1、在S7300/400型PLC中使用高級語言編程S7-SCL是一種類似于Pasical、Deliphi的高級編程語言，其符合國際標準IEC 61131-3，也就是說支持該標準的任意廠家的PLC均可以使用與之相似的語言編程。這種語言適合于處理復雜的邏輯和大量的數學運算，由于其具有高級語言的編程結構，因此和S7的STL語句表編程方式比較起來有著更加方便的控制方式，可以這樣說，只要是必須使用語句表的地方，我們均可以考慮使用SCL,也許STL在執行時比SCL更加高效，但事實上也不一定，首先SCL可以編譯成STL,同時SCL設計時可以優化編程，而STL若運用不當，可能還會將低效率。當然在目前的這種系列的P

2、LC上，效率對于我們來說已是次要的，我們更關心的是編程結構。就像在PC機上，舍棄了匯編語言，而主要采用C/C+等高級語言。總體來說，SCL適合于編寫標準功能塊，由于在維護中，它和STL一樣，不象Lad一樣利于維護，因此這些標準功能塊都應該有文檔說明，以便用戶了解其功能。 下面的內容主要是參考西門子的S7-SCL文檔，對SCL進行了系統的介紹，最后給出了示例。 這里假設讀者是學過S7-300/400編程，并曾經學過至少一種計算機高級編程語言。 一、 軟件的使用1、 創建一個新的S7-SCL Source 文件 打開工程項目選擇CPU站選擇S7 Program選擇Sources在右邊窗口的空白處點

3、右鍵選Insert New Object點擊SCL Source雙擊創建的SCL Source文件，進入SCL編輯界面。 2、 塊保護 在SCL Source文件的開頭添加關鍵字：KNOW_HOW_PROTECT，當打開由其創建的塊時，只能顯示參數，而看不到內容。 3、主菜單”Insert”下的”Block Template”可用于插入如OB,FB等各種塊的結構。”Control Structure”菜單可插入各種流程控制結構，這些都可以簡化編程。 4、在運行程序之前，首先必須對它進行編譯，可以編譯整個Source文件或者某個被選擇的塊，通過選擇菜單File Compile Selected

4、Blocks。也可以把幾個Source文件一起進行編譯，其方法是創建一個S7-SCL compilation control file.在該文件中依次輸入需要編譯的SCL Source文件名，然后執行編譯即可。 二、語法規則1、編寫SCL Source文件的一般規則 FB, FC, OB, DB以及用戶定義的UDT，它們使用的任意數字號均可以在SCL Source中編輯。 每種塊類型都有它自己的結構。 每段落或者每個變量的聲明以符號”;”標志結束。 不區分大小寫。 注釋僅存在于程序文檔中，它不影響程序運行。 當一個功能塊被調用時，其背景數據塊被自動創建，因此它們不需要被編輯。 DB0有特定用途

5、，因此在程序中不能創建DB0. 2、 編寫塊的先后次序 被調用的塊必須位于調用塊之前。 UDT的定義必須位于其被使用的位置之前。 共享數據塊必須位于那些使用它的所有塊之前。 三、 數據類型1、數據類型預覽、基本數據類型2、補充、DATE_AND_TIME Data Type其值的范圍：DT#1990-01-01-0:0:0.0-DT#2089-12-31-23:59:59.999該類型以BCD碼形式存儲。 例如20/Oct./1995 12:20:30 and 10 milliseconds顯示如下：DATE_AND_TIME#1995-10-20-12:20:30.10DT#1995-10-

6、20-12:20:30.10 STRINGe.g. 聲明VARText1 : String 123; /該字符串的最大容量為123個字符Text2 : String; /該字符串的默認容量為254個字符END_VAR 初始化：x : STRING7:=Address; /在使用STRING前，必須對它賦值。 FUNCTION Test : STRING45VAR_TEMPx : STRING45;END_VARx := a;x := concat (in1 := x, in2 := x);Test := x; /返回值END_FUNCTION 數組類型e.g.VARCONTROLLER1 :

7、/聲明3行、4列的二位整數數組，并對其初始化ARRAY1.3,1.4 OF INT:= -54, 736, -83, 77,-1289, 10362, 385, 2,60, -37, -7, 103 ;CONTROLLER2 : ARRAY1.10 OF REAL ; /聲明10個數的一維實數數組END_VAR注：數組的最大維數為6維，數組的索引范圍為-32768 - 32767之間的任意整數。所有的基本數據類型均可用于數組。數組可以使用變量進行索引，例如：arrname_1 i := arrname_2 j ; STRUCT類型e.g. 聲明一個結構MOTOR中包含另一個結構DATA。對結構

