SCL语言是由Pascal而生的结构化程序语言,与梯形图相(LAD)比,SCL语言的灵活程度更高,易于编写控制算法。
本教程虽然使用的是S7-1500系列的PLC,但实际上是面向S7-1200的用户,在1500系列的PLC中,笔者更希望使用STL来对应他优越的计算处理能力。
本教程基于的平台如下
软件:TIA 15.1
CPU 1516
(1)直接创建纯SCL的程序块儿;
(2)在LAD/FBD中在插入SCL程序段。
在程序段中直接右击插入即可,但是插入的程序段并不能完全使用SCL语法,GOTO等跳转指令就不能使用。在SCL中一般不能使用绝对地址进行变量地址的访问,变量表中的变量一般使用变量名称进行访问。
创建的SCL块儿可以在观测栏中显示变量的地址,如下,为示例程序:
在SCL中,:= 表示赋值。
二、常量,变量及相关指令
(1)常量及变量的声明
在博图中,可以在代码区进行变量的声明,也可以在程序块内部进行变量声明。具体如下图:
变量声明区有如下区别:
无论是FC还是FB块,都是函数块
类型 | 具体功能 |
---|---|
Input | 函数块的形参,外部传入函数的变量 |
Output | 组件返回 函数的返回值 |
Inout | 从外部读入量然后经过程序再输出到外部 |
Static | 仅在FB块中使用,例如计时器等函数块可以使用此类型函数进行定义 |
Temp | 临时变量,局部变量,仅在当前周期中存在 |
其中,Constant为常量,应用较为简单不再叙述
Input,Output以及Inout都是作为函数参数使用,尽管Static在程序块中会为其划分存储空间,但是其仍旧是作为局部变量的存在使用。
此外,SCL还允许用户自行定义自己的类,这点会在后面的文章进行阐述。同时TIA15.1还允许用户定义变量声明形式。
菜单:选项/设置 如下图
如果切换为文本视图,在其中就可以进行变量的自定义。
笔者觉得这是博图一个极为重要的改进。
(2)基本运算符以及基本程序控制指令
通过如下的基本运算符就可以看出西门子的PLC已经不单单是一个传统的可编程控制器。笔者曾用1200做了一个简单网关,可见现在的PLC功能有多强大。后期会把教程一并导入。
基本控制函数主要为三类:
条件语句
循环语句
选择语句
然后上述三类中又包含了四个常用指令:
Goto、Exit、Return、Continue
在介绍上述指令之前,先介绍代码区间
REGION
END_REGION
是一对配对的区间函数,可以对代码进行整理,也可以对其划分的一个区间的代码进行剪切,粘贴,复制,删除插入等操作
具体样例如下图:
- 条件语句
- IF语句
使用“条件执行”指令,可以根据条件控制程序流的分支。该条件是结果为布尔值(TRUE 或 FALSE)的表达式。可以将逻辑表达式或比较表达式作为条件。
执行该指令时,将对指定的表达式进行运算。如果表达式的值为 TRUE,则表示满足该条件;如果其值为 FALSE,则表示不满足该条件。
根据分支的类型,可以对以下形式的指令进行编程:
IF 分支:
IF <condition> THEN <instructions>
END_IF;
如果满足该条件,则将执行 THEN 后编写的指令。如果不满足该条件,则程序将从 END_IF 后的下一条指令开始继续执行。
IF 和 ELSE 分支:
IF <condition> THEN <instructions1>
ELSE <Instructions0>
END_IF;
如果满足该条件,则将执行 THEN 后编写的指令。如果不满足该条件,则将执行 ELSE 后编写的指令。程序将从 END_IF 后的下一条指令开始继续执行。
IF、ELSIF 和 ELSE 分支:
IF <condition1> THEN <instructions1>
ELSIF <condition2> THEN <instruction2>
ELSE <Instructions0>
END_IF;
如果满足第一个条件(<条件 1>),则将执行 THEN 后的指令(<指令 1>)。执行这些指令后,程序将从 END_IF 后继续执行。
如果不满足第一个条件,则将检查第二个条件(<条件 2>)。如果满足第二个条件(<条件 2>),则将执行 THEN 后的指令(<指令 2>)。执行这些指令后,程序将从 END_IF 后继续执行。
如果不满足任何条件,则先执行 ELSE 后的指令(<指令 0>),再执行 END_IF 后的程序部分。
在 IF 指令内可以嵌套任意多个 ELSIF 和 THEN 组合。可以选择对 ELSE 分支进行编程。
IF 指令的语法如下所示:
IF "Tag_1" = 1
THEN "Tag_Value" := 10;
ELSIF "Tag_2" = 1
THEN "Tag_Value" := 20;
ELSIF "Tag_3" = 1
THEN "Tag_Value" := 30;
ELSE "Tag_Value" := 0;
END_IF;
- WHILE:满足条件时执行
