您好,欢迎访问倍儿呱呱官网!
010-64738638
QQ2852363989
联系我们

倍儿呱呱

地址:地址: 北京市朝阳区利泽中一路1号博雅国际中心B座
手机:QQ2852363989

咨询热线010-64738638

西门子SCL 编程语言入门指南

发布时间2021-11-23人气:8

SCL 编程语言

西门子SCL 编程语言入门指南

SCL(Structured Control Language,结构化控制语言)是一种基于 PASCAL 的高级编程语言。 这种语言基于标准 DIN EN 61131-3(国际标准为 IEC 1131-3)。

根据该标准,可对用于可编程逻辑控制器的编程语言进行标准化。 SCL 编程语言实现了该标准中定义的 ST 语言 (结构化文本) 的 PLCopen 初级水平。

S7-1200从V2.2版本开始支持SCL语言。

语言元素

SCL 除了包含 PLC 的典型元素(例如,输入、输出、定时器或存储器位)外,还包含高级编程语言。

  • 表达式

  • 赋值运算

  • 运算符

程序控制语句

SCL 提供了简便的指令进行程序控制。例如,创建程序分支、循环或跳转。

应用

因此,SCL 尤其适用于下列应用领域:

  • 数据管理

  • 过程优化

  • 配方管理

  • 数学计算 / 统计任务

表达式

说明:表达式将在程序运行期间进行运算,然后返回一个值。一个表达式由操作数(如常数、变量或函数调用)和与之搭配的操作符(如 *、/、+ 或 -)组成。通过运算符可以将表达式连接在一起或相互嵌套。

运算顺序

表达式将按照下面因素定义的特定顺序进行运算:

  • 相关运算符的优先级,优先级数越小越优先

  • 同等优先级运算符的运算顺序按照从左到右的顺序

  • 赋值运算的计算按照从右到左的顺序进行

  • 括号优先级最高

表达式类型

不同的运算符,分别可使用以下不同类型的表达式:

  • 算术表达式

  • 关系表达式

  • 逻辑表达式

算数表达式

说明:算术表达式既可以是一个数字值,也可以是由带有算术运算符的两个值或表达式组合而成。

算术运算符可以处理当前 CPU 所支持的各种数据类型。如果在该运算中有 2 个操作数,那么可根据以下条件来确定结果的数据类型:

  • 如果这 2 个操作数均为有符号的整数,但长度不同,那么结果将采用长度较长的那个整数数据类型(例如,Int + DInt = DInt)。

  • 如果这 2 个操作数均为无符号整数,但长度不同,那么结果将采用长度较长的那个整数数据类型(例如,USInt + UDInt = UDInt)。

  • 如果一个操作数为有符号整数,另一个为无符号整数,那么结果将采用另一个长度较大的有符号数据类型(其包含此无符号整数)(例如,SInt + USInt = Int)

  • 如果一个操作数为整数,另一个为浮点数,那么结果将采用浮点数的数据类型(例如,Int + Real = Real)。

  • 如果 2 个操作数均为浮点数,但长度不同,结果将采用长度较长的那个浮点数的数据类型(例如,Real + LReal = LReal)。

  • 对于操作数为"Time"和"日期和时间"数据类型组,运算结果的数据类型请参见表1。

算术表达式的数据类型

表1列出了在算术表达式中可使用的数据类型:

运算运算符优先级第一个操作数第二个操作数结果
乘方**2整数/浮点数整数/浮点数浮点数
正号+3整数/浮点数-整数/浮点数
TimeTime
负号-整数/浮点数-整数/浮点数
TimeTime
乘法*4整数/浮点数整数/浮点数整数/浮点数
Time整数Time
除法/整数/浮点数整数/浮点数(≠0)整数/浮点数
Time整数Time
取模MOD整数整数整数
加法+5整数/浮点数整数/浮点数整数/浮点数
TimeTimeTime
TimeDIntTime
TODTimeTOD
TODDIntTOD
DateTODDTL
DTLTimeDTL
减法-整数/浮点数整数/浮点数整数/浮点数
TimeTimeTime
TimeDIntTime
TODTimeTOD
TODDIntTOD
TODTODTime
DateDateTime
DTLTimeDTL
DTLDTLTime

