ST语言简介

skx · 发表于 2024-7-10 18:16:53

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1.ST语言简介 1.1 ST语言特点       结构化文本编程语言是一种高级语言，类似于 Pascal，是一种特别为工业控制应用而开发的一种语言，也是在 InoProShop中最常用的一种语言，对于熟悉计算机高级语言开发的人员来说，结构化文本语言更是易学易用，它可以实现选择、迭代、跳转语句等功能。     此外，结构化文本语言还易读易理解，特别是当用有实际意义的标识符、批注来注释时，更是这样。在复杂控制系统中，结构化文本可以大大减少其代码量，使复杂系统问题变得简单，缺点是调试不直观，编译速度相对较慢。结构化文本的视图如图所示: <img id="aimg_3605" src="/upload/image/20230707/1688714649649779.png" class="zoom" width="600" alt="ST语法编程基础-ST语言简介" title="" style="overflow-wrap: break-word; cursor: pointer;"/> 结构化文本有以下特点: 1、高级文本编程语言 2、结构化的编程 3、简单的标准结构 4、快速高效的编程 5、使用直观灵活 6、与PASCAL类似 7、有计算机编程经验的人可以很容易地使用它 8、符合IEC 61131-3标准 1.2 ST语言的执行顺序 使用结构化文本的程序执行顺序根据“行号” 依次从上至下开始顺序执行，如图所示。 <img id="aimg_3606" src="/upload/image/20230707/1688714649977853.png" class="zoom" width="600" alt="ST语法编程基础-ST语言简介" title="" style="overflow-wrap: break-word; cursor: pointer;"/> 1.3 表达式执行顺序 整个 ST 程序由指令构成，指令由分号 “；”分隔。这些指令由关键字和表达式组成。其中，表达式由操作符和操作数组成。一个操作数可以是一个常量，变量，功能调用或其他表达式。常量，例如：20，t#20s，‘22231 test’。 变量，例如：iVar，Var1[2,3]。 功能调用，值为调用返回值，例如：Fun1(1,2,4)。 其它表达式：10+3，var1 OR var2，(x+y)/z，                   iVar1:=iVar2+22。 表达式的求值以特定的操作符优先权定义的顺序，按操作符对操作数进行求值。表达式中具有最高优先权的操作符应首先进行求值，接着是下一个较低优先权的操作符等，从高到低依次求值完成。下表记录了ST语言的操作符及其优先级顺序。 <img id="aimg_3607" src="/upload/image/20230707/1688714649559399.png" class="zoom" width="514" alt="ST语法编程基础-ST语言简介" title="" style="overflow-wrap: break-word; cursor: pointer;"/> 2.关键字 关键字是语言元素特征化的词法单元。在 IEC61131-3 标准中，关键字作为编程语言的字，被用于定义不同结构或启动和中指特定的软件元素。 部分关键字配对使用，如 FUNCTION 与 END_FUNCTION 等。部分关键字单独使用，如 ABS等。关键字不能用于任何其他目的，如不能作为变量名或扩展名，既不能用 TON 作为变量名，也不能用 VAR 作为扩展名。 <img id="aimg_3608" src="/upload/image/20230707/1688714649609131.png" class="zoom" width="549" alt="ST语法编程基础-ST语言简介" title="" style="overflow-wrap: break-word; cursor: pointer;"/> 此外，下列功能模块和函数的标识符也被保留作为关键字： 1) 标准数据类型： BOOL， REAL， INT 等。 2) 标准函数名和功能块名： SIN， COS， RS， TON 等。 3) 指令表语言中的文本操作符： LD， ST， ADD， GT 等 4) 结构化文本语言中的文本操作符： NOT， MOD， AND 等。 3.操作符 <img id="aimg_3609" src="/upload/image/20230707/1688714650101128.png" class="zoom" width="600" alt="ST语法编程基础-ST语言简介" title="" style="overflow-wrap: break-word; cursor: pointer;"/> <img id="aimg_3611" src="/upload/image/20230707/1688714650451133.png" class="zoom" width="600" alt="ST语法编程基础-ST语言简介" title="" style="overflow-wrap: break-word; cursor: pointer;"/> <img id="aimg_3610" src="/upload/image/20230707/1688714650344447.png" class="zoom" width="600" alt="ST语法编程基础-ST语言简介" title="" style="overflow-wrap: break-word; cursor: pointer;"/> 4.常用ST指令介绍 4.1 赋值指令         赋值指令用于变量赋值，也就是赋值关键字的左边是变量，右侧为要赋的值，通过赋值关键字进行赋值。例如：Var1 := Var2 * 10;完成执行后，Var1值为Var2的10倍。其中的赋值关键字包含三种：“:=”、“S=”、“R=”。 （1）  “:=”为一般赋值，右值直接赋给左值，左值和右值相等。 （2） “S=”为置位赋值，表示如果右值为TRUE，左值变量变为TRUE（置位），  直到调用R=命令来初始化。 （3）  “R=”为复位赋值，表示如果右值为TRUE，左值变量变为FALSE（复位）。用于复位S=指令置位的变量。例如：a S= b; 一旦b为 TRUE后，a会保持 TRUE, 即使b 变为 FALSE后。 4.2 功能块的调用 语法:  <FB 实例名>(FB输入变量:=<值和地址>|, <更多FB 输入变量:=<值和地址>|...更多 FB 输入变量); 下例中，一个延时功能块(TON)被调用，参数IN和PT被分配。那么结果变量Q被分配到变量A。延时FB通过"TMR:TON"实例化。 <FB instance name>, <FB variable>: TMR(IN := %IX5, PT := 300); A:=TMR.Q; 4.3 RETUTN 指令 RETURN指令表示当前置条件为TRUE时，离开此POU。 语法：         RETURN; 示例 IF b=TRUE THEN RETURN; END_IF; a:=a+1; 如果b是TRUE，语句a:=a+1;不会被执行，POU会立即被返回。 4.4 IF 指令 通过IF关键字，可以判断执行条件，根据执行条件，执行相应的指令。 语法： IF <布尔表达式1> THEN <IF_指令> {ELSIF <布尔表达式2> THEN <ELSIF_指令1> ELSIF <布尔表达式n> THEN <ELSIF_指令-1> ELSE <ELSE_指令>} END_IF; 其中，{}内部分是可选的， 如果 <布尔表达式1> 为TRUE, 那么只有 <IF_指令> 被执行，其它不被执行，否则，从 <布尔表达式2>开始，一个一个计算布尔条件表达式直到其中一个表达式值为TRUE，然后执行此表达式对应的指令，如果没有表达式值为TRUE，那么执行 <ELSE_指令>对应的指令。 示例 IF temp<17 THEN heating_on := TRUE; ELSE heating_on := FALSE; END_IF; 这里，当温度低于17度时，加热打开，否则它保持关闭。 4.5 CASE 指令 使用CASE指令，可以根据一个条件变量，根据其对应的多个值罗列处理对应的命令。条件变量只能是整数。 语法: CASE <Var1> OF <value1>: <Instruction 1> <value2>: <Instruction 2> <value3, value4, value5>: <Instruction 3> <value6 .. value10>: <Instruction4> ... <value n>: <Instruction n> ELSE <ELSE Instruction> END_CASE; CASE指令根据以下流程处理： *  如果变量<Var1>的值为 <valueI>, 那么<Instruction I>会被执行 *  如果 <Var1>没有匹配任何一个值，那么<ELSE Instruction>被执行 * 如果同一个指令在几个变量值时执行，那么可以把这些值一个接一个的写出来，用逗号隔开，因此共同执行 *  如果同一个指令会在一个变量范围内执行，可以写上初始值和结束值，中间用两个点隔开。你可以把这些情况合一。 4.6 WHILE 循环 WHILE循环和FOR循环一样可以作为循环处理使用，但和FOR循环不同是循环条件可以是任意布尔表达式。一旦循环条件满足，循环就执行，否则退出循环。 <span style="overflow-wrap: break-word; font-weight: 700; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Microsoft Yahei", Tahoma, Helvetica, SimSun, sans-serif; font-size: 14px; text-wrap: wrap; background-color: rgb(255, 255, 255);">语法: <span style="overflow-wrap: break-word; font-weight: 700; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Microsoft Yahei", Tahoma, Helvetica, SimSun, sans-serif; font-size: 14px; text-wrap: wrap; background-color: rgb(255, 255, 255);">WHILE <boolean expression> DO <span style="overflow-wrap: break-word; font-weight: 700; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Microsoft Yahei", Tahoma, Helvetica, SimSun, sans-serif; font-size: 14px; text-wrap: wrap; background-color: rgb(255, 255, 255);"><instructions> <span style="overflow-wrap: break-word; font-weight: 700; color: rgb(51, 51, 51); font-family: "Microsoft Yahei", Tahoma, Helvetica, SimSun, sans-serif; font-size: 14px; text-wrap: wrap; background-color: rgb(255, 255, 255);">END_WHILE; 当<Boolean_expression>值为TRUE时，<Instructions>指令开始执行，直到<Boolean_expression>值为FALSE。<Boolean_expression>在第一次值为FALSE，那么 <Instructions>永不会被执行。如果<Boolean_expression> 永远不会为FALSE，那么 <Instructions> 重复执行不停，这叫做死循环，编程时一定确保不要出现死循环。 示例 WHILE Counter<>0 DO Var1:= Var1*2; Counter := Counter-1; END_WHILE 在一定意义上来说，WHILE循环和REPEAT循环比FOR循环功能更强大，因为不需要在执行循环之前计算循环次数。因此，在有些情况下，用WHILE循环和REPEAT循环两种循环就可以了。然而，如果清楚知道循环次数，那么FOR循环更好。 4.7 REPEAT REPEAT循环不同于WHILE循环，因为循环条件是在循环指令执行后才检查的，这意味着，循环至少执行一次，不管循环条件值如何。语法: REPEAT <instructions>   UNTIL <Boolean expression> END_REPEAT; 执行逻辑为：<Instructions>一直执行直到<Boolean expression>值为TRUE。如果<Boolean expression>在第一次值TRUE，那么 <Instructions> 只被执行一遍。如果 <Boolean_expression> 值永远不是TRUE，那么 <Instructions> 永远执行不停，导致死循环。 示例 REPEAT Var1:=Var1*2; Counter:=Counter-1; UNTIL Counter=0; END_REPEAT; 4.8  CONTINUE 语句 CONTINUE指令在 FOR, WHILE和 REPEAT循环中使用，用于提前结束本轮循环，并重新开始下一轮循环。 示例 FOR Counter:=1 TO 5 BY DO INT1:=INT1/2; IF INT1=0 THEN CONTINUE; END_JF Var:=Var1/UBT1L END_FOR; Erg:=Var1; 4.9 FOR循环 通过FOR循环，可以编写重复处理逻辑。 语法： FOR <INT_Var> := <INIT_VALUE> TO <END_VALUE> {BY <Step size>} DO <instructions> END_FOR; {} 内的部分是可选的。INT_Var是计数器，是整数类型，只要计数器<INT_Var>不大于<END_VALUE>，<Instructions>会被执行。在执行 <Instructions> 之前首先要检查该条件，如果 <INIT_VALUE>大于 <END_VALUE>，<instructions> 不会被执行。 当 <Instructions>执行一次后, <INT_Var>自动增加<Step size>。<Step size>可以是任意整数值，如果不写此参数，默认值为1。当<INT_Var>大于<END_VALUE>时，循环停止。 示例 FOR Counter:=1 TO 5 BY 1 DO Var1:=Var1*2; END_FOR; Erg:=Var1; 我们假设Var1默认值是2, 经过FOR循环后，它的值是32。 4.10 注释 在结构化文本中有两种写注释的方法。 多行注释，用“(*”开始，“*)”结束。这允许注释跨行注释。例如: "(*This is a comment.*)" 单行注释，用“//”作为注释的开始直到本行结束。例如: "// This is a comment." 注释可以在ST编辑器声明或实现部分的任意地方。 注释的嵌套：注释可以放置在其他注释中 示例(*a:=inst.out; (*to be checked*)b:=b+1;*)

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