学习S7-SCL编程语言的方法和技巧

1.S7-SCL的基本术语

（1）字符集

S7-SCL使用ASCII字符子集：字母A～Z（大小写）、数字0～9以及空格和换行符等。此外，还包含特殊含义的字符，见表7-2。

表7-2 S7-SCL的特殊含义字符

（2）保留字（Reserved Words）

保留字是用于特殊目的关键字，不区分大小写。保留字在编写程序中要用到，不能作为变量使用。保留字见表7-3。

表7-3 S7-SCL的保留字

（3）标识符（Identifiers）

标识符分配给S7-SCL语言对象的名称，即是给变量或块等分配的名称。标识符可以最多24个字母或者数字组成，其第一个必须是字母或者下划线，不区分大小，但标识符不可为关键字或者标准标识符。

如X1、_001以及Value1都是合法的标识符，而001R（第一个字符是数字）、Array（Array是关键字）及XValue（字符间不能有空格）是非法的标识符。由于不区分标识符，Y1和y1是同一个标识符。

S7-SCL中定义了标准的标识符，分为四大类：块标识符、地址标识符、定时器标识符和计数器标识符。以下详细说明。

1）块标识符（Block Identifier）。块标识符用于块的绝对寻址，与STEP7中的一致，块标识符见表7-4。

表7-4 S7-SCL的块标识符

2）地址标识符（Address Identifier）。在程序的任何位置，都要用地址标识符对CPU的存储器进行寻址。地址标识符，如I0.0、Q0.0及M0.1等与STEP7中定义的存储器一致，请参考前面的章节。