8、聲明時，可以初始化元素，也可以在使用之前再初始化。VARMOTOR : STRUCTDATA : STRUCTLOADCURR : REAL ;VOLTAGE : INT := 5 ;END_STRUCT ;END_STRUCT ;END_VAR結構以WORD的形式結尾，否則系統自動把丟失的字節補到結構中去。 用戶定義類型UDT （使用關鍵字TYPE）TYPE /定義名字為MEASVALUES的數據類型MEASVALUES: STRUCTBIPOL_1 : INT := 5;BIPOL_2 : WORD := W#16#FFAA ;BIPOL_3 : BYTE := B#16#F1 ;BIPO

9、L_4 : WORD := W#16#1919 ;MEASURE : STRUCTBIPOLAR_10V : REAL ;UNIPOLAR_4_20MA :REAL ;END_STRUCT;END_STRUCT;END_TYPE/在FB10中使用該類型FUNCTION_BLOCK FB10VARMEAS_RANGE : MEASVALUES; /創建UDT數據END_VARBEGIN/ 使用UDT數據MEAS_RANGE.BIPOL_1 := -4 ;MEAS_RANGE.MEASURE.UNIPOLAR_4_20MA := 2.7 ;END_FUNCTION_BLOCK POINTER類型e

10、.g./定義功能塊FC100FUNCTION FC100 : VOID /VOID表明該功能不返回值VAR_IN_OUT /定義FC100的輸入輸出型參數N_out : INT;out : POINTER; /定義POINTER型數據類型，參數均為臨時變量END_VARVAR_TEMP /定義臨時變量ret : INT;END_VARBEGIN /進入函數主體/ .ret := SFC79(N := N_out, SA := out);END_FUNCTION/定義功能塊FB100FUNCTION_BLOCK FB100VAR /定義靜態變量，即離開塊后仍舊保存狀態的變量ii : INT;aa

11、 : ARRAY1.1000 OF REAL;END_VARBEGIN/ .FC100(N_out := ii, out := aa); /調用FC100，使用指針的方式傳遞整個數組/ .END_FUNCTION_BLOCK ANY類型e.g.VAR_INPUT /輸入型變量iANY : ANY; /定義為ANYEND_VARVAR_TEMPpANY : ANY; /定義為ANYEND_VARCASE ii OF /CASE分支語句1: pANY := MW4; / 將MW4的地址賦給pANY/ of MW43.5: /等于3,4,5的情況下pANY:= aINTii; / pANY cont

12、ains the address/ of the ii th/ element of the aINT field;100:pANY := iANY; / pANY contains the value/ of the iANY input variableELSEpANY := NIL; / pANY contains the value/ of the NIL pointerEND_CASE;SFCxxx(IN := pANY); 四、局部變量和參數的聲明1、變量 靜態變量：用于保持塊的數據，該數據存在背景數據塊中。臨時變量：僅在塊運行過程中存在。若多個變量的數據類型一致，可用如下方式：V

13、ALUE2, VALUE3,VALUE4,.: INT;聲明時可以初始化：VALUE :REAL := 20.25;數組的初始化有兩種方式：CONTROLLER1 : ARRAY 1.2, 1.2 OF INT := -54, 736, -83, 77;當把相鄰的數組元素賦相同的值時，例如，把A32到A311的值設為100.0：A3 : ARRAY1.12 OF REAL := 0.0, 10(100.0), 1.0; 2、塊參數 輸入參數： 用于接收當塊被調用時的輸入值，他們是只讀的。輸出參數： 傳輸當前值到這個調用塊，在被調用塊中應該對該參數賦值輸入/輸出參數：用于接收當塊被調用時的輸入值

14、，并可以把結果返回到調用塊。 3、使用多重背景 聲明方式如下：Supply1 : FB10; / Supply1為FB10的背景DBSupply2,Supply3,Supply4 : FB100; /為FB100聲明多個背景DBMotor1 : Motor ; / Motor為某個FB的符號名 4、 變量的聲明五、常量S7-SCL常量分位常量、數字常量、字符常量、時間常量,使用CONSTEND_CONST聲明。e.g.CONSTNumber := 10 ; /整數常量TIMEOFDAY1 := TIME#1D_1H_10M_22S_2MS ; /時間常量NAME := SIEMENS ; /字

