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西门子S7-1200 PLC的物理存储器如下。
装载存储器：非易失性的存储区，用于存储程序、数据和组态信息，类似于计算机的硬盘，具有断电保持功能。
工作存储器：集成在CPU中的高速存取RAM，类似于计算机的内存，断电时，内容丢失。
断电保持存储器：用来防止在关闭电源时丢失数据，可以用不同的方法设置变量的断电保持功能。
存储卡：用来存储程序或传送程序。
西门子S7-1200 PLC的基本数据类型见表1-2。
表1-2 西门子S7-1200 PLC的基本数据类型
续表
（1）布尔型数据类型
布尔型数据类型是“位”，可被赋予“TRUE”真（“1”）或“FALSE”假（“0”），占用1位存储空间。
（2）整型数据类型
整型数据类型可以是Byte、Word、DWord、SInt、USInt、Int、UInt、DInt及UDInt等。注意，当较长位的数据类型转换为较短位的数据类型时，会丢失高位信息。
（3）实型数据类型
实型数据类型主要包括32位或64位浮点数。Real和LReal是浮点数，用于显示有理数，可以显示十进制数据，包括小数部分，也可以被描述为指数形式。其中，Real是32位浮点数，LReal是64位浮点数。
（4）时间型数据类型
时间型数据类型主要是Time，用于输入时间数据。
（5）字符型数据类型
字符型数据类型主要是Char，占用8位，用于输入16＃00～16＃FF的字符。
8位二进制数字组成1个字节（Byte），如%MB100是由%M100.0～%M100.7共8位的状态构成的，如图1-34所示。
图1-34 MB100的构成
西门子S7-1200 PLC采用“字节.位”寻址方式，与位逻辑相对应的常见操作数为I（输入）、Q（输出）及M（中间变量），均为直接变量，见表1-3。
表1-3 直接变量
根据IEC61131-3标准，直接变量由百分数符号%开始，随后是位置前缀符号。如果有分级，则用整数表示分级，用由小数点“.”分隔的无符号整数表示直接变量，如%I3.2，如图1-35所示。
图1-35%I3.2寻址
在一般情况下，以起始字节的地址作为字和双字的地址，起始字节为最高位的字节，%MW100（字）和%MD100（双字）的寻址方式如图1-36所示。
图1-36%MW100（字）和%MD100（双字）的寻址方式
在西门子S7-1200 PLC中，CPU支持用OB、FC、FB、DB代码块创建程序。
①组织块（OB），用于定义程序的结构，有些OB具有预定义的行为和启动事件，可用于创建自定义启动事件的OB。
②函数（FC）和函数块（FB），包含与特定任务或参数组合相对应的程序代码，每个FC或FB都可以提供一组输入参数和输出参数，用于与调用的代码块共享数据。FB还可以使用相关联的数据块（DB）保存执行期间的值状态，程序中的其他代码块可以使用这些值状态。
③数据块（DB），用于存储程序可以使用的数据。
程序的执行顺序是，从一个或多个在进入RUN模式时运行一次的可选启动组织块（OB）开始，执行一个或多个循环执行的程序循环OB。OB也可以与中断事件（可以是标准事件或错误事件）关联，在相应的标准事件或错误事件发生时执行。
在创建用于完成自动化任务的程序时，需要将指令插入代码块。
①组织块（OB）对应CPU中的特定事件，可中断程序的执行。用于循环执行程序的默认组织块（OB 1）为程序提供基本的结构，是唯一一个必须使用的代码块。如果程序中包含其他的OB，则这些OB会中断OB 1的执行。其他的OB可执行特定的功能，如用于启动任务、处理中断和错误或按特定的时间间隔执行特定的程序。
②函数块（FB）是调用代码块（OB、FB或FC）时执行的子例程，将参数传递给FB，并标识特定数据块（DB），更改背景DB，使通用的FB控制一组设备的运行。例如，借助包含泵或阀门特定运行参数的不同背景DB，可用一个FB控制多个泵或阀门。
③函数（FC）是调用代码块（OB、FB或FC）时执行的子例程，将参数传递给FC，输出值必须写入存储器或全局DB中。
根据实际应用要求，程序的结构可以选择线性结构或模块化结构创建，如图1-37所示。
图1-37 程序的结构
程序的线性结构是按顺序逐条执行用于完成自动化任务的所有指令，通常将所有的指令都放入用于循环执行的OB 1中。
