plc stl编程结构 SCL与STL的区别是什么？SCL常见问题及解决办法

小编 2025年05月05日 10:57 76 0

SCL与STL的区别是什么？SCL常见问题及解决办法

一、SCL 与 STL

SCL（Structured Control Language）语言，也就是结构化控制语言，它其实和IEC标准制定的ST语言是一样的。S7-SCL 可以编译成 STL, 虽然其代码量相对于 STL 编程有所增加，但我们更关心的是程序结构和程序的总体效率。类似于计算机行业的发展，汇编语言已经被舍弃，取而代之的是 C/C++等高级语言。S7-SCL 对工程设计人员要求较高，需要其具有一定的计算机高级语言的知识和编程技巧。

STL是STEP7时代推出的语言，它不是STRUCT TEXT LANGUAGE的缩写，所以它和ST语言完全没关系。STL语言是一种汇编语言，是面向机器底层的语言，可以直接操作寄存器，可读性不强，和80C51单片机的机器语言是一个层面。所以它是一种低级语言，而ST和SCL都是中高级语言。

二、S7-SCL 常见问题

1）如何规范地的开发一个 S7-SCL 程序？

解答：开发一个 S7-SCL 程序，应当遵循如下流程：

• 规划需要的块类型，即程序的整体结构；

• 规划子任务（FB,FC 等等）；

• 定义各个子任务的之间输入/输出接口；

• 定义各个子任务在原文件中的顺序及调用关系；

• 定义符号表

• 编译检查；

•下载调试。

2）S7-SCL 支持哪些 STEP7 块，与其它语言有什么关系？

解答：S7-SCL 支持如下

STEP7 的块：OB,FC,FB,DB,UDT。

在 S7 程序中，S7-SCL 块可以与其它STEP7 编程语言生成的块互相调用。

S7-SCL 可以被编译成 STL， S7-SCL 生成的块也可以作为库文件被其它语言引用。

由于 S7-SCL 程序由 ASCII 文本构成，所以它非常容易被导入或导出。

3）为什么双击打开 S7-SCL 类型的程序后，显示的格式却是 STL 格式？

解答：S7-SCL 程序编译后生成的执行代码实际上为 STL 格式，如下图中的 FC1, 虽然其标示为 SCL格式，但如果用户将 Source 目录中的 FC1 的源文件删除后，再双击打开 FC1 后，显示的将为 STL格式。

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4）什么是 OK Flag？

解答：在 S7-SCL 程序中，OK 是一个布尔类型的特殊本地变量。它用来显示块执行是否正确。

OK 标志的使用与 STL 编程中对于 FC/FB 的 ENO 处理（STL 是用状态字的 BR 位来保存状态）非常相似。

在程序的开始，可以将 OK 标志赋值为 TURE,如果程序执行有错误（例如 0 作为除数），则当程序退出时，用户通过程序将 OK 标志改写为 FALSE，此数值将被存储在输出参数 ENO 当中。

OK 标志是一个系统变量，不需要定义，如果用户希望在程序中使用此标志，可以在 S7-SCL编程菜单 Options>Customize>Compiler 中，应当选择 Set OK flag.项。否则 ENO 将无法被评估。

OK 标志使用的例子：

OK:= TRUE;

Division:= 1 / IN;

IF OK THEN // 除法操作正常;

// 此处可以添加在除法操作正常情况下，其它的用户程序ELSE //除法操作不正常;

// :END_IF;

5）在 STL 中可以读取一个组织块的信息 (例如 OB1 中的循环时间)，在 S7-SCL 中是否存在同样的可能？

解答：STEP7 中的任意 OB 块在生成之后，其内部都自动生成一些特有的临时变量，例如 OB1 中的变量OB1_PREV_CYCLE 即为CPU 上个扫描周期所用的时间。在 S7-SCL 编辑器中，通过“Insert> Block Template > OB”创建一个 OB 模板。

在缺省情况下，此模板的临时变量区域将创建一个ARRAY OF BYTE 类型的临时变量。此区域与 OB 块的临时变量区域是相对应的，但由于没有变量名称标识，并且数据类型也不相同，所以用户使用起来非常不方便。如果用户想要使用 S7-SCL格式的 OB 块内的特有变量，请按下列步骤进行：

• 在路径 STEP7 的安装路径 \Step7\S7DATA\S7wiz 下，包含所有 OB 块的 STL 格式模板，可以使用写字板打开这些模板 (例如 OB31.awl)，并复制相应变量定义。

• 创建一个新的 S7-SCL 源文件并插入刚才复制的变量定义。

• 调整 S7-SCL 源文件中的语法结构；

• 在这个程序的开始部分，可以设置 "Title" 和"Version" , 例如 Title=' ' 和 Version= '0.1'；

• 在 BEGIN 语句后面插入一个分号，至此，即完成格式修改。另外，也可以打开本文中的 S7-SCL 例子目录中的 OB_Templ 项目，其中包括了 44 个 S7-SCL 源文件格式的组织块。