15、符串常量NUMBER2 := 2 * 5 + 10 * 4 ; NUMBER3 := 3 + NUMBER2 ;END_CONST 1、 位常量 Bool#false 位的值為TRUE或者FALSE8#177777 8進制DW#16#0000_0000 16進制 2、 整數常量，它有多種表達方式 15 10進制值為152#1111 2進制值為1516#F 16進制值為15Value_2:=2#0101; / 2進制值為5Value_3:=8#17; / 10進制值為14Value_4:=16#F; / 16進制值為15Value_5:=INT#16#3f_ff / 16進制值，類型被定義 3、

16、 Real常量 NUM4:= -3.4 ;NUM5:= 4e2 ;NUM6:= real#1.5; 4、 字符常量(單個字符) Charac_1 := B;Charac_2 := char#43; Charac_3 := char#B; /字符BCHARACTER := $41 ; /字符A 5、 字符串常量 NAME:= SIEMENS; 6、日期常量 TIMEVARIABLE1:= DATE#1995-11-11 ;TIMEVARIABLE2:= D#1995-05-05 ; 7、 時間常量 Interval1:= TIME#10.5S ;Interval2:= T#3D_2S_3MS ;

17、 8、 Time-of-Day常量 TIMEOFDAY1:= TIME_OF_DAY#12:12:12.2 ;TIMEOFDAY2:= TOD#11:11:11 ; 9、Date and Time常量 TIMEOFDAY1:= DATE_AND_TIME#1995-01-01-12:12:12.2 ;TIMEOFDAY2:= DT#1995-02-02-11:11:11; 六、CPU的內存區域1、可以直接操作字節、字、位STATUSBYTE :=IB10;STATUS_3 :=I1.1;MEASVAL :=IW20;2、可以通過索引對位、字、字節操作，該索引可以是變量MEASVAL_1 :=I

18、WCOUNTER; /若COUNTER=5，則MEASVAL_1的值為IW5OUTLABEL :=IBYTENO, BITNO; / 若BYTENO=3，BITNO=1，則OUTLABEL=I3.1注：當獲取的數據類型是BYTE, WORD or DWORD,時，使用一個索引參數，當獲取的數據類型為BOOL時，必須使用兩個索引參數，分別指定字節號和位號。3、對數據塊的操作STATUSBYTE :=DB101.DB10; /字節操作STATUS_2:= DB12.DXWNO, BITNO; /位操作，支持索引STATUSBYTE :=Status_data.DWCOUNTER; /字操作，支持索

19、引MEASVAL :=Measdata.DW20;STATUS_1 :=WORD_TO_BLOCK_DB(INDEX).DW10;注：和Lad及STL語言比較起來，SCL在對數據塊中的字、字節等操作時，少一個”B”字符。七、表達式、操作符和地址1、操作符預覽八、控制流程1、IF選擇語句IF condition THENELSIF condition THEN / ELSIF語句可以不使用，或者使用一個或者多個ELSE / ELSE語句可以不使用END_IF ;e.g.IF ARRAYINDEX = INDEX THENCONTINUE ;END_IF ;2、CASE選擇語句CASE intVa

20、riant OF1 : DISPLAY:= OVEN_TEMP;2 : DISPLAY:= MOTOR_SPEED;3.10: DISPLAY:= INT_TO_DINT (TW); /可以指定連續的值QW4:= 16#0004;11,13,19: DISPLAY:= 99; /也可以把一系列值列出來QW4:= 16#0005;ELSE: / ELSE:可以省略DISPLAY:= 0;TW_ERROR:= 1;END_CASE ; 3、FOR循環語句FUNCTION_BLOCK FOR_EXAVARINDEX: INT ;IDWORD: ARRAY 1.50 OF STRING;END_VAR

21、BEGINFOR INDEX := 1 TO 50 BY 2 DO /從1到50，增量為2IF IDWORD INDEX = KEY THENEXIT; /退出循環END_IF;END_FOR;END_FUNCTION_BLOCK注：一些關鍵字EXIT 退出其所在的循環。CONTINUE 終止當前循環的執行，控制程序進入下一循環。RETURN 退出當前正在被執行的塊。4、WHILE循環WHILE INDEX = 50 AND IDWORDINDEX KEY DO /兩個條件均滿足才執行循環INDEX := INDEX + 2;END_WHILE ; 5、REPEAT循環REPEATINDEX

