PLC的结构化文本编程（ST）-小案例

作为PLC编程语言中的一种，结构化文本编程近些年越来越受欢迎。那么什么是结构化文本编程呢？

"结构"是指高水平的结构化编程能力，像一个"结构化的编程"；"文本"是指应用文本而不是梯形图和顺序函功能表的能力。ST语言不能代替其它的语言，每种语言都有它自己的优点和缺点。ST主要的一个优点就是能简化复杂的数学方程。

今天我们做一个简单的案例，来熟悉一下ST编程方式。

编程要求：

以上为编程要求

有了题目之后，我们第一步需要做什么呢？当然是建立相关的变量表啦，变量表的建立如下：

建立变量表

变量表建立之后，我们就可以根据要求写程序啦，程序已经写好，但不完整，小伙伴们可以改进完善哦。

编程程序

程序编写完成之后，我们需要进行仿真测试。

首先我们将模拟量的输入值模拟为200，那么这个值在整个占比中为5%。因为小于设置的25%，因此结果输出为LOW。

输出结果为LOW

然后我们将模拟量的输入值模拟为2000和3800，那么这两个值在整个占比中分别为50%和95%。按照程序设定，我们分别会得到OK和HIGH的运行结果。

输出结果为HIGH

输出结果为OK

小伙伴们，看完之后是否有了一点点收获呢？欢迎小伙伴的添加补充，更欢迎小伙伴们的转发和收藏，有什么问题也可以私信小编哦，小编会尽力回答各位“控油”的。让我们一起在工控的道路上一起变得强大吧！！！

PLC结构化文本编程入门（一）

第一章 ST语言基础知识

1. PLC编程语言简介

结构化文本（Structured Text）简称ST语言，是IEC61131-3标准制定的PLC五种编程语言之一。用于工业控制的高级语言。由于其编写方式与一般计算机语言相似，多用于较为复杂的控制场合和复杂的控制算法中。ST语言以Pascal为基础，语法也类似Pascal，它与C语言最大的不同就是不区分字母大小写。

ST最大的优点就是，可以实现跨平台移植。只要是支持IEC61131-3标准，都是可以轻松在不同品牌PLC之间复制粘贴，只需要稍微修改，它们之间的区别极其微小。

注：PLC目前有5种标准的编程语言，包括图形化编程语言和文本化编程语言。

图形化编程语言包括：梯形图（LD－Ladder Diagram）、功能块图（FBD － Function Block Diagram）、顺序功能图（SFC － Sequential Function Chart）。

文本化编程语言包括：指令表（IL-Instruction List）和结构化文本（ST-Strutured Text）。

IEC 1131-3的编程语言是IEC工作组对世界范围的PLC厂家的编程语言合理地吸收、借鉴的基础上形成的一套针对工业控制系统的国际编程语言标准，它不但适用于PLC系统，而且还适用于更广泛的工业控制领域，为PLC编程语言的全球规范化做出了重要贡献。

2.SCL、ST、STL之间的关系

西门子博途平台支持ST语言，称之为SCL（Structed Control Language结构化控制语言）。

STL 即IL语言，称之为语句表或指令表，是一种类似汇编语言的编程语言

所以，ST=SCL STL≠ST Language

3.ST语言的优点

跨平台复制粘贴实现复杂工艺计算。+、-、*、/、SQRT、MOD与数学运算类似实现复杂的程序结构，使程序结构清晰，便于阅读。指针、数组、循环、结构体等等使用更加简单，比梯形图容易。编程语言采用高度简化的表达形式，使得程序紧凑，结构清晰。带有多种控制语句，便于实现复杂的控制逻辑，如IF、 CASE条件语句和FOR、WHILE、 REPEAT循环语句；

4. ST语言的程序结构

ST语言的程序由语句 组成，语句由表达式 和关键字 组成，表达式由操作数 和操作符 组成。

5.ST语言学习误区解析

与英文熟练程度关系不是很大，仅仅是编程语法上懂一些英语即能编写程序。比如IF， END_IF，CASE， FOR等仅仅是英文标识，国际通用标识。无需很深的PLC基础。零基础也可以学会，学会语言不是目的，能实现工艺需求才完成编程是目的。梯形图程序和ST语言程序的执行是一样的，都是循环扫描的工作原理方式。

第二章 ST语言的基本规则介绍

ST语言是一种文本语言，只要符合它的语法规则，是可以在文本文档中编辑的，比如WORD、记事本，甚至PPT中编辑，然后复制过去。所以，了解ST的基本规则是学习ST语言的第一步。

1.基本语法规则

1) 不区分大小写

变量、关键字都不区分大小写

IF If if都可以

START Start sTART也都可以

所以可以充分利用不区分大小写的原则，对变量的命名规则进行标准化规范化。

2)不能使用中文输入法，必须在英文输入法下输入。

注意:一定要切换到英文输入法，中文输入法会报错。

3.)除判断以外，每行都以;为结尾（注意：是英文输入法的;）

END_IF，END_CASE等不同的PLC处理也不同，CODESYS可以加，可以不加，而三菱、西门子则必须加，否则编译时会报错，其他品牌可以查阅PLC的相关手册确定，或自己试验一下。

2.ST语言的注释

1)多行注释

(*xxxxxxx

xxxxxxx

xxxxxxx *)

