LAR1                                    //将累加器1的内容送AR1
A      M[AR1, P#2.3]                  //AR1中的P#5.0加偏移量P#2.3，对M7.3进行操作
=      Q[AR1, P#0.2]                   //逻辑运算的结果送Q5.2，P#5.0+P#0.2=P#5.2
L      MW[AR1, P#19.0]                //将MW24装入累加器1
方括号内为操作数的地址，它等于AR1中的地址值P#5.0加上逗号后面的地址偏移量，例如*3条指令中操作数的地址为P#5.0+P#2.3=P#7.3，即操作数为M7.3。
2．区域之间的间接寻址
指针的较高位（*31位）x = 1时为区域间的间接寻址，下面是区域间的间接寻址的例子：
L      P#M 6.0                     //将M6.0的双字地址装入累加器1
LAR1                                //将累加器1的内容送到AR1
L      W [AR1,P#20.0]             //将MW26的内容传送到累加器1
P#M6.0对应的二进制数为2#1000 0011 0000 0000 0000 0000 0011 0000。因为地址指针P#M6.0已经包含有区域信息（rrr=2#011表示M区），*3条指令“L  W[AR1, P#50.0]”没有必要再使用地址标识符M。
用地址指针读写字、字节或双字时，指针中小数点右边的位编号必须为0，否则将会出错。
输入（Input）模块和输出（Output）模块简称为I/O模块，数字量（又称为开关量）输入模块和数字量输出模块简称为DI模块和DO模块，模拟量输入模块和模拟量输出模块简称为AI模块和AO模块，它们统称为信号模块，简称为SM。
信号模块安装在CPU模块的右边，扩展能力较强的CPU可以扩展8个信号模块，以增加数字量和模拟量输入、输出点。
信号模块是系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现场设备和CPU的桥梁。输入模块用来接收和采集输入信号，数字量输入模块用来接收从按钮、选择开关、数字拨码开关、限位开关、
接近开关
、光电开关、压力
继电器
等来的数字量输入信号。模拟量输入模块用来接收电位器、测速发电机和各种变送器提供的连续变化的模拟量电流、电压信号，或者直接接收热电阻、热电偶提供的温度信号。
数字量输出模块用来控制
接触器
、电磁阀、电磁铁、指示灯、数字显示装置和报警装置等输出设备，模拟量输出模块用来控制电动调节阀、
变频器
等执行器。
CPU模块内部的工作电压一般是DC5V，而PLC的外部输入/输出信号电压一般较高，例如DC24V或AC220V。从外部引入的尖峰电压和干扰噪声可能损坏CPU中的
元器件
，或使PLC不能正常工作。在信号模块中，用光耦合器、光敏晶闸管、小型继电器等器件来隔离PLC的内部电路和外部的输入、输出电路。信号模块除了传递信号外，还有电平转换与隔离的作用。
3、通信模块
通信模块安装在CPU模块的左边，较多可以添加3块通信模块，可以使用点对点通信模块、PROFIBUS模块、工业远程通信模块、AS-i接口模块和IO-Link模块。
4、SIMATIC HMI精简系列面板
与S7-1200配套的*二代精简面板的64K色高分辨率宽屏显示器的尺寸有4.3in、7in、9in和12in这4种，支持垂直安装，用TIA博途中的WinCC组态。它们有一个RS-422/RS-485接口或一个RJ45以太网接口，还有一个USB 2.0接口。USB接口可连接键盘、鼠标或条形码扫描仪，可用优盘实现数据记录。
5、编程软件
TIA是Totally Integrated Automation（全集成自动化）的简称，TIA博途（TIA Portal）是西门子自动化的全新工程设计软件平台。S7-1200用TIA博途中的STEP 7 Basic（基本版）或STEP 7 Professional（专业版）编程。
数字量输入模块用于连接外部的机械触点和电子数字式传感器，例如光电开关和接近开关等。数字量输入模块将来自现场的外部数字量信号的电平转换为plc内部的信号电平。输入电流一般为数毫安。
图1是直流输入模块的内部电路和外部接线图，图中只画出了一路输入电路，M或N是同一输入组内各内部输入电路的公共点。当图1中的外部电路接通时，光耦合器中的发光二极管( LED)点亮，光敏三极管饱和导通；外部电路断开时，光耦合器中的LED熄灭，光敏三极管截止，信号经背板总线接口传送给CPU模块。
交流输入模块的额定输入电压为AC 120 V或230 V。图2的电路用电容隔离输入信号中的直流成分，用电阻限流，交流成分经桥式整流电路转换为直流电流。外部电路接通时，光耦合器中的发光二极管和显示用的发光二极管点亮，光敏三极管饱和导通。外部电路断开时，光耦合器中的发光二极管熄灭，光敏三极管截止，信号经背板总线接口传送给CPU模块。
数字量输入模块电路
数字量输入模块电路
图1    数字量输入模块电路
数字量输入模块电路
数字量输入模块电路
图2    数字量输入模块电路
直流输入电路的延迟时间较短，可以直接与接近开关、光电开关等电子输入装置连接，DC 24 V是一种安全电压。如果信号线不是很长，PLC所处的物理环境较好，应考虑优先选用DC 24 V的输入模块。交流输入方式适合在有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。
数字量输入模块可以直接连接两线式BERO接近开关，后者的输出信号为0状态时，其输出电流（空载电流）不为0。在选型时应**两线式BERO的空载电流小于输入模块允许的静态电流，否则将会产生错误的输入信号。
根据输入电流的流向，可以将输入电路分为源输入电路和漏输入电路。漏输入电路（见图1）的输入回路电流从模块的信号输入端流进来，从模块内部输入电路的公共点M流出去。PNP集电极开路输出的传感器应接到漏输入的数字量输入模块。
在源输入电路的输入回路中，电流从模块的信号输入端流出去，从模块内部输入电路的公共点M流进来。NPN集电极开路输出的传感器应接到源输入的数字量输入模块。
数字量模块的输入/输出电缆的较大长度为1000 m（屏蔽电缆）或600 m（非屏蔽电缆）