22、:= INDEX + 2 ; /該語句與WHILE的區別是UNTIL之前的語句總是先執行一次UNTIL INDEX 50 OR IDWORDINDEX = KEY /這兩條件之一若滿足，則退出循環END_REPEAT ; 6、GOTO跳轉語句IF A B THENGOTO LAB1 ; /若條件滿足，則跳到LAB1處ELSIF A C THENGOTO LAB2 ;END_IF ;/ . . .LAB1: INDEX := 1 ;GOTO LAB3 ;LAB2: INDEX := 2 ;7、調用塊絕對地址調用，例如：FB10.DB20(X1:=5,X2:=78,.); /參數可以任意排列FC3

23、1 (X1:=5, Q1:=Checksum) ;符號地址調用，例如：DRIVE.ON (X1:=5,X2:=78,.);DISTANCE (X1:=5, Q1=:Checksum) ;每一個功能塊有一個輸入隱藏參數EN，和一個輸出隱藏參數ENO,這兩個參數是系統設定的，均為BOOL型，不需要聲明，但在編程中可以使用，例如：/若MY_ENABLE為FALSE,則FC85不會被執行，只有為TRUE，才會執行Result := FC85(EN:= MY_ENABLE, PAR_1:= 27); FB30.DB30 (Parameter supply);IF ENO THEN /若FB30的調用沒有

24、問題，則/ . . .ELSE/ . . .END_IF; 九、定時器和計數器1、計數器S_CU 增計數器S_CD 減計數器S_CUD 增/減計數器e.g.S_CUD (C_N=C12, /絕對調用定時器，指定計數器號CD:=I0.0,CU:=I0.1,S:=I0.2 & I0.3, /置位條件PV:=120, /設定計數器值R:=FALSE, /復位條件CV:=binVal, /輸出參數，二進制計數值Q:=actFlag); /輸出參數，計數器的狀態FUNCTION_BLOCK COUNTVAR_INPUTCount: ARRAY 1.4 of STRUCTC_N INT;PV : WORD

25、;END_STRUCT;END_VARFOR I:= 1 TO 4 DO /動態調用計數器S_CD(C_N=CountI.C_NO, S:=true, PV:= CountI.PV);END_FOR;FUNCTION_BLOCK COUNTERVAR_INPUTMYCounter:COUNTER;END_VARCurrVal:=S_CD(C_N=MyCounter,.); /動態調用計數器 2、定時器定時器有5種，依次為：S_PULSE S_PEXT S_ODT S_ODTS S_OFFDT VARCurrTime : S5time;BiVal : word;ActFlag : bool;EN

26、D_VAR/在調用定時器時，部分參數可以省略，但左邊的賦值變量一定不能省略。CurrTime:=S_ODT(T_N=T10, /絕對調用，制定定時器號S:=TRUE, /置位條件TV:=T#1s, /設定定時器值R:=FALSE, /復位條件BI:=biVal,Q:=actFlag);FUNCTION_BLOCK TIMEVAR_INPUTMY_TIMER: ARRAY 1.4 of STRUCTT_N INT;TV : WORD;END_STRUCT;END_VARFOR I:= 1 TO 4 DOCurrTime:= S_ODT(T_N=MY_TIMERI.T_NO, S:=true,MY

27、_TIMERI.TV);END_FOR; FUNCTION_BLOCK TIMERVAR_INPUTmytimer:TIMER;END_VARCurrTime:=S_ODT(T_N=mytimer,.); 十、S7-SCL中的標準功能1、數據類型轉換函數隱式轉換，其依照的順序為：BOOL BYTE WORD DWORDINT DINT REAL e.g.VARPID_CTRLLER_1 : BYTE ;PID_CTRLLER_2 : WORD ;END_VARIF (PID_CTRLLER_1 PID_CTRLLER_2) THEN . /此時PID_CTRLLER_1被轉換成WORD當然，也

28、可以使用以下功能顯示的轉換： BOOL_TO_BYTE 、 BOOL_TO_DWORD 、BOOL_TO_WORD 、BYTE_TO_DWORD 、BYTE_TO_WORD 、 CHAR_TO_STRING 、DINT_TO_REAL 、INT_TO_DINT 、INT_TO_REAL、WORD_TO_DWORD BYTE_TO_BOOL ：Copies the least significant bitDINT_TO_TOD ：Copies the bit string YDINT_TO_BOOL ：DWORD_TO_BOOL(DINT_TO_DWORD(x) YDINT_TO_BYTE ：

29、DWORD_TO_BYTE(DINT_TO_DWORD(x) YDINT_TO_STRING ：DI_STRNG YDINT_TO_BCD(x)DINT_TO_BCD_DWORD(x)2、ROUND和TRUNCROUND():將REAL數四舍五入取整返回DINTTRUNC():舍棄REAL數的小數部分取整返回DINT 3、一般數學函數例子：RESULT := ABS (-5) ; /5RESULT := SQRT (81.0); /9RESULT := SQR (23); /529RESULT := EXP (4.1); /60.340 .RESULT := EXPD (3); /1_000P