2)单行注释

//xxxxxxx

注释内容可以用中文或者任何字符，注释不编译。

注意：注释符号必须用英文输入

3. ST语言基本语句的组成

1)操作数（变量）

操作数可以是表示数据的数据文字、字符串文字、时间文字、变量元素、函数调用和其他表达式；

例如： 15、 TRUE、 T#20S、 ARRAY1[1]、 SIN(A)、（A>B） &(C=D)。

PLC编程中最基本的单元，所谓的编程其实就是对变量的操作。可以直接使用物理地址，比如三菱PLC中X0 Y0 M0 D0

西门子PLC中I0.0 M0.0 MD0

建议使用变量，西门子博途、CODESYS和三菱GX-Works都支持中文变量名。

2)操作符优先级

对变量的操作。在一个表达式中使用多个操作符时，按优先级从高到低依次执行。 相同优先级的操作符按照书写顺序从左向右依次执行。

3)表达式

表达式的构成

ST语言的程序中，表达式由操作数和操作符组成。一个表达式可包含一个或多个操作符、变量和函数。

各种运算，各种公式，各种处理都是表达式，如LAB1+LAB2，LAB3 AND LAB4等

4)语句

a）赋值语句

赋值语句用于将赋值符号（:=）右侧的表达式计算的值赋给左侧的变量。

格式

赋值语句的一般形式如下，其中“:=”为赋值操作符，且要用分号“;”结尾。

格式 变量:= 表达式;

例子

变量1:= 100; //对变量1赋值100

变量2:= TRUE; //对变量2赋值TRUE

变量3:= 变量1＊２; //将变量1乘以2后得到结果赋值给变量3

变量４:= SIN(变量3); //将变量3做正弦运算后的结果赋给变量4

数组A[1]:= 1.5； //对数组A下标为1的元素赋值1.5

变量5:= 1; 变量6:= 1.5; 变量7:= FALSE; //一行中可以同时存在多条赋值语句

表达式的结果

b）函数调用

函数（FC）调用后将其返回值作为表达式的值赋值给其他变量，其一般格式如下：

变量 := 函数名（参数表） ;

参数表有两种书写方式：

方式1： 变量:= 函数名 ( 函数输入参数1:= 输入变量1 ,函数输入参数2:= 输入变量2 , … );

方式2： 变量:= 函数名 (输入变量1 , 输入变量2 , … );

例如： 通过函数MAX(取最大值)选取变量1和变量2中的最大值，并将该最大值赋值给变量3，两种调用方式如下：

方式1：变量3:=MAX(IN1:=变量1， IN2:=变量2);

方式2： 变量3:=MAX(变量1，变量2);

注意： 通过方式2调用时，参数表中的变量从左往右依次与函数的输入参数对应，所以不能空缺；

某些二元操作符不能作为函数名进行函数调用，如MOD、 AND，NOT等：

注意 变量:=MOD(变量1，变量2)； ×

变量:=变量1 MOD 变量2； ✔

比如

c）功能块调用

功能块（FB）调用需要将其进行实例化，通过实例名称实现调用，其一般格式如下：

格式

功能块实例名（参数表） ;

参数表有两种书写方式：

方式1： 功能块实例名(功能块输入参数1 := 输入变量1 ,

功能块输入参数2 := 输入变量2 ,

…

功能块输出参数1=> 输出变量1 ,

功能块输出参数2=> 输出变量2，

… )

方式2： 功能块实例名(输入变量1 , 输入变量2 , …，输出变量 1，输出变量2， ….);

例如： 通过功能块TON的实例名TIMER1对TON进行调用：

方式1：

TIMER1( EN:= 变量1 , IN:= 变量2 , PT:= T#1S,ENO =>变量4, Q =>变量5, ET=>变量6 );

或

方式2：

Timer1 (变量1,变量2,T#1S,变量4,变量5,变量6);

d)直接赋值与间接赋值

直接赋值

通过功能块TON的实例名Timer1对TON进行调用：

Timer1 ( EN:= 变量1,

IN:= 变量2,

PT:= T#1S,

ENO =>变量4,

Q =>变量5,

ET=>变量6 );

间接赋值

Timer1.EN:= 变量1; //对TON的输入参数EN进行赋值

Timer1.IN:= 变量2; //对TON的输入参数IN进行赋值

Timer1.PT:= T#1S; //对TON的输入参数PT进行赋值

Timer1 ( ); //调用TON功能块执行

变量４:=Timer1.ENO; //将TON功能块输出参数ENO的状态输出到变量4

变量5:=Timer1.Q； //将TON功能块输出参数Q的状态输出到变量5

变量6:=Timer1.ET; //将TON功能块输出参数ET的状态输出到变量6

4. 提高ST语言编程效率的方法

1)科学的变量命名方法，有规则，表达信息多。

2)借鉴程序员的习惯以及各大IT公司的规则。注意缩进。

IF 表达式1 THEN

表达式2

END_IF

IF 表达式3 THEN

IF 表达式1 THEN

表达式2

END_IF

END_IF

第三章 ST语言的基本逻辑介绍

PLC是可编程逻辑控制器的简称，其最基本的功能就是实现各种逻辑。梯形图是实现逻辑最直观的语言。所以，学习ST语言的的逻辑控制，最简单的办法就是对照梯形图的逻辑来学习。

PLC中最基本的逻辑就是与、或、非。无论多复杂的梯形图，都是基本逻辑的组合。

1. 非 NOT

梯形图：

ST语言： TAG1

ST语言： NOT TAG1

2. 与 AND

梯形图：

ST语言： LAB0:=TAG1 AND TAG2;

3. 或 OR

梯形图：

ST语言： LAB0:=TAG1 OR TAG2;

4. 逻辑拆分以及起保停程序的实现

梯形图：

ST语言： LAB0:=(TAG1 OR TAG2) AND (NOT TAG3);

5. 异或 XOR

相同为0，不同为1

A := B XOR C

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 0

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