02 CODESYS应用基础之ST语言语法基础

一、ST语言简介：参考了百度文库https://baike.baidu.com/item/ST/18737108?fr=aladdin

       结构化文本/结构式文件编程语言（英语：Structured text）也称为ST语言，是为可编程逻辑控制器（PLC）设计的编程语言，是相关的IEC 61131-3标准中支援几种语言之一。

        ST语言与我们传统所熟知的梯形图或顺序功能图有比较大的差别，学习过Linux系统下shell脚本编程或python的同事们应该会发现，ST语言的编程风格更像是一种可执行脚本。ST语言提供了其他脚本语言一样的功能支持，如IF...ELSE、CASE、WHILE、FOR等条件判断与循环执行语句，下面我将逐一为大家举例介绍基本的编程规则，如有遗漏或错误，还请大家批评指正，谢谢！

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二、基本语法规则的介绍：

注意：

       在ST语言中，赋值符号不再是等号（=），等于号被用作条件判断；ST语言用称为海象符的符号（:=）来替代等号，其规则也是将符号右边的值赋值给左边。

       使用ST语言，加、减、乘、除算法运算将不再使用运算块，而是直接使用符号+、-、*、/来代替，计算顺序从左到右，其中，*与/的计算优先级高于+、-。

1、条件判断语句（IF....END IF）

      此语法结构用来判断条件，并在条件被满足的情况下，执行结构内的代码；基本的语法格式为：

IF 判断的条件要求 THEN
....
....    //这里面是满足条件时，所需要执行的语句//
....
END_IF;

也可以是:

IF 判断的条件要求 THEN
...
...
...
ELSE:    //ELSE后面的是，当条件不满足时，所执行的语句//
....
....
....
EMD_IF;

IF 判断的条件要求 THEN
...
...
...
ELSIF 判断的另一个条件要求 THEN  //这里当前面的IF所对应的条件无法满足时，会执行到这里来判断这里的条件//
...
...
...
END_IF；

//条件判断语句支持嵌套，但应该始终坚持一个原则：IF和END IF必须成对出现！！//

IF 判断的条件要求 THEN
    .....
    .....
    IF 判断的条件 THEN  //这个就是嵌套在内部的条件判断语句//
        .....
        .....
    END_IF;
    .....
    .....
END_IF;

//判断的条件可以是常数或变量，判断是否相等(aaa=bbb)、判断是否大于(aaa>bbb)、判断是否小于(aaa

      举个例子：

 

2、条件选择语句（CASE......END_CASE）

     此语法结构以一种表格的形式来判断某个条件值得状态，并执行对应状态下的语句。具体的语法规则：

CASE <判断的条件变量> OF
    <变量值1>:
        ·····
        ·····    //条件变量值满足值1时执行的语句，执行结束后自动返回到CASE外//
    <变量值2>:
        ·····
        ·····
    <变量值3,变量值4,变量值5>:    //条件变量满足值3、4、5任意一个，就会执行下面对应的语句//
        ·····
        ·····
    ·
    ·
    ·
    <变量值n..变量值n+5>:    //条件变量的值满足n到n+5之间所有值的任意一个，都会执行里面的语句//
        .....
        .....
    ELSE             //条件变量值在以上变量都不满足时，就执行这里面的语句，这个条件分支可以不写//
        .....
        .....
END_CASE;


/*==================== 注意一下语法规则 ========================*/
/*1、每个条件分支执行完毕后，会自动返回退出CASE表，不会继续执行剩下的内容；

  2、条件变量的数据类型支持：INT、BYTE、WORD等数字形式的变量与条件。

  3、CASE条件语句一样支持嵌套，也一样需要坚持一个原则：CASE和END_CASE必须成对出现！！*/
/*=============================================================*/

       举个例子：

 

3、FOR循环迭代语句（FOR...END_FOR）

     for循环语句设置循环条件的初始值与目标值，并按照步长，每执行一次循环体内的语句就增加一个步长，直到条件变量到达或大于目标值，则退出循环执行。语法规则：

FOR <条件变量:=初始值> TO 目标值 BY 步长 DO   //条件变量从初始值开始，每一次循环增加一个步长，直到大于或等于目标值，就退出循环//
···
···     //这里面是循环执行的语句//
···
END_FOR;

FOR <条件变量:=初始值> TO 目标值 BY 步长 DO
···
···
IF aaaa THEN
   continue;   //可以支持使用continue打断当前当次循环，也可以使用return直接返回POU开头// 
END_IF;
···
···
END_FOR;


/*=================FOR循环的一些特性==================*/
/*1 程序执行进入循环体内后，将暂时不理会POU程序模块的循环周期间隔时间

  2 for循环的条件变量值会根据初始值和目标值的大小对比，自动加步长值或减步长值

  3 for循环体也同样支持嵌套，但一样需要坚持一个原则：FOR和END_FOR必须成对存在！！

  4 如果目标值等于条件值变量类型的极限值，FOR循环就会进入死循环！！*/
/*===================================================*/

       举个例子：

 

4、WHILE条件循环语句（WHILE......END_WHILE）

     while循环语句就是不断判断执行循环体内语句的条件是否被满足，然后循环执行直到条件不被满足或被特殊指令打断才退出的语句。语法规则：

WHILE <执行的条件> DO
    ....
    ....   //被循环执行的语句//
    ....
END_WHILE;

/*============WHILE循环执行语句的注意事项==============*/
/*1 while循环语句执行过程中，将暂时忽略pou程序循环执行的周期间隔时间；

  2 while循环可以使用continue或return语句打断当前循环或结束循环，return返回POU开头；

  3 while循环语句同样支持嵌套，但也必须坚持一个原则：WHILE和END_WHILE必须成对出现！！*/
/*===================================================*/

      举个例子：

 

5、REPEAT循环语句（REPEAT....UNTIL.....END_REPEAT）

     REPEAT循环语句的执行特点是，先执行循环体内的语句，再去判断执行条件，条件满足则退出执行。基本语法规则：

REPEAT   //先执行循环体内的语句//
    ···
    ···   //被循环执行的语句//
    ···
UNTIL <退出执行的条件>  //这里执行了一次循环体的语句后，在去判断是否可以退出循环//
END_REPEAT;

REPEAT
    ····
    ····  //这里可以忽略UNTIL判断条件，但这样子存在死循环的危险！！！//
END_REPEAT;

/*====================repeat循环语句的特点===================================*/
/*1 在循环体内执行语句时，会暂时忽略POU程序循环执行的间隔时间；

  2 与其他循环执行语句一样，也支持嵌套，且REPEAT...END_REPEAT必须成对出现！！