30、I := 3. 141 592 ;RESULT := SIN (PI / 6) ; /0.56、移位函數ROL、ROR、SHL、SHR例子：RESULT := ROL (IN:=BYTE#2#1101_0011, N:=5); /2#0111_1010 ，左移5位 ，移出的填充到右邊空位RESULT := ROR (IN:=BYTE#2#1101_0011, N:=2); /2#1111_0100 ，右移2位 ，移出的填充到左邊空位RESULT := SHL (IN:=BYTE#2#1101_0011, N:=3); /2#1001_1000 ，左移3位，空余部分用0填充RESULT := S

31、HR (IN:=BYTE#2#1101_0011, N:=2); /2#0011_0100 ，右移2位，空余部分用0填充 7、字符串函數由于PLC編程中字符、字符串的使用比較少，這里不詳敘，感興趣的可以參考西門子文檔中的 14.4 Functions for Processing Strings （P293-P303） 8、 選值函數最大值函數/用于獲取這些參數中的最大值，參數最多可以有32個，其參數類型除了S5TIME以外，任意其他數/子類型均可以，但所有的參數數據類型必須一致。A:=MAX(IN1:=a, IN2:=b, IN3:=c, IN4:=d.);最小值函數/用于獲取這些參數中的最

32、小值，參數最多可以有32個，其參數類型除了S5TIME以外，任意其他數/子類型均可以，但所有的參數數據類型必須一致。A:=MIN(IN1:=a, IN1:=b, IN1:=c, IN1:=d);極限值函數A:=LIMIT(MN:=5, IN:= Execution steps, MX:= 10);MUX函數A:=MUX(K:=SELECT, IN0:= Steps, IN1:=Number, IN2:=Total);9、系統功能/功能塊、標準庫SCL像其他語言一樣，可以調用各種功能塊，包括系統功能、功能塊SFC/SFB 十一、示例 （均在PLC-SIM上測試通過）1、編寫位偏移程序傳遞M變量的

33、起始字節和位、偏移量，然后根據偏移量，算出當前M變量的字節和地址。例如針對M5.4,若給定偏移量1，則當前還是M5.4,若給定2，則為M5.5,依次類推，若給定偏移量6，則為M6.1/根據偏移量來設定字節和位FUNCTION FC200: voidVAR_INPUT /輸入變量byteNINT; /指定M起始字節號bitNINT; /指定起始位號bitNum:INT; /指定位數END_VARVAR_OUTPUT /輸出變量currBit:INT; /當前位currByte:INT; /當前字節END_VARVAR_TEMPtmp:INT;END_VARBEGINtmp:=(bitNo+bit

34、Num-1)DIV 8;currByte:=byteNo+tmp;currBit:=bitNo+bitNum-(8*tmp+1);END_FUNCTION2、功能選擇程序 假設某個機床有若干過手動功能，使用兩個按鈕”+”和”-“，按一次”+”,功能號加一，然后相應的功能選擇指示燈被點亮，譬如，當前功能3被選中，與之對應的指示燈亮，這時按一次按鈕”+”，則功能4被選中，與之對應的指示燈亮，而與功能3對應的指示燈滅，同時，當功能號到達最大值時，若再按一次按鈕”+”，則功能號轉到1，重新開始循環，按鈕”-“與”+”正好相反，用于控制功能號遞減。同時要求，當按住某個按鈕超過1s時，則功能號每過200m

35、s鐘加一或者減一。/主要控制功能FC10/FUNCTION FC10: VOIDVAR_INPUT /輸入變量fnAdd:BOOL; /接收+按鈕fnSub:BOOL; /接收-按鈕 byteNINT; /指定M起始字節號，這些M位與相應得某個功能對應。bitNINT; /指定起始位號bitNum:INT; /指定總的位數END_VARVAR /靜態變量pus1:BOOL; /記錄按鈕+的脈沖pus2:BOOL; /記錄按鈕-的脈沖button:BOOL; /確定按鈕+或者按鈕-被按下currNINT; /記錄當前的功能號 currBit:INT; /當前位currByte:INT; /當前字節/定時器輸出p1:BOOL;p2:BOOL;p11:BOOL; /記錄按鈕+的時鐘p111:BOOL;p22:BOOL; /記錄按鈕-的時鐘