PLC编程（ST）语言常用语句及功能简介

前文给大家简单的讲了一下IEC61131-3&GB/T15969.3，可编程序控制器-第3部分：编程语言。IEC 61131-3国际标准的编程语言包括5种语言。

今天给大家带来的是其中我本人认为使用最方便，最简化的ST语言。

文本编程语言"结构文本（Structured Text），ST"来源于编程语言Pascal。主要分为赋值语句，选择语句，迭代语句。本次将从ST语言的操作符以及ST语言的语句来描述ST语言。大家不要认为ST语言很难。从本人的使用感受上来说，一个IF语句就可以应付90%以上的应用场景。

ST语言的操作符

ST语言的操作符

ST语言的语句

赋值语句（比较、结果、调用）

赋值语句用表达式的求值结果替代单个或多个元素变量的当前值。赋值语句应包括：左侧的变量应用，接着是赋值操作符"：="，其后是要求值的表达式。

选择语句（IF、CASE）

选择语句包括IF语句和CASE语句。选择语句基于所规定的条件，选择其组成语句之一（或一组）用于执行。

IF 语句规定，仅当相关的布尔表达式求值为1（真）时，才会执行一组语句。如果条件为假，不是没有语句执行，而是执行跟着ELSE关键字（或ELSIF关键字，若其相关布尔条件为真）的语句组。

CASE 语句由一个对基本数据类型（选择符）变量求值表达式和一个语句组列表组成，每组都可应用一个或多个直接量或枚举值或子范围值来标记。这些标记的数据类型应该与选择符变量的数据类型匹配，选择符变量的值应该可以和标号进行比较。它规定执行第一组语句，其范围之一包含选择符的计算值。如果选择符的值在任何情形的范围中都不出现，则执行跟有关键字ELSE（若它在CASE语句中出现）的语句序列。否则，不执行任何语句序列。

迭代语句（WHILE、REPEAT、EXIT、CONTINUE、FOR）

FOR 语句使得直到END_FOR 关键字的语句序列重复地执行，一系列的值被赋给FOR循环控制变量。控制变量、初始值和终值是相同的整数类型（例如：SINT、INT、DINT）的表示，而不应被任何重复的语句改变。FOR语句将控制变量从初始值向上或者向下增加到终值，其增量由表达式的值决定；如果省略了BY结构，那么增量的默认值为1。

WHILE 语句使得直到END_WHILE 关键字的语句序列重复地执行，直到相关的布尔表达式为假时才结束。如果表达式初始就为假，则根本不执行语句组。

REPEAT 语句使得直到END_REPEAT 关键字的语句序列重复地执行（至少一次），直到相关的布尔表达式为真时才结束。

CONTINUE 语句用来跳过本次循环中CONTINUE 语句之后直到本层循环结束符之间的剩余语句。

EXIT 语句要在终止条件满足以前终止循环，应使用EXIT 语句。当EXIT 语句位于嵌套的循环结构内时，应从EXIT 所在的最内层循环退出，即在跟随EXIT 语句的第一循环的终止符后（END_FOR 、END_WHILE 、END_REPEAT ），控制应传给下一个语句。

总结，在IEC 61131-3国际标准的编程语言中，ST语言作为一种高级的文本语言。熟悉并掌握它极大的提高工程师的编程效率。笔者经常将一些重复性高的工作（如地址表）使用ST语言在EXCEL中进行制作，大大减少了编程工作量。在以后有机会我会用视频的方式给大家演示一个怎么用ST语言编译转换成3种图形编程语言。

PLC的各种变量怎样使用？

我最早接触“静态变量”的概念是在计算机C语言的编程中，清楚的记得它需要用"static"关键字来声明。静态变量（Static Variable）其实也是一种变量（Variable），因此在介绍静态变量（Static Variable）之前，我们先来介绍下在计算机和PLC的编程中“变量（Variable） ”的概念。

1 什么是变量

所谓“变量 ”，是在程序的运行过程中，其值可以根据某些条件而发生变化的量。与“变量”相对的是“常量（Constant） ”，顾名思义，常量的值在整个程序的运行中保持不变。

变量的名字称为“变量名”，变量名通常是一个助记符，用来表示一个物理地址。在这个地址上存放着变量的值。

变量有两个特性：作用域和生命周期。

2 全局变量与局部变量

变量的作用域是指变量的作用范围，也就是在哪些范围内该变量是有效的。根据作用域的不同，变量可以分为全局变量（Global Variable）和局部变量（Local Variable）。

全局变量在整个程序范围内都有效。

在C语言中，全局变量是在函数外部声明的变量。比如下面C语言代码中的“a”和“x”都是全局变量：

注：由于C语言从上而下执行，全局变量x并不能在函数func1中访问。

在西门子S7系列PLC的编程中，那些存放在公共存储区的变量都属于全局变量。公共存储区包括输入缓存区（I）、输出缓存区（Q）、位存储区（M）、全局数据块（Global DB）、定时器（T）、计数器（C）等等。比如，位存储区的M0.0，你可以在主程序（OB）或子程序（FB、FC）中访问它，它是全局的。

局部变量（Local Variable）是只能在某个子程序（FB或FC）中访问的变量。

也就是说，局部变量是私有的，子程序（FB或FC）只能访问其自身内部定义的变量，而不能访问其它子程序内部定义的变量。

从生命周期来看，全局变量的生命周期是整个程序的运行周期。也就是说，只要PLC还运行用户程序，全局变量就一直有效。

而局部变量的生命周期则取决于其存放的位置。

2 临时变量与静态变量

对于S7系列PLC而言，局部变量有两个存放的位置：临时变量存储区 （堆栈）和背景数据块 （Instance DB）。

临时变量存储区（堆栈），也称为局部变量存储区（Local Memory），用来存放FB或FC在运行过程中的临时变量 。

在S7系列PLC中，FB、FC或者OB都被称为“程序组织单元（POU，program organizational unit）”。PLC为每个POU分配一定数量的临时变量存储区，在S7-300/400 PLC中，这个区域的大小为256字节；在S7-200 Smart PLC中，这个区域的大小为64字节。

临时变量存储区中的变量称为“临时变量 ”，它们只在当前POU运行时有效。当POU运行结束后，该变量将被释放（无法保存）。

注：当POU由于中断而被挂起时，其临时变量会被保存，以便下次中断现场恢复后继续执行。

如果想保存程序运行的中间值怎么办呢？答案是使用静态变量（Static Variable）。

在博途（TIA Portal）环境或Step7开发环境中，功能块（FB）接口有“Static(STAT)”一项。所有在“STAT”栏内定义的变量都将会被存放到背景数据块中。在FB运行结束后，“STAT”中定义的变量不会被释放。这种变量称为“静态变量 ”。如下图中的变量“STAT_test1”和“STAT_test2”：

注：FB中的IN、OUT参数也会保存到背景数据块中。背景数据块中的数据只能被拥有它的功能块（FB）访问。

说到这里，你应该明白了吧？静态变量从作用域上分属于局部变量；从生命周期上来看，它与用户程序的生命周期相同。临时变量也属于局部变量，不过其生命周期短，仅在POU运行的过程中有效。

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