示例

以下为一些算术表达式的示例:

"MyTag1":= "MyTag2" * "MyTag3";

关系表达式

说明:关系表达式将两个操作数的值或数据类型进行比较,然后得到一个布尔值。如果比较结果为真,则结果为 TRUE,否则为 FALSE。

关系运算符可以处理当前 CPU 所支持的各种数据类型。结果的数据类型始终为 Bool。

编写关系表达式时,请注意以下规则:

  • 以下数据类型组中的所有变量都可以进行比较:

    • 整数/浮点数

    • 位、位序列

    • 字符串

  • 对于以下数据类型,只能比较相同类型的变量:

    • TIME

    • 日期和时间

    • UDT

    • Array

    • Struct

    • Variant

  • String 比较是对以 Windows 字符集编码的字符进行比较;而 WSting比较则是对 UTF-16 编码的字符进行比较。在比较过程中,将比较变量的长度及各字符对应的数值。

  • Array 比较需要数组维度、数组元素数据类型与数量完全相同

  • UDT、Array、Struct、Variant等进行的比较只能使用S7-1200 V4.2及其以上的版本。

关系表达式的数据类型

表2列出了在关系表达式中可使用的数据类型/数据类型组:

运算运算符优先级第一个操作数第二个操作数结果
小于、小于等于、大于、大于等于<、<=、>、>=6整数/浮点数整数/浮点数Bool
位序列位序列Bool
字符串字符串Bool
TimeTimeBool

日期和时间

日期和时间

Bool
等于、不等于==、<>7整数/浮点数整数/浮点数Bool
位序列位序列Bool
字符串字符串Bool
TimeTimeBool

日期和时间

日期和时间

Bool
Variant任意数据类型Bool
UDTUDTBool
ArrayArrayBool
StructStructBool

示例

以下举例说明了一个关系表达式:

IF a > b THEN c:= a;
IF A > 20 AND B < 20 THEN C:= TRUE;
IF A<>(B AND C) THEN C:= FALSE;

逻辑表达式

说明:逻辑表达式由两个操作数和逻辑运算符(AND、OR 或 XOR)或取反操作数 (NOT) 组成。

逻辑运算符可以处理当前 CPU 所支持的各种数据类型。如果两个操作数都是 Bool 数据类型,则逻辑表达式的结果也为 Bool数据类型。如果两个操作数中至少有一个是位序列,则结果也为位序列而且结果是由最高操作数的类型决定。例如,当逻辑表达式的两个操作数分别是 Byte 类型和 Word 类型时,结果为 Word类型。

逻辑表达式中一个操作数为 Bool类型而另一个为位序列时,必须先将 Bool类型的操作数显式转换为位序列类型。

逻辑表达式的数据类型

下表列出了逻辑表达式中可使用的数据类型:

运算运算符优先级第一个操作数第二个操作数结果
取反NOT3Bool-Bool
求反码位序列-位序列
AND、&8BoolBoolBool
位序列位序列位序列
异或XOR9BoolBoolBool
位序列位序列位序列
OR10BoolBoolBool
位序列位序列位序列

示例

以下为一个逻辑表达式的示例:

IF "MyTag1" AND NOT "MyTag2" THEN c := a;
MyTag := A OR B;

赋值运算

定义:通过赋值运算,可以将一个表达式的值分配给一个变量。赋值表达式的左侧为变量,右侧为表达式的值。

函数名称也可以作为表达式。赋值运算将调用该函数,并返回其函数值,赋给左侧的变量。

赋值运算的数据类型取决于左边变量的数据类型。右边表达式的数据类型必须与该数据类型一致。

赋值运算的计算按照从右到左的顺序进行。

可通过以下方式编程赋值运算:

  • 单赋值运算:执行单赋值运算时,仅将一个表达式或变量分配给单个变量:

    示例:a := b;

  • 多赋值运算:执行多赋值运算时,一个指令中可执行多个赋值运算。

    示例:a := b := c;

    此时,将执行以下操作:

    b := c;

    a := b;

  • 组合赋值运算:执行组合赋值运算时,可在赋值运算中组合使用操作符"+"、"-"、"*"和"/":

    示例:a += b;