6）如何理解 FC/SFC 的输出参数 RET_VAL（返回值）？

解答：对于此问题，如果读者对 PASCAL 语言或者高级编程语言非常熟悉，可能此问题就非常容易解释。许多 SFC (系统功能) 都有输出参数 RET_VAL (返回值) ，它提供一个可供评估的错误代码。STEP 7 在线帮助中提供有更多关于系统功能和输出参数 RET_VAL 的信息。

通过在 SIMATIC管理器中选中 SFC 然后按“F1”键可以获取相关的在线帮助信息。同样，一个 FC 也可以返回一个结果，下面给出了一些例子，说明了如何在 S7-SCL 中调用带有返回值 (RET_VAL) 的功能 (FC 或 SFC)。

定义 FC1, 函数类型为 INT （返回值）

调用 FC1,得到返回值：

调用一个系统功能 (SFC24)：当调用系统功能 SFC 24 “TEST_DB”(测试数据块) 时，得到关于 CPU主内存中一个数据块的信息。SFC24 确定指定 DB 的数据字节数，并检查该 DB 是否受到写保护。选定 DB 所包含的数据字节数通过参数“DB_LENGTH”输出，参数“WRITE_PROT”包含关于选定 DB 的写保护 ID 的信息 (FALSE 表示没有写保护)。

7）在 S7-SCL 程序中，PLC 中的地址标识与 STL/LAD 中的地址标识有何区别，使用中有何注意事项？

解答：在 S7-SCL 程序中，PLC 中的地址标识与 STL/LAD 中的地址标识基本相同，方便了编程人员快速掌握 S7-SCL 语言。下图为 PLC 中的 S7-SCL 程序地址标识格式，图中一些格式有些特殊，实际上，下面的格式在 S7-SCL 中都是正确的。

DB1.D0.0:=DB1.DBX0.1;

DB1.DB1:=DB1.DBB1;

DB1.DW2:=DB1.DBW2;

DB1.DD4:=DB1.DBD4;

QX0.0:=Q0.0;

IX0.0:=I0.0;

MX0.0:=M0.0;

所以说，在一般情况下，编程人员依旧可以 STL 的标识方式用于 S7-SCL。注意：如果数据块编号及地址都使用了间接寻址方式，则必须使用 S7-SCL特定的标识方式，例如如下语句：

STATUS_1:=WORD_TO_BLOCK(INDEX).DW [COUNTER]; (此格式正确)

STATUS_1:=WORD_TO_BLOCK(INDEX).DBW [COUNTER] ; (此格式错误)

上图为S7-SCL 中的 PLC 地址格式。x 可以为 0 至 65535 之间的数字（绝对地址），y 可以为 0 至 7 之间的数字（位地址），对于其它 FB,OB,DB, T,C 等等的标识格式，S7-SCL 格式基本与 STL 格式相同，此处不做说明。

8）为什么用户人工输入的程序在编译时经常提示语法错误？

解答：S7-SCL 程序和所有的高级语言一样，有着自己特定的语法，而很多编程人员容易在人工输入程序时忽视语法格式，这样就造成编译错误。因此强烈建议编程人员使用 S7-SCL 的模板向导。在菜单 Insert 中，提供了 Block Call, Block Template, Control Structure, 三个向导，用户可以通过使用此向导，提高输入效率。例如在下图中指出了两个常见错误，用户如果使用向导，就不容易出错误：

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9）S7-SCL 程序中如何使用多重背景？

解答：S7-SCL 程序中可以使用多重背景，下面的程序列出了正确格式，声明完成后，在程序中即可调用：

Supply1 : FB10; //将 Supply1 定义为 FB10 类型；

Supply2,Supply3,Supply4 : FB100;

//将 Supply2,Supply3,Supply4 定义为 FB100 类型。

10）如何在 S7-SCL 程序中实现数据块间接寻址？

解答：S7-SCL 程序中对数据块间接寻址提供了良好的支持，编程也很简单。

<1>下面的程序列出了正确格式：

STATUS_1:= DB11.DW[COUNTER]; //字节间接寻址；

STATUS_2:= DB12.DX[WNO, BITNO]; //位间接寻址，用户改变 WNO,BITNO 数值即可；

STATUS_1:= Database1.DW[COUNTER]；// Database1 为 DB 类型的本地变量；

STATUS_2:= Database2.DX[WNO, BITNO];

STATUS_1:=WORD_TO_BLOCK_DB(INDEX).DW[COUNTER];

