西门子PLC编程：如何学习SCL语言的基本语法规则

SCL：Structured Control Language，结构化控制语言。

SCL是一种类似于计算机高级语言的编程方式，只是这种语言编写的程序，可以在PLC中运行。如果学过C语言或者VB语言，就会很容易上手SCL。当然没有基础依然可以从零开始学习。

在PLC中有了SCL这种编程语言，就可以方便地把计算机高级语言，编写的算法移植到PLC中。

西门子以下系列的PLC都支持SCL语言编程：

S7-300S7-400S7-1200S7-1500WinAC

SCL能实现复杂的运算功能，特别是有大量数据要处理的时候。相对于梯形图SCL在运算、函数、过程优化方面有天然的优势。

在博途软件中已经集成SCL语言包，可以直接使用SCL进行进行编程。在传统的STEP7 中需要单独的安装 S7-SCL 软件包。

因为SCL是一种高级编程语言，所以就包含表达式 、运算符 、程序控制语句 等语言元素。

1、表达式

SCL中有三种表达式：

算术表达式关系表达式逻辑表达式

一个完整的表达式是由操作数 和与之搭配的操作符 组成。通过表达式的特定顺序进行运算，并返回一个值。

操作数 ：常数、变量、函数调用(在PLC编程中可以理解为地址)。

操作符 ：+、- 、*、/ （加减乘除），and、or、not（与或非）等。

操作符有时也叫运算符 ，SCL支持的运算符有算术运算符、比较运算符、逻辑运算符、赋值运算符。

算术运算符 ：主要是我们常用的加（+）、减（-）、乘（*）、除（/），以及数学上常用的取正、取负、求余数、整除、求余（%）。

比较运算符 ：用于数值的比较，主要有大于、小于、等于、不等于。

逻辑运算符 ：用于布尔型值的运算，常用的逻辑运算符除了与、或、非之外，还有异或。

赋值运算符 ：通过赋值运算，可以将一个表达式的值赋给一个变量。赋值运算符左侧为变量，右侧为表达式的值。 赋值运算的计算按照从右到左的顺序。

1.1、算术表达式

算术运算符：+、-、*、/、DIV、MOD、**。

算术表达式 通常由常量、变量、函数、圆括号、运算符等组成。算术表达式也叫数学表达式，是三种表达式中最简单的，几乎可以等同于数学运算。

西门子PLC的算术表达式，支持各种数据类型。一个算术表达式的两个操作数，如果分别属于不同的数据类型，依然可以运算。运算结果的数据类型，如下图所示：

虽然不同的数据类型可以算术运算，还是建议大家先进行数据格式转换，然后进行运算。防止出现运算后，不知道数据格式，导致数据错误。

1.2、关系表达式

关系运算符：<、<=、>、>=、==、<>。

关系表达式是利用关系运算符，将两个操作数或数据类型进行比较，然后得到一个布尔值（BOOL）型的逻辑结果。如果比较结果为真，则结果为1(TRUE)，否则为0 (FALSE)。

所以关系表达式的值只能是逻辑值真或假(1或者0)。

关系表达式有时候也称作比较表达式 。

西门子PLC的关系表达式，支持各种数据类型，结果的数据类型只能是布尔型。

以下数据类型，只能比较相同类型的变量：

TIME日期和时间UDT

1.3、逻辑表达式

逻辑运算符：AND(&)、OR、NOT、XOR。

西门子PLC的逻辑表达式，支持各种数据类型。但是在运算中会出现两种情况。

一是 ，两个操作数都是布尔(BOOL)数据类型，则逻辑运算的结果也为布尔数据类型。

另一种情况 ，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。结果由最高操作数的数据类型决定。例如，当两个操作数分别是字节(Byte) 类型和字(Word)类型时，结果为字(Word)类型。

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

位序列：一组由0和1组成的序列。

PLC编程语言入门，常用指令集汇总分享

一、西门子PLC编程语言

PLC的编程语言包括以下五种：梯形图语言（LD）、指令表语言（IL）、功能模块图语言（FBD）、顺序功能流程图语言（SFC）及结构化文本语言（ST）。不同型号的PLC编程软件对以上五种编程语言的支持种类是不同的，早期的PLC仅仅支持梯形图编程语言和指令表编程语言。目前的PLC对梯形图（LD）、指令表（STL）、功能模块图（FBD）编程语言都以支持。比如，SIMATIC STEP7 MicroWIN V3.2。

（1）梯形图

在西门子PLC实际编程使用情况中中，梯形图语言是PLC程序设计中最常用的编程语言。它是与继电器线路类似的一种编程语言。由于电气设计人员对继电器控制较为熟悉，因此，梯形图编程语言得到了广泛的欢迎和应用。

