基于PASCAL的高级编程语言——SCL编程语言


基于PASCAL的高级编程语言——SCL编程语言

时间:2025-03-13  作者:Diven  阅读:0

SCL(Structured Control Language,结构化控制语言)是一种基于 PASCAL 的高级编程语言。这种语言基于标准 DIN EN 61131-3(国际标准为 IEC 1131-3)。

根据该标准,可对用于可编程逻辑控制器的编程语言进行标准化。SCL 编程语言实现了该标准中定义的 ST 语言 (结构化文本) 的 PLCopen 初级水平。

S7-1200从V2.2版本开始支持SCL语言。

语言元素

SCL 除了包含 PLC 的典型元素(例如,输入、输出、定时器存储器位)外,还包含高级编程语言。

表达式

赋值运算

运算符

程序控制语句

SCL 提供了简便的指令进行程序控制。例如,创建程序分支、循环或跳转。

应用

因此,SCL 尤其适用于下列应用领域:

数据管理

过程优化

配方管理

数学计算 / 统计任务

表达式

说明:表达式将在程序运行期间进行运算,然后返回一个值。一个表达式由操作数(如常数、变量或函数调用)和与之搭配的操作符(如 *、/、+ 或 -)组成。通过运算符可以将表达式连接在一起或相互嵌套。

运算顺序

表达式将按照下面因素定义的特定顺序进行运算:

相关运算符的优先级,优先级数越小越优先

同等优先级运算符的运算顺序按照从左到右的顺序

赋值运算的计算按照从右到左的顺序进行

括号优先级最高

表达式类型

不同的运算符,分别可使用以下不同类型的表达式:

算术表达式

关系表达式

逻辑表达式

算数表达式

说明:算术表达式既可以是一个数字值,也可以是由带有算术运算符的两个值或表达式组合而成。

算术运算符可以处理当前 CPU 所支持的各种数据类型。如果在该运算中有 2 个操作数,那么可根据以下条件来确定结果的数据类型:

如果这 2 个操作数均为有符号的整数,但长度不同,那么结果将采用长度较长的那个整数数据类型(例如,Int + DInt = DInt)。

如果这 2 个操作数均为无符号整数,但长度不同,那么结果将采用长度较长的那个整数数据类型(例如,USInt + UDInt = UDInt)。

如果一个操作数为有符号整数,另一个为无符号整数,那么结果将采用另一个长度较大的有符号数据类型(其包含此无符号整数)(例如,SInt + USInt = Int)

如果一个操作数为整数,另一个为浮点数,那么结果将采用浮点数的数据类型(例如,Int + Real = Real)。

如果 2 个操作数均为浮点数,但长度不同,结果将采用长度较长的那个浮点数的数据类型(例如,Real + LReal = LReal)。

对于操作数为"Time"和"日期和时间"数据类型组,运算结果的数据类型请参见表1。

算术表达式的数据类型

表1列出了在算术表达式中可使用的数据类型:

运算运算符优先级第一个操作数第二个操作数结果
乘方**2整数/浮点数整数/浮点数浮点数
正号+3整数/浮点数-整数/浮点数
TimeTime
负号-整数/浮点数-整数/浮点数
TimeTime
乘法*4整数/浮点数整数/浮点数整数/浮点数
Time整数Time
除法/整数/浮点数整数/浮点数(≠0)整数/浮点数
Time整数Time
取模MOD整数整数整数
加法+5整数/浮点数整数/浮点数整数/浮点数
TimeTimeTime
TimeDIntTime
TODTimeTOD
TODDIntTOD
DateTODDTL
DTLTimeDTL
减法-整数/浮点数整数/浮点数整数/浮点数
TimeTimeTime
TimeDIntTime
TODTimeTOD
TODDIntTOD
TODTODTime
DateDateTime
DTLTimeDTL
DTLDTLTime

示例

以下为一些算术表达式的示例:

"MyTag1":= "MyTag2" * "MyTag3";

关系表达式

说明:关系表达式将两个操作数的值或数据类型进行比较,然后得到一个布尔值。如果比较结果为真,则结果为 TRUE,否则为 FALSE。

关系运算符可以处理当前 CPU 所支持的各种数据类型。结果的数据类型始终为 Bool。

编写关系表达式时,请注意以下规则:

以下数据类型组中的所有变量都可以进行比较:

整数/浮点数

位、位序列

字符串

对于以下数据类型,只能比较相同类型的变量:

TIME

日期和时间

UDT

Array

Struct

Variant

String 比较是对以 Windows 字符集编码的字符进行比较;而 WSting比较则是对 UTF-16 编码的字符进行比较。在比较过程中,将比较变量的长度及各字符对应的数值。

Array 比较需要数组维度、数组元素数据类型与数量完全相同

UDT、Array、Struct、Variant等进行的比较只能使用S7-1200 V4.2及其以上的版本。

关系表达式的数据类型

表2列出了在关系表达式中可使用的数据类型/数据类型组:

运算运算符优先级第一个操作数第二个操作数结果
小于、小于等于、大于、大于等于<、<=、>、>=6整数/浮点数整数/浮点数Bool
位序列位序列Bool
字符串字符串Bool
TimeTimeBool
日期和时间日期和时间Bool
等于、不等于==、<>7整数/浮点数整数/浮点数Bool
位序列位序列Bool
字符串字符串Bool
TimeTimeBool
日期和时间日期和时间Bool
Variant任意数据类型Bool
UDTUDTBool
ArrayArrayBool
StructStructBool

示例

以下举例说明了一个关系表达式:

IF a > b THEN c:= a;
IF A > 20 AND B < 20 THEN C:= TRUE;
IF A<>(B AND C) THEN C:= FALSE;

逻辑表达式

说明:逻辑表达式由两个操作数和逻辑运算符(AND、OR 或 XOR)或取反操作数 (NOT) 组成。

逻辑运算符可以处理当前 CPU 所支持的各种数据类型。如果两个操作数都是 Bool 数据类型,则逻辑表达式的结果也为 Bool数据类型。如果两个操作数中至少有一个是位序列,则结果也为位序列而且结果是由最高操作数的类型决定。例如,当逻辑表达式的两个操作数分别是 Byte 类型和 Word 类型时,结果为 Word类型。

逻辑表达式中一个操作数为 Bool类型而另一个为位序列时,必须先将 Bool类型的操作数显式转换为位序列类型。

逻辑表达式的数据类型

下表列出了逻辑表达式中可使用的数据类型:

运算运算符优先级第一个操作数第二个操作数结果
取反NOT3Bool-Bool
求反码位序列-位序列
AND、&8BoolBoolBool
位序列位序列位序列
异或XOR9BoolBoolBool
位序列位序列位序列
OR10BoolBoolBool
位序列位序列位序列

示例

以下为一个逻辑表达式的示例:

IF "MyTag1" AND NOT "MyTag2" THEN c := a;
MyTag := A OR B;

赋值运算

定义:通过赋值运算,可以将一个表达式的值分配给一个变量。赋值表达式的左侧为变量,右侧为表达式的值。

函数名称也可以作为表达式。赋值运算将调用该函数,并返回其函数值,赋给左侧的变量。

赋值运算的数据类型取决于左边变量的数据类型。右边表达式的数据类型必须与该数据类型一致。

赋值运算的计算按照从右到左的顺序进行。

可通过以下方式编程赋值运算:

单赋值运算:执行单赋值运算时,仅将一个表达式或变量分配给单个变量:

示例:a := b;

多赋值运算:执行多赋值运算时,一个指令中可执行多个赋值运算。

示例:a := b := c;

此时,将执行以下操作:

b := c;

a := b;

组合赋值运算:执行组合赋值运算时,可在赋值运算中组合使用操作符"+"、"-"、"*"和"/":

示例:a += b;

此时,将执行以下操作:

a := a + b;

也可多次组合赋值运算:

a += b += c *= d;

此时,将按以下顺序执行赋值运算:

c := c * d;

b := b + c;

a := a + b;

示例

下表举例说明了单赋值运算的操作:

"MyTag1" := "MyTag2";(* 变量赋值 *)
"MyTag1" := "MyTag2" * "MyTag3";(* 表达式赋值 *)
"MyTag" := "MyFC"();(* 调用一个函数,并将函数值赋给 "MyTag" 变量 *)
#MyStruct.MyStructElement := "MyTag";(* 将一个变量赋值给一个结构元素 *)
#MyArray[2] := "MyTag";(* 将一个变量赋值给一个 ARRAY 元素 *)
"MyTag" := #MyArray[1,4];(* 将一个 ARRAY 元素赋值给一个变量 *)
#MyString[2] := #MyOtherString[5];(* 将一个 STRING 元素赋给另一个 STRING 元素 *)

下表举例说明了多赋值运算的操作:

"MyTag1" := "MyTag2" := "MyTag3";(* 变量赋值 *)
"MyTag1" := "MyTag2" := "MyTag3" * "MyTag4";(* 表达式赋值 *)
"MyTag1" := "MyTag2" := "MyTag3 := "MyFC"();(* 调用一个函数,并将函数值赋值给变量 "MyTag1"、"MyTag1" 和 "MyTag1" *)
#MyStruct.MyStructElement1 := #MyStruct.MyStructElement2 := "MyTag";(* 将一个变量赋值给两个结构元素 *)
#MyArray[2] := #MyArray[32] := "MyTag";(* 将一个变量赋值给两个数组元素 *)
"MyTag1" := "MyTag2" := #MyArray[1,4];(* 将一个数组元素赋值给两个变量 *)
#MyString[2] := #MyString[3]:= #MyOtherString[5];ICal-align:middle;padding-t