//INDEX 被定义为 BLOCK_DB 数据类型，COUNTER 为整数数据类型，这样可以实现数据块编号，字节地址同时间接寻址，此功能是一种功能很强间接寻址方式。

<2>以下是数据块直接寻址方式格式：

STATUSBYTE :=DB101.DB10; //字节直接寻址格式；

STATUS_3 :=DB30.D1.1; //位直接寻址格式；

MEASVAL :=DB25.DW20; //字直接寻址格式；

STATUSBYTE :=Status_data.DB10;

STATUS_3:="New data ".D1.1;

MEASVAL :=Measdata.DW20;

STATUS_1 :=WORD_TO_BLOCK_DB (INDEX).DW10;

11）在 S7-SCL 程序中调用 FC/FB 与在 STL/LAD 中调用 FB/FC 有何区别？

解答：在 STL/LAD 程序中调用 FB 可以不把参数填写完整，但在 S7-SCL 程序中调用 FB 时，必须把FB参数填写完整；对于FC的调用S7-SCL与STL/LAD区别不大。强烈建议编程人员使用S7-SCL的模板向导调用 FB。

12）为了将 S7-SCL 中的位数据类型(BYTE, WORD 或 DWORD)转换到“REAL”数据类型时，需要使用哪种数据类型转换程序？

解答：为了将 S7-SCL 中的位数据类型(BYTE, WORD 或 DWORD)转换到数字数据类型“REAL”时，需要使用以下指令：

•从 BYTE 到 REAL：“DINT_TO_REAL(DWORD_TO_DINT(BYTE_TO_DWORD(value)) ”

• 从 WORD 到 REAL：“DINT_TO_REAL(DWORD_TO_DINT(WORD_TO_DWORD(value))”

• 从 DWORD 到 REAL：“DINT_TO_REAL(DWORD_TO_DINT(value)) ”

注意事项：用户在将 BYTE, WORD 或 DWORD 数据类型转换到 “REAL” 数据类型时，S7-SCL中常见的错误可以参考下例：

从WORD 到 REAL：“DWORD_TO_REAL(WORD_TO_DWORD(value))”(错误程序)。

如果执行了这一转换，会得到错误的结果。原因：DINT_TO_REAL 函数将把源数据转换并按照 IEEE REAL 的格式存储到目的变量，而DWORD_TO_REAL 仅仅是从源数据拷贝位串至目的变量。因此，为了获得正确的“REAL”数，必须总是通过中间步骤“DWORD_TO_DINT”和“DINT_TO_REAL”实现。

13）在 S7-SCL 中如何区分某个变量名是本地变量，还是符号名？

解答：S7-SCL 中本地变量与符号名的引用有如下区别：

• 如果引用中只有变量名，则此变量为本地变量，如：Motor_Status:= Motor_1；

• 如果引用中变量名称上包括“”，则此变量为符号名，如：Motor_Status:= “Motor_1”。

14）如何访问一个字符串中的单个字符？

解答：对于字符串中的单个字符，使用如下的访问格式，是错误的：

MB10 ：= str[5] 这样的表达式无法实现将字符串的第 5 个字符送至 MB10 中。

方法：可以使用 IEC 函数 MID 来得到字符串的某个部分，例子如下：

VAR

str : STRING[20];

END_VAR

MB10:=CHAR_TO_BYTE(STRING_TO_CHAR(MID(IN:=str,L:=1,P:=5)));

15）如何加密我的 S7-SCL 程序？

解答：S7-SCL 程序加密与 STL 程序加密方法几乎一样，用户可以在程序中加入关键字：

KNOW_HOW_PROTECT，再进行编译即可，下图中的 FC1 在编译后，即出现了加锁保护的图标。

注意：提供给最终用户的项目中应当删除 S7-SCL 源代码，否则用户在双击加密的块后（例如下图中的 FC1），依然可以关联打开 S7-SCL 源代码。

注意：提供给最终用户的项目中如果删除 S7-SCL 源代码，用户将只能看到 STL 格式的程序，稍微复杂些的 S7-SCL 程序在 STL 格式下几乎是无法阅读的。此方法类似于加密的效果。

16）如何对 S7-SCL 程序中的数据块及静态变量初始化？

解答：S7-SCL 程序中对数据块及静态变量初始化和 STL 语言格式类似，下面的程序列出了正确格式：

DAT1 : REAL := 100.5;

A1 : INT := 10 ;

A2 : STRING[6] := 'FACTOR';

A3 : ARRAY[1..12] OF REAL := 0.0, 10(100.0), 1.0;

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S7 300PLC之旅——STEP7的三种基本编程语言：LAD、FBD、STL