    此时,将执行以下操作:

    a := a + b;

    也可多次组合赋值运算:

    a += b += c *= d;

    此时,将按以下顺序执行赋值运算:

    c := c * d;

    b := b + c;

    a := a + b;

示例

下表举例说明了单赋值运算的操作:

"MyTag1" := "MyTag2";

(* 变量赋值 *)

"MyTag1" := "MyTag2" * "MyTag3";

(* 表达式赋值 *)

"MyTag" := "MyFC"();

(* 调用一个函数,并将函数值赋给 "MyTag" 变量 *)

#MyStruct.MyStructElement := "MyTag";

(* 将一个变量赋值给一个结构元素 *)

#MyArray[2] := "MyTag";

(* 将一个变量赋值给一个 ARRAY 元素 *)

"MyTag" := #MyArray[1,4];

(* 将一个 ARRAY 元素赋值给一个变量 *)

#MyString[2] := #MyOtherString[5];

(* 将一个 STRING 元素赋给另一个 STRING 元素 *)

下表举例说明了多赋值运算的操作:

"MyTag1" := "MyTag2" := "MyTag3";

(* 变量赋值 *)

"MyTag1" := "MyTag2" := "MyTag3" * "MyTag4";

(* 表达式赋值 *)

"MyTag1" := "MyTag2" := "MyTag3 := "MyFC"();

(* 调用一个函数,并将函数值赋值给变量 "MyTag1"、"MyTag1" 和 "MyTag1" *)

#MyStruct.MyStructElement1 := #MyStruct.MyStructElement2 := "MyTag";

(* 将一个变量赋值给两个结构元素 *)

#MyArray[2] := #MyArray[32] := "MyTag";

(* 将一个变量赋值给两个数组元素 *)

"MyTag1" := "MyTag2" := #MyArray[1,4];

(* 将一个数组元素赋值给两个变量 *)

#MyString[2] := #MyString[3]:= #MyOtherString[5];

(* 将一个 STRING 元素赋值给两个 STRING 元素 *)

下表举例说明了组合赋值运算的操作:

"MyTag1" += "MyTag2";

(* "MyTag1" 和 "MyTag2" 相加,并将相加的结果赋值给 "MyTag1"。*)

"MyTag1" -= "MyTag2" += "MyTag3";

(* "MyTag2" 和 "MyTag3" 相加。将相加的结果赋值给操作数"MyTag2",再从 "MyTag1" 中减去"MyTag2",计算结果将赋值给 "MyTag1"。*)

#MyArray[2] += #MyArray[32] += "MyTag";

(* 数组元素 "MyArray[32]" 加上 "MyTag"。计算结果将赋值给 "MyArray[32]"。之后这个数组元素 "MyArray[32]" 与数组中另一个元素"MyArray[2]"相加,然后将结果分配给数组元素 "MyArray[2]"。在该运算中,相应的数据类型必需兼容。*)

#MyStruct.MyStructElement1 /= #MyStruct.MyStructElement2 *= "MyTag";

(* 结构化元素 "MyStructElement2" 乘以 "MyTag"。计算结果将赋值给 "MyStructElement2"。之后,将结构化元素 "MyStructElement1" 除以 "MyStructElement2",并将计算结果赋值给 "MyStructElement1"。在该运算中,相应的数据类型必需兼容。*)

寻址与调用

寻址

SCL寻址分为符号寻址与地址寻址。

  • 符号寻址

    • DB块变量:"DB块名称"(."变量名称")

    • PLC变量:变量名称

    • 局部变量:#变量名称

  • 地址寻址

    • DB块变量:%DB块号(.变量地址),TIA PORTAL软件会判断该地址有没有对应符号名称,如果有则立即转换为符号名称,没有则保留绝对地址

    • PLC变量:%变量地址,TIA PORTAL软件会判断该地址有没有对应符号名称,如果有则立即转换为符号名称,没有则新建符号名称

    • Temp变量:SCL支持非优化FC/FB的Temp变量的地址寻址

举例:

  符号名说明
符号寻址DB块变量"MyDB".Variable.Static_1
"MyDB".Array[0]访问数组元素
"MyDB"DB块名作为参数
PLC变量"Start"
局部变量#Input_1
#Temp_1.x0变量名片段访问
地址寻址DB块变量%DB2.DBB1
%DB2DB块名作为参数,会立刻转换为DB块名
PLC变量%M100.0会立刻转换为"符号名"
%Q1.0:P会立刻转换为"符号名":P

调用

程序调用分为以下几类:

  • FC调用

  • FB调用

  • FB多重背景调用

调用可以从指令列表或者项目树程序块中拖拽入程序编辑区域,也可以直接输入。

FC调用

FC调用的格式是

  • "FC块名称"(输入形参:=实参,输出形参=>实参,输入输出形参:=实参...)

  • 返回值:=“FC块名称”(输入形参:=实参,输出形参=>实参,输入输出形参:=实参...)

FC调用需要确保所有形参都有对应实参。如果没有参数的FC也需要有括号。

如图所示的例子;

图1 FC调用

FB调用

FB调用的格式是

"背景数据块名称"(输入形参:=实参,输出形参=>实参,输入输出形参:=实参...)

一般情况下,FB的简单数据类型形参可以没有对应实参,复杂数据类型的输入、输出也可以没有对应实参,所以FB可以隐藏或不隐藏不出现的形参。如果没有参数的FB也需要有括号。

如图2所示,显示了一些FB调用的例子。

图2 FB调用

如图3所示,当FB的参数全部显示,在背景数据块右键可以激活"仅显示分配的参数";当FB的参数只显示了分配的参数时,在背景数据块右键可以激活"显示所有参数"。

图3 显示分配/所有参数

FB多重背景调用

FB多重背景调用的格式是

  • #多重背景(输入形参:=实参,输出形参=>实参,输入输出形参:=实参...)

  • #多重背景[索引](输入形参:=实参,输出形参=>实参,输入输出形参:=实参...)

一般情况下,FB的简单数据类型形参可以没有对应实参,复杂数据类型的输入、输出也可以没有对应实参,所以FB可以隐藏或不隐藏不出现的形参。如果只有Static的FB也需要有括号。

如图4所示,显示了一些FB多重背景调用的例子。

图4 FB多重背景调用

注意:

对于定时器和计数器的SCL调用,有特殊的格式,请参考链接:定时器、计数器。

新建SCL

有两种方式新建SCL:

第一种是在新建块,选择OB/FC/FB后,设置语言为SCL,如图5所示。

第二种是在LAD、FBD中直接插入SCL语言段,这需要TIA PORTAL V14及其以上的版本,如图6所示。

图5 新建SCL块

①在项目树中,找到PLC,然后展开程序块,点击"添加新块"

②在弹出对话框中,选择块类型,可以是OB/FB/FC,

③选择语言为SCL

图6 在LAD中插入SCL段

区域与注释

和LAD/FBD不同,LAD/FBD在程序编辑器是一段一段的,编辑器可以插入新的网络段,每一个网络段可以有各自的注释。而SCL是文本语言,不分网络段(LAD/FBD语言内增加SCL除外),需要用其他的方法来解决。

区间

从TIA PORTAL V14以后,增加区间功能,使用指令:

REGION 区间名称

程序文本

END_REGION

可以在指令中间增加需要编写的程序还不影响程序逻辑,并且支持嵌套。此外还可以像网络段一样收折叠来,如图7所示。

图7 区域

其中左边为区间总览,可以看出整体的结构

①使得程序或总览全部展开

②使得程序或总览全部折叠

③全部展开/折叠是针对总览与程序还是只针对总览,图中为针对总览与程序

④独立展开/折叠程序

注释

编辑器的空行,或者调用块的右侧均可以增加注释,如图8所示有两种方式注释:

第一种是: //注释内容

第二种是:(/*注释内容*/)

可以在工具栏中利用按钮整段注释或取消注释。此外从TIA PORTAL V16开始支持多语言注释,使用指令(*多语言注释内容*),具体参考多语言文档。

图8 注释

①注释掉选中段落

②对注释掉的段落取消注释


内容来自西门子官方技术:http://www.ad.siemens.com.cn/productportal/prods/s7-1200_plc_easy_plus/smartsms/097.html

标签:

推荐资讯

010-64738638