定时器标识符（Timer Identifier）和计数器标识符（Counter Identifier）均与STEP7中基本一致。其表示方法如T1和C1等。

（4）数字（Numbers）

在S7-SCL中，有多种表达数字的方法，其表达规则如下：

1）数字可以有正负、小数点或者指数表达。

2）数字间不能有空格、逗号和空格。

3）为了便于阅读可以用下划线分隔符，如16#11FF_AAFF与16#11FFAAFF相等。

4）数字前面可以有正号“+”和负号“-”；没有正负号，默认为正数。

5）数字不可超出范围，如整数范围是-32768～+32767。

数字中有整数和实数。

整数分为INT（范围是-32768～+32767）和DINT（范围是-2147483648～+214748364），合法的整数表达举例：-18、+188。

实数也称为浮点数，即是带小数点的数，合法的实数表达如2.3、-1.88和1.1e+3（就是1.1×10³）。

（5）字符串（Character Strings）

字符串就是按照一定顺序排列的字符和数字，字符串用单引号标注，如‘QQ&360’。

（6）注释（Comment Section）

注释用于解释程序，帮助读者理解程序，不影响程序的执行，下载程序时，注释不会下载到CPU中去。对程序详细的注释是良好的习惯。

注释从“∗（”开始，到“∗）”结束，注释的例子如下：

注释还可以用“//”引导，注释长度限制到254个字符，但注释前面必须要有“//”。注释的例子如下：

（7）变量（Variables）

在S7-SCL中，每个变量在使用前必须声明其变量的类型，根据不同区域将变量分为三类：局域变量、全局变量和允许预定义的变量。

局域变量在逻辑块中（FC、FB及OB）中定义，只能在块内有效访问，见表7-5。

表7-5 S7-SCL的局域变量

全局变量是指可以在程序中任意位置进行访问的数据或数据域。

2.S7-SCL的变量和参数声明

（1）变量和块参数的声明

变量和块在使用前，必须要进行单独声明，也就是指定块标识符或者变量以及变量的类型。

变量的声明举例如下：

（2）初始化（Initialization）

静态变量和FB的输入及输出参数可以在声明时进行初始化，输入/输出参数为基本数据类型时也可以进行初始化，对于简单的变量用赋值符（：=）即可赋初值。

初始化的应用举例如下：

1）例子1：

2）例子2：

（3）声明变量范围（Declaring Views of Variable Ranges）

要访问具有不同数据类型的变量，可以使用“AT”关键字定义变量中变量的范围和视图。视图只在块内可见，不包括接口。视图的使用和其他变量一样。

举例如下：

3.S7-SCL常数的声明

在S7-SCL中使用常量有：位常量、数值常量（整数和实数）、字符常量和时间常量（日期、时间周期）等。

（1）声明常量的符号（Declaring Symbolic Namesfor Constants）

常量无须声明，但可以在声明区给常量赋符号名，使用“CONST”语句声明常量的符号名。

在简单的表达式中，只有7种运算符，即为：∗∗、+、-、∗、/、DIV和MOD。

举例如下：

（2）常量的数据类型定义（Data Types for Constants）

常量的数据类型的定义与算术运算或者逻辑运算的数据类型有关。举例说明如下：

常数的数据类型种类和使用示例见表7-6。

表7-6 常量的数据类型定义

4.运算符

一个表达式代表一个值，它可以由单个地址（单个变量）或者几个地址（几个变量）利用运算符结合在一起组成。

运算符有优先级，遵循一般算数运算的规律。S7-SCL中的运算符见表7-7。

表7-7 S7-SCL的运算符

5.表达式

表达式是为了计算一个终值所用的公式，它由地址（变量）和运算符组成。表达式的规则如下：

1）两个运算符之间的地址（变量）与优先级高的预算结合。

2）按照运算符优先级进行运算。

3）具有相同的运算级别，从左到右运算。

4）表示前的减号表示该标识符乘以-1。

5）算数运算不能两个或者两个以上连用。

6）圆括号用于越过优先级。

7）算数运算不能用于连接字符或者逻辑运算。

8）左圆括号与右圆括号的个数应相等。

举例如下：

（1）简单表达式（Simple Expressions）

在S7-SCL中，简单表达式就是简单的加减乘除的算式。举例如下：

SIMP_EXPRESSION=A∗B+D/C-3∗VALUE1；

（2）算术运算表达式（Arithmetic Expressions）

算术表达式是由算术运算符构成的，允许处理数值数据类型。S7-SCL的算术运算符及其地址和结果的数据类型见表7-8。

表7-8 S7-SCL的算术运算符及其地址和结果的数据类型(www.xing528.com)

（续）

注意：以上表格中，ANY_INT指INT和DINT，而ANY_NUM指INT、DINT和Real的数据类型。

（3）比较运算表达式（Comparison Expressions）

比较运算表达式就是比较两个地址中的数值，结果为布尔数据类型。如果布尔运算的结果为真，则结果为TRUE；如果布尔运算的结果为假，则结果为FALSE。比较表达式的规则如下：

1）可以进行比较的数据类型有：INT、DINT、REAL、BOOL、BYTE、WORD、DWORD、CHAR和STING。

2）对于DT、TIME、DATE、TOD等时间数据类型，只能进行同数据类型的比较。

3）不允许S5TIME型的比较，如要进行时间比较，必须使用IEC的时间。

4）比较表达式可以与布尔规则相结合，形成语句。例如：Value_A＞20ANDValue_B＜20）。

（4）逻辑运算表达式（Logical Expressions）

逻辑运算符AND、&、XOR和OR与逻辑地址（布尔型）或数据类型为BYTE、WORD和DWORD型的变量结合而构成的逻辑表达式。S7-SCL的逻辑运算符及其地址和结果的数据类型见表7-9。

表7-9 S7-SCL的逻辑运算符及其地址和结果的数据类型

6.赋值

通过赋值，一个变量接受另一个变量或者表达式的值。在赋值运算符“：=”左边的是变量，该变量接受右边的地址或者表达式的值。

（1）基本数据类型的赋值（Value Assignments with Variables of an Elementary Data Type）

每个变量、每个地址或者表达式都可以赋值给一个变量或者地址。赋值举例如下：

（2）结构和UDT的赋值（Value Assignments with Variables of the Type STRUCT and UDT）

结构和UDT是复杂的数据类型，但很常用。可以对其赋值同样的数据类型变量、同样数据类型的表达式以及同样的结构或者结构内的元素。应用举例如下：

（3）数组的赋值（Value Assignments with Variables of the Type ARRAY）

数组的赋值类似于结构的赋值，数组元素的赋值和完整数组赋值。数组元素赋值就是对单个数组元素进行赋值，这比较常用。当数组元素的数据类型、数组下标以及数组上标都相同时，一个数组可以赋值给另一个数组，这就是完整数组赋值。应用举例如下：

