ST编程要素现代控制工程设计

ST是一种使用语句来定义执行动作的文本化编程语言（同C语言很相近，但有区别）。有几个基本原则：

●结构化文本不区分字母大小写；

●使用Tab（制表符）和Enter（回车）键使得结构化文本易于阅读；

●注释信息尽量详尽。

ST由赋值语句（Assignment）、表达式（Expression）、指令（Instruction）、结构（Con-struct）以及注释（Comment）组成。在本小节中将进行详细说明。

1.赋值语句（Assignments）

（1）常规赋值语句

使用常规赋值语句改变标签内存储的数值。常规赋值语句的语法是：

tag∶=expression；

有关上式的说明，见表3-1。

表3-1 常规赋值语句说明

（2）非保持赋值语句

非保持赋值语句与上面所描述的常规赋值语句不同，控制器每次处于下面的任一状态，非保持赋值语句中的标签会重置为0。

●进入运行模式；

●当用户设置SFC为自动重置（Automatic Reset）的情况下，离开SFC的步时（仅适用于用户在步的操作间嵌入赋值语句，或者使用操作通过JSR指令调用结构化文本例程的情况）。

非保持赋值语句的语法如下：tag[∶=]expression；

上式的说明见表3-2。

表3-2 常规赋值语句说明

（3）为字符串赋值ASCII字符

通过赋值运算符可将ASCII字符赋给字符串标签中的DATA成员。通过指定字符值或者指定标签名称、DATA成员和字符元素来为字符串赋值。注意，这里经常出现一些错误，例如将string1标签定义为字符串（string）数据类型，如果要将大写字母A赋于string1.DATA[0]，正确的写法是string1.DATA[0]∶=65；而不是string1.DATA[0]∶=A；。

注意：ASCII字符串指令用于增加或者插入ASCII字符串。常用的有CONCAT指令和INSERT指令。这时用户可以在RSLogix5000软件的Help菜单下查看这两种指令的用法。

2.表达式（Expression）

（1）表达式组成

一个表达式大致由以下的元素组成：

●标签名称：用以存储数值（变量）；

●用户直接输入到表达式的数值（立即数）；

●函数，例如，ABS、TRUNC；

●运算符，例如，+、-、＞、＜、AND、OR等。

（2）表达式的类型

在结构化文本中，用户可以使用以下两种类型的表达式：

布尔表达式：产生1（真）或0（假）布尔值的表达式。用户在使用时请注意以下三点：

1）布尔表达式使用布尔标签、关系运算符和逻辑运算符来比较条件是否为真或假。

2）简单的布尔表达式可以是一个单独的布尔型标签。

3）一般情况下，用户使用布尔型表达式作为执行其他逻辑的条件。

数值表达式：计算整数或者浮点数的表达式。用户在使用时注意以下两点：

1）数值表达式使用算术运算符、算术函数和按位（bitwise）运算符。例如，tag1+5。

2）通常情况下，用户会将数值表达式嵌套到布尔表达式中。例如，（tag1+5）＞65。

（3）使用运算符和函数

算术运算符和函数是表达式不可缺少的组成部分。常用的算术运算符见表3-3。

表3-3 常用的算术运算符

算术函数用来执行数学操作。在函数中需指定常数、非布尔量的标签和表达式。常用的算术函数见表3-4。

表3-4 常用的算术函数

（续）

示例：如果adjustment和position均为DINT型标签，并且sensor1和sensor2均为实型标签，要求计算sensor1和sensor2平均值的绝对值再加上adjustment，并将结果存于position。

输入的程序如下所示：

position∶=adjustment+ABS（（sensor1+sensor2）/2）；(www.xing528.com)

关系运算符是将两数值或者字符串进行比较，产生一个真（1）或者假（0）的结果。经常使用的关系运算符见表3-5，逻辑运算符见表3-6。

表3-5 常用的关系运算符

表3-6 常用的逻辑运算符

示例：如果count和length均为双整型标签，done是布尔量标签，要求“如果count大于或者等于length，计算完成”，输入的程序如下所示：

done∶=（count＜=length）；

示例：如果photoeye1和photoeye2均为布尔型标签，open是布尔量标签，并且要求“如果photoeye1和photoeye2同为真，置位open”，输入如下的程序：

open∶=photoeye1＆photoeye2；

按位运算符是对标签中的各位做逻辑运算。

常用的按位运算符见表3-7。

表3-7 常用的按位运算符

示例：如果input1、input2和result1均为双整型标签，并且要求“计算input1和input2的按位运算结果，并将其存到result1标签”。用户输入以下程序即可：

result1∶=input1ANDinput2；

（4）运算顺序

运算是按照预先规定的顺序，而不是一定按照从左到右的顺序来执行，但有两个原则：

1）同级运算的顺序是从左到右的执行。

2）如果表达式中包含多个运算符或者函数，可通过小括号“（）”将条件分组，这样可以确保执行顺序正确并使得表达式更具有可读性。

运算的顺序见表3-8。

表3-8 运算的顺序

（5）注意事项

1）表达式中可以混合使用大小写字母。例如，“AND”也可以书写为And和and。

2）对于较复杂的应用场合，可以在表达式内使用括号集合多个表达式。

3.指令（Instruction）

ST的编程语句可以是指令。每扫描一次ST程序，指令执行一次。每次结构条件为真时，结构中的ST指令执行。如果结构中的条件为假，则结构中的语句不被扫描。此时没有梯级条件或者状态转变触发指令执行。与FBD指令的区别在于，FBD指令通过输入使用（EnableIn）触发其执行，而ST指令执行时相当于输入使用（EnableIn）一直置位。

与LAD指令的区别在于，LAD指令通过输入梯级条件触发执行。一些LAD指令仅当输入梯级条件从假变为真时执行。这些是转变触发型LAD指令。在ST的程序中，除非用户预先规定ST指令的执行条件，否则指令将会在其被扫描时执行。

例如，ABL指令是转变触发LAD指令。在图3-88中，当tagxic由零到置位转变一次，ABL指令执行一次。当tagxic一直置位或者清零时，ABL指令不执行。

图3-88 ABL指令梯级示例

在ST中，如果用户将上面的指令写为：

IFtag_xicTHENABL（0，serial_con）；

END_IF；

tag_xic置位，ABL指令每次扫描时均执行。如果用户希望仅当tag_xic为从零到置位转变时ABL指令执行，必须编写ST条件指令，具体做法如下所示：

OSRI_01.inputbit∶=tag_xic；

OSRI（OSR_01）；//设置正跳变沿

IF（OSRI_01.outputbit）THEN

ABL（0，serial_con）；//如果发生正跳变则执行ABL指令

END_IF；

4.结构（Construction）

结构的应用十分广泛，常用的结构见表3-9，结构可以单独使用也可以与其他结构嵌套使用。在下节中将详细介绍上面几个结构的具体应用。

表3-9 ST常用的结构

5.注释（Comment）

为使用户编写的ST程序更具有可读性，需要添加注释。

ST的注释下载到控制器内存，并且可以上载。添加注释的几种类型见表3-10。

表3-10 添加注释的几种类型