使用“满足条件时执行”指令可以重复执行程序循环,直至不满足执行条件为止。该条件是结果为布尔值(TRUE 或 FALSE)的表达式。可以将逻辑表达式或比较表达式作为条件。
具体示例如下
WHILE
"Tag_Value1" <> "Tag_Value2"
DO "Tag_Result"
:= "Tag_Input";
END_WHILE; //只要“Tag_Value1”和“Tag_Value2”操作数的值不匹配,“Tag_Input”操作数的值就会分配给“Tag_Result”操作数。
REPEAT:不满足条件时执行
使用“不满足条件时执行”指令可以重复执行程序循环,直至不满足执行条件为止。该条件是结果为布尔值(TRUE 或 FALSE)的表达式。可以将逻辑表达式或比较表达式作为条件。
示例如下:
REPEAT
"Tag_Result":= "Tag_Value";
UNTIL "Tag_Error"
END_REPEAT;//“Tag_Error”操作数值的信号状态为“0”,就会将“Tag_Value”操作数的值分配给“Tag_Result”操作数。
选择语句
CASE:创建多路分支
使用“创建多路分支”指令,可以根据数字表达式的值执行多个指令序列中的一个。
具体示例如下:
CASE “Tag_Value” OF
0 :
“Tag_1” := 1;
1,3,5 :
“Tag_2” := 1;
6…10 :
“Tag_3” := 1;
16,17,20…25 :
“Tag_4” := 1;
ELSE
“Tag_5” := 1;
END_CASE;
循环语句(FOR语句)
**注意:**
程序运行时无法更改运行次数。
出于性能原因,应在块接口的“Temp”部分中声明运行变量。在循环中,该运行变量无法更改。
因此,以下示例程序将生成一个语法错误且无法编译:
FOR #i := 1 TO 10 DO
#i := #i + 1;
END_FOR;
FOR 语句的限制
编写不会导致死循环的“安全”FOR 语句时, 可以使用BY设置步长,以防造成死循环。
- 其他程序指令
CONTINUE:复查循环条件
使用“复查循环条件”指令,可以结束 FOR、WHILE 或 REPEAT 循环的当前程序运行。执行该指令后,将再次计算继续执行程序循环的条件。该指令将影响其所在的程序循环。
FOR i := 1 TO 15 BY 2 DO
IF (i < 5) THEN
CONTINUE;
END_IF;
"DB10".Test[i] := 1;
END_FOR;
如果满足条件 i < 5,则不执行后续值分配 (“DB10”.Test[i] := 1)。运行变量 (i) 以增量“2”递增,然后检查其当前值是否在设定的取值范围内。如果执行变量在取值范围内,则将再次计算 IF 的条件。
如果不满足条件 i < 5,则将执行后续值分配 (“DB10”.Test[i] := 1) 并开始一个新循环。在这种情况下,执行变量也会以增量“2”进行递增并接受检查。
- EXIT:立即退出循环
使用“立即退出循环”指令,可以随时取消 FOR、WHILE 或 REPEAT 循环的执行,而无需考虑是否满足条件。在循环结束(END_FOR、END_WHILE 或 END_REPEAT)后继续执行程序。该指令将影响其所在的程序循环。
FOR i := 15 TO 1 BY -2 DO
IF (i < 5)
THEN EXIT;
END_IF;
"DB10".Test[i] := 1;
END_FOR;
- GOTO:跳转
使用“跳转”指令,可以从标注为跳转标签的指定点开始继续执行程序。跳转标签和“跳转”指令必须在同一个块中。在一个块中,跳转标签的名称只能指定一次。每个跳转标签可以是多个跳转指令的目标。
不允许从“外部”跳转到程序循环内,但允许从循环内跳转到“外部”。
CASE "Tag_Value" OF
1 : GOTO MyLABEL1;
2 : GOTO MyLABEL2;
3 : GOTO MyLABEL3;
ELSE GOTO MyLABEL4;
END_CASE;
MyLABEL1: "Tag_1" := 1;
MyLABEL2: "Tag_2" := 1;
MyLABEL3: "Tag_3" := 1;
MyLABEL4: "Tag_4" := 1;
根据“Tag_Value”操作数的值,程序将从对应的跳转标签标识点开始继续执行。例如,如果“Tag_Value”操作数的值为 2,则程序将从跳转标签“MyLABEL2”开始继续执行。在这种情况下,将跳过“MyLABEL1”跳转标签所标识的程序行。
- RETURN:退出块
使用“退出块”指令,可以终止当前处理块中的程序执行,并在调用块中继续执行。如果该指令出现在块结尾处,则可以跳过。
IF "Tag_Error" <>0 THEN RETURN;
END_IF;
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