梯形图编程语言的特点是：与电气操作原理图相对应，具有直观性和对应性；与原有继电器控制相一致，电气设计人员易于掌握。梯形图编程语言与原有的继电器控制的不同点是，梯形图中的能流不是实际意义的电流，内部的继电器也不是实际存在的继电器，应用时，需要与原有继电器控制的概念区别对待。

（2）指令表

松下PLC编程

指令表编程语言是与汇编语言类似的一种助记符编程语言，和汇编语言一样由操作码和操作数组成。在无计算机的情况下，适合采用PLC手持编程器对用户程序进行编制。同时，指令表编程语言与梯形图编程语言图一一对应，在PLC编程软件下可以相互转换。

指令表表编程语言的特点是：采用助记符来表示操作功能，具有容易记忆，便于掌握；在手持编程器的键盘上采用助记符表示，便于操作，可在无计算机的场合进行编程设计；与梯形图有一一对应关系。其特点与梯形图语言基本一致。

（3）功能模块图语言（FBD）

功能模块图语言是与数字逻辑电路类似的一种PLC编程语言。采用功能模块图的形式来表示模块所具有的功能，不同的功能模块有不同的功能。

功能模块图编程语言的特点：功能模块图程序设计语言的特点是：以功能模块为单位，分析理解控制方案简单容易；功能模块是用图形的形式表达功能，直观性强，对于具有数字逻辑电路基础的设计人员很容易掌握的编程；对规模大、控制逻辑关系复杂的控制系统，由于功能模块图能够清楚表达功能关系，使编程调试时间大大减少。

（4） 顺序功能流程图语言（SFC）

顺序功能流程图语言是为了满足顺序逻辑控制而设计的编程语言。编程时将顺序流程动作的过程分成步和转换条件，根据转移条件对控制系统的功能流程顺序进行分配，一步一步的按照顺序动作。每一步代表一个控制功能任务，用方框表示。在方框内含有用于完成相应控制功能任务的梯形图逻辑。这种编程语言使程序结构清晰，易于阅读及维护，大大减轻编程的工作量，缩短编程和调试时间。用于系统的规模校大，程序关系较复杂的场合。

顺序功能流程图编程语言的特点：以功能为主线，按照功能流程的顺序分配，条理清楚，便于对用户程序理解；避免梯形图或其他语言不能顺序动作的缺陷，同时也避免了用梯形图语言对顺序动作编程时，由于机械互锁造成用户程序结构复杂、难以理解的缺陷；用户程序扫描时间也大大缩短。

（5）结构化文本语言（ST）

结构化文本语言是用结构化的描述文本来描述程序的一种编程语言。它是类似于高级语言的一种编程语言。在大中型的PLC系统中，常采用结构化文本来描述控制系统中各个变量的关系。主要用于其他编程语言较难实现的用户程序编制。

结构化文本编程语言采用计算机的描述方式来描述系统中各种变量之间的各种运算关系，完成所需的功能或操作。大多数PLC制造商采用的结构化文本编程语言与BASIC语言、PASCAL语言或C语言等高级语言相类似，但为了应用方便，在语句的表达方法及语句的种类等方面都进行了简化。

结构化文本编程语言的特点：采用高级语言进行编程，可以完成较复杂的控制运算；需要有一定的计算机高级语言的知识和编程技巧，对工程设计人员要求较高。直观性和操作性较差。

在PLC控制系统设计中，要求设计人员不但对PLC的硬件性能了解外，也要了解PLC对编程语言支持的种类。

二、西门子PLC指令表功能汇总

指令（ 英文全称意思 ) ：指令含义

1、LD ( Load 装载 ) ：动合触点

2、LDN ( Load Not 不装载 ) : 动断触点

3、A ( And 与 动合) : 用于动合触点串联

4、AN ( And Not 与 动断 ) ：用于动断触点串联

5、O ( Or 或 动合 ) ：用于动合触点并联

6、ON ( Or Not 或 动断 ) : 用于动断触点并联

7、= ( Out 输出 ) ： 用于线圈输出

8、OLD ( Or Lode): 块或

9、ALD ( And Lode): 块与

10、LPS ( Logic Push ) :逻辑入栈

11、LRD ( Logic Read ) :逻辑读栈

12、LPP ( Logic Pop ) :逻辑出栈

13、NOT ( not 并非 ) ：非

14、NOP ( No Operation Performed ) : 无操作

15、AENO ( And ENO ) :指令盒输出端ENO相与

16、S ( Set 放置 ) : 置1

17、R ( Reset 重置，清零 ) ：清零

18、P ( Positive) ：上升沿

19、N ( Negative) ：下降沿

20、TON ( On_Delay Timer ) :接通延时定时器21、TONR ( Retentive On_Delay Timer ) : 有记忆接通延时定时器

22、TOF ( Off_ Delay Timer ) :断开延时定时器

23、CTU ( Count Up ) : 增计数器

24、CTD ( Count Down ) : 减计数器

25、CTUD ( Count Up/ Count Down ) :增减计数器

26、ADD ( add 加 ) : 加注意

//ADD_I (_ I 表示整数)