程序的模块化结构是调用执行特定任务的代码块，将复杂的自动化任务划分为与过程工艺功能相对应的次级任务，每个代码块都为每个次级任务提供程序段，通过调用该代码块可构建复杂的程序。
通过创建重复使用的通用代码块，可简化程序的设计和实现。
通用代码块具有许多优点：
①可为标准任务创建重复使用的代码块，并存储在不同应用或解决方案使用的库中。
②可将程序结构解析为模块化组件，易于理解、管理、更新或修改。
③可将程序构建为一组模块化程序段，易于调试。
④可缩短调试时间。
当用一个代码块调用另一个代码块时，CPU会首先执行被调用代码块中的程序，然后继续执行调用位置之后的程序，如图1-38所示。
图1-38 调用示意图
嵌套代码块的调用可以实现更加模块化的结构，如图1-39所示。
图1-39 嵌套代码块
西门子S7-1200 PLC的CPU有STOP模式、STARTUP模式及RUN模式等三种工作模式。
①在STOP模式下，CPU不执行任何程序，用户可以下载项目。
②在STARTUP模式下，执行一次启动OB（如果存在），在RUN模式的启动阶段不处理任何中断事件。
STARTUP模式的具体描述如下：只要工作状态从STOP模式切换到RUN模式，CPU就会清除过程映像输入、初始化过程映像输出、处理启动OB。启动OB时的指令对过程映像输入进行任何读访问时，读取到的只有0，不是当前的物理输入值，要在启动模式下读取物理输入的当前状态，就必须先执行立即读取操作，再执行启动OB及任何相关的FC和FB。如果存在多个启动OB，则按照OB编号依次执行各启动OB，OB编号最小的先执行。
③在RUN模式下，重复执行扫描周期，中断事件可能会在程序循环阶段的任何位置发生并执行，无法下载任何项目。
CPU执行的任务如图1-40所示。
图1-40 CPU执行的任务
在西门子S7-1200 PLC中，OB用于控制程序的执行，每个OB的编号必须唯一，200以下为一些默认OB编号，其他OB编号必须大于或等于200。
CPU中的特定事件将触发OB的执行。OB无法互相调用或通过FC、FB调用。只有启动事件（如诊断中断或时间间隔）可以启动OB的执行。CPU按优先等级处理OB，即先执行优先级较高的OB，然后执行优先级较低的OB。最低优先等级为1（对应主程序循环），最高优先等级为27（对应时间错误中断）。
OB实现的功能如下。
（1）程序循环
程序循环在CPU处于RUN模式时执行，主程序块是程序循环OB。允许使用多个程序循环OB，按编号顺序执行。OB 1是默认程序循环OB，其他程序循环OB必须标识为OB 200或更大。
（2）启动
启动OB在CPU从STOP模式切换到RUN模式时执行一次，包括处于RUN模式时和执行STOP模式到RUN模式切换命令时，之后执行主程序循环OB，允许有多个启动OB。OB 100是默认启动OB，其他启动OB必须是OB 200或更大。
（3）时间延迟
通过启动中断（SRT_DINT）指令组态事件后，时间延迟OB将以指定的时间间隔执行。延迟时间在该指令的输入参数中指定。当指定的延迟时间结束时，时间延迟OB将中断正常的程序循环。对任何给定的时间最多可以组态4个时间延迟事件。每个组态的时间延迟事件只允许对应一个OB。时间延迟OB必须是OB 200或更大。
（4）循环中断
循环中断OB将按用户定义的时间间隔（如2s）中断程序循环。最多可以组态4个循环中断事件。每个组态的循环中断事件只允许对应一个OB。该OB必须是OB 200或更大。
（5）硬件中断
硬件中断在发生相关的硬件事件时执行，包括内置数字输入端的上升沿和下降沿事件及HSC事件。硬件中断OB将中断正常的程序循环来响应硬件事件，可以在硬件配置的属性中定义事件。每个组态的硬件事件只允许对应一个OB。该OB必须是OB 200或更大。
（6）时间错误中断
时间错误中断在检测到时间错误时执行。如果超出最大循环时间，则时间错误中断OB将中断正常的程序循环。最大循环时间在PLC的属性中定义。OB 80是唯一支持时间错误事件的OB。可以组态没有OB 80时的动作：忽略错误或切换到STOP模式。
（7）诊断错误中断
诊断错误中断在检测到错误和报告诊断错误时执行。如果具有诊断错误功能的模块发现了错误（如果模块已启用诊断错误中断），则诊断错误OB将中断正常的程序循环。OB 82是唯一支持诊断错误事件的OB。如果程序中没有诊断错误OB，则可以组态CPU使其忽略错误或切换到STOP模式。