7.控制语句

S7-SCL提供的控制语句可分为三类：选择语句、循环语句和跳转语句。

（1）选择语句（Selective Statements）

选择语句有IF和CASE，其使用方法和C语言等高级计算机语言的用法类似，其功能说明见表7-10。

表7-10 S7-SCL的选择语句功能说明

1）IF语句。IF语句是条件，当条件满足时，按照顺序执行；不满足时，跳出，其应用举例如下：

2）CASE语句。当需要从问题的多个可能操作中选择其中一个执行时，可以选择嵌套IF语句来控制选择执行，但是选择过多会增加程序的复杂性，降低程序的执行效率。这种情况下，使用CASE语句就比较合适。其应用举例如下：

（2）循环语句（Loops）

S7-SCL提供的循环语句有三种：FOR语句、WHILE语句和REPEAT语句。其功能说明见表7-11。

表7-11 S7-SCL的循环语句功能说明

1）FOR语句。FOR语句的控制变量必须为INT或者DINT类型的局部变量。FOR循环语句定义了：指定的初值和终值，这两个值的类型必须与控制变量的类型一致。其应用举例如下：

2）WHILE语句。WHILE语句通过执行条件来控制语句的循环执行。执行条件是根据逻辑表达式的规则形成的。其应用举例如下：

3）REPEAT语句。在终止条件的满足之前，使用REPEAT语句反复执行REPEAT语句与UNTIL之间的语句。终止的条件是根据逻辑表达式的规则形成的。REPEAT语句的条件判断在循环体执行之后进行，即终止条件得到满足，循环体仍然至少执行一次。其应用举例如下：

（3）程序跳转语句（Program Jump）

在S7-SCL中的跳转语句有四种：CONTINUE语句、EXIT语句、GOTO语句和RE-TURN语句。其功能说明见表7-12。

表7-12 S7-SCL的程序跳转语句功能说明

1）CONTINUE语句的应用举例。用一个例子说明CONTINUE语句的应用。

2）EXIT语句的应用举例。用一个例子说明EXIT语句的应用。

3）GOTO语句的应用举例。用一个例子说明GOTO语句的应用。

8.S7-SCL块

用户可以在SCL中编写块，如OB、FC、FB和UDT等，也可以调用系统的库内提供各种块，如SFB、SFC等。

（1）S7-SCL块的组成

S7-SCL块一般由以下部分组成：

1）块由关键字、块序号或者块符号名开始标识，如组织块的标识为“ORGANIZATION_BLOCKOB20”。对于FC，也要定义类型，用以确定返回值的数据类型。

2）由关键字“TITLE=”引导可选块标题。

3）可选块注释可以一行或者多行，每行以“//”开始。

4）可选块的属性

5）可选块的系统属性。

6）块的声明区。

7）逻辑块中的语句区或数据块中的赋值区。

8）以关键字结束块。

以下详细说明。

（2）块的开始与结束

根据块的类型不同，块的开始和结束标识符有所不同。不同类型块的开始与结束见表7-13。

表7-13 不同类型块的开始与结束

注：表格中的“xxx”是块的序号。

（3）块的属性

块的属性包括块的类型、版本、块保护和作者等。块的属性见表7-14。

表7-14 表的属性

（4）块的注释

可选块注释可以一行或者多行，每行以“//”开始。

（5）块的系统属性

块的系统属性对整个块都有效，其输入规则是在块的开始语句之后立即定义系统属性。块的系统属性的设置由大括号开始，接着最多24个字符的标识符，后接“=：”，然后可以打印字符，用单括号括起来，在本行结束用分号，下一行继续输入，在最后一行加上另外一个大括号。应用举例：

（6）声明区

声明区是逻辑变量、参数、常数以及标号的声明。变量、参数和常数的声明有规定的规范，其规范和区域见表7-15。

表7-15 变量、参数和常数的声明的规范和区域

注意：表格中“X”表示有效，“-”表示无效。

声明的关键字可以用键盘输入，也可用模板插入，常数的模板插入的方法是：单击菜单中的“Insert”→“BlockTem-plate”→“Constant”，在源文件编辑器的工作区就会弹出关键字，如图7-3所示。