ADD_DI( DI表示双字节整数)

ADD-R (R 表示实数)

它们都是加运算只是数的大小不同。

27、SUB ( Subtract 减去，减少) ：减

28、MUL ( Multiply ) : 乘

29、DIV ( Divide ) : 除

30、SQRT ( Square root ) : 求平方根

31、LN ( Napierian Logarithm 自然对数 ) : 求自然对数

32、EXP ( Exponential 指数的 ) ： 求指数

33、INC_B ( Increment 增加 ) ： 增1

//其中_B代表数据类型 还有W（字节）、DW双字后面几个都是这样的。34、DEC_B ( Decrement 减少 ) ： 减1

35、WAND_B ( Word and 与命令 ) :逻辑与

36、WOR_B ( Word or 或命令) : 逻辑或

37、WXOR_B ( Word exclusive or 异或命令) :逻辑异或

38、INV_B ( Inverse 相反 ) : 取反

39、MOV _B ( Move 移动 ) ： 数据传送

40、BLKMOV_B ( Block Move 块移动) ：数据块传送

41、SWAP ( Swap 交换 ) ： 字节交换

42、FILL ( Fill 填充 ) ： 字填充

43、ROL_B ( Rotate Left 循环 向左) ：循环左移位

44、ROR_B ( Rotate Right 循环 向右) : 循环右移位

45、SHL_B ( Shift Right 移动向左) ：左移动

46、SHR_B ( Shift Right 移动向右 ) ： 右移动

47、SHRB ( Shift buffer 移动缓存) ：寄存器移位

48、STOP ( Stop 停止 ) ： 暂停

49、END /MEND ( End /Mend ) : 条件/无条件结束

50、WDR ( Watch dog reset ) ： 看门狗复位

51、JMP ( Jump 跳) :跳转

52、LBL ( Label 位置 ) ： 跳转标号

53、FOR ( For 循环 ) ： 循环

54、NEXT ( Next 再下去) ：循环结束

55、SBR ( Subprogram Regulating子程序控制 ) : 子程序调用

56、SBR_T ( Subprogram Regulating Take ) : 带参数子程序调用

57、SCR ( Sequence Control 顺序控制 ) : 步开始

58、SCRT ( Sequence Control Transfer 顺序控制转移 ) : 步转移

59、SCRE ( Sequence Control End 顺序控制结束 ) : 步结束

60、AD_T_TBL ( Add data to table 添加数据到表格中) ： 填数据表

61、FIFO ( First in First out 先进先出 ) ： 先进先出

62、LIFO ( Last in First out 后进先出 ) ：后进先出

63、TBL_FIND ( Table Find 表格查找 ) ： 表查找

64、BCD_I ( Binary Coded Decimal _I 二进制编码的十进制 ) ：BCD 码转整数

65、I_BCD ( I_ Binary Coded DecimaL ) :整数转BCD码

66、B_I ( Bit to int ) ：字节转整数

67、I_B ( int to bit ) ：整数转字节

68、DI_I ( Double int to int ) :双整数转整数

69、I_DI ( int to double int ) :整数转双整数

70、ROUND ( Round 取整 ) : 实数转双整数

71、TRUNC ( Trunc 截取 ) ：转换32位实数整数部分（舍去小数取整）

72、DI_I (double int to int ) :双整数转实数

73、ENCO ( Encode 编码) ： 编码

74、DECO ( Decode 译码) :译码

75、SEG ( Segment decoder分断译码器 ) : 七段显示译码器

76、ATH ( ASCII码 turn hex ) : ASCII码转16进制

77、HTA ( Hexadecimal to ascii) : 16进制转ASCII码

78、ITA ( // int to ascii) : 整数转ASCII码

79、DTA ( // double int to ascii ) : 双整转ASCII码

80、RTA ( // real to ascii) : 实数转ASCII码

81、ATCH (//attach ) : 中断连接

82、DTCH ( Depatch ) : 中断分离

83、HDEF ( High speed counter definition ) : 高速计数器定义

84、HSC ( High Speed Counter 高速计数器 ) ：启动高速计数器

85、PLS ( Pulse 脉冲 ) ：脉冲输出

86、READ_ RTC ( Read real time clock 读实时时钟 ) :读实时时钟

87、SET_RTC ( Set real time clock ) : 写实时时钟

88、XMT ( Transmitter ) : 自由发送

89、RCV ( Receive 接收 ) : 自由接收

90、NETR ( Net read 网络读 ) : 网络读

91、NETW ( Net write 网络写 ) : 网络写

92、GET_ADDR ( Get address 获取地址 ) : 获取口地址

93、SET_ADDR ( Set address 设置地址 ) : 设定口地址

94、PID ( Proportional Integral Differential 比例、积分、微分 ) :比例积分微分调节器。

如有不妥，欢迎指正！

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