在上一篇文章《复盘“运料小车程序”，聊一聊PLC编程》中，驼子假定了一个运料小车的控制程序，简单的聊了一下一下PLC控制项目的编程步骤。有小伙伴认为程序体理解起来稍微有点难度，为了使有需要的小伙伴能有一个更为清晰的认识，驼子将在本文介绍以下STEP7 的三种基本编程语言：LAD、FBD以及STL。

一、梯形图LAD

梯形图语言是从常用的继电器与接触器逻辑控制基础上简化了符号演变而来的，具有形象、直观、实用等特点，电气技术人员容易接受，是目前运用上最多的一种PLC的编程语言。

在PLC程序图中，左、右母线类似于继电器与接触器控制电源线，输出线圈类似于负载，输入触点类似于按钮。梯形图由若干阶级构成，自上而下排列，每个阶级起于左母线，经过触点与线圈，止于右母线。图1为一段典型的梯形图语言编写的程序。

图1 梯形图语言

上图中，“常开点”I0.3、I1.2、I1.1及“常闭点”I0.2串联后，与“常开点”M0.0并联，然后为“线圈”Q4.2供电。在“继电器与接触器“型电路中，用梯形图编程会显得一目了然，犹如看电气连接图一般。

二、功能块图FBD

FBD用方框图的形式来表示控制逻辑，类似于数字逻辑门电路的编程语言。驼子在大学时，对数字电路情有独钟，因而后来对FBD语言有了天然的好感，工作中倾向于用FBD进行编程。FBD语言对于有数字电路基础的人来说很容易掌握，该编程语言用类似与门、或门的方框来表示逻辑运算关系，方框的左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变量；信号也是由左向右流向的，各个功能方框之间可以串联，也可以插入中间信号。在每个最后输出的前面组合逻辑操作方框数是有限的，同一组逻辑运算的输出结果的数目也要根据操作系统的不同而不同；经过扩展，不但可以表示各种简单的逻辑操作，并且也可以表示复杂的运算、操作功能。图1的梯形图控制逻辑用FBD编程的话，如图2所示。

图2 FBD语言

图2中，方框”&“为“与”运算，“>="为或运算，其真值表如下：

图3 真值表

FBD语言的编程过程类似于数字电路中用集成模块搭建电路，每个模块都有其自己的功能，根据控制需要，选用合适的模块，用“线”连起来即可。

三、语句表STL

STL是一种与汇编语言类似的助记符编程语言，用一个或几个容易记忆的字符来代表PLC的某种操作功能，每个语句由地址（步序号）、操作码（指令）和操作数（数据）三部分组成。语句表可以实现某些不易用梯形图或功能块图来实现的功能。玩过单片机的小伙伴再学习STL，可能会有些优势。图4为用STL编写的同一控制逻辑的程序。

图4 STL语言

其中，“A”为与运算，“AN”为与非运算，“O”为或运算，“=”为赋值运算。

用STL编程，需要对PLC的微观逻辑结构有相当的了解，比如：需要了解各种存储模式，熟悉各种寻址方式，同时还要能熟练使用各种编程助记符。可以说，能够熟练运用STL编程的小伙伴，siemens的PLC一定玩的相当的溜。驼子我的STL编程仍处在初学者阶段，犹记得去年用STL编写过一段光电测距仪的接口程序，不知死了多少脑细胞，实在是不堪回首。

四、三种语言，该如何抉择？

1、三种语言互相转换

在STEP7中，可以通过菜单选择，在三种语言中相互切换显示。如图5所示。

图5 LAD、FBD、STL切换显示

当然，通常LAD和FBD直接可以互相切换，LAD、FBD也可以转换为STL语言，但STL却不一定可以转换为LAD或FBD语言。

2、三种语言的优劣比较

LAD是最常用的PLC编程语言，其形象、直观，稍懂电气的人就能很快上手，而且目前市面上几乎所有的PLC都支持LAD编程，一通百通。其在“继电器或接触器型”逻辑功能中应用比较好，但随着STEP7中集成的程序功能单元越来越多，LAD语言写出的程序多少有点“不伦不类”。如图6所示，程序单元“CMP>=D”在FBD程序中，以“块”的形式显示，与其他单元一样；但在LAD语言中，仍以“块”的形式显示，与其它“触点单元”放在一起显得有点格格不入，虽然不影响逻辑，但看起来不工整。

图6 FBD、LAD程序对比

FBD语言写出的程序，个人认为逻辑性较强，在编程过程中，可以根据被控对象的控制逻辑，“轻易”的捋清程序逻辑，编程就会轻松许多。同时，STEP7提供了大量的、功能各异的“程序逻辑单元”，仅需要简单的拖动，就能实现编程。

STL接近于汇编语言，起点较高，不容易掌握。但在一些需要对硬件操作的时候，比如：驼子曾经编写过的激光测距仪的接口程序，就不得不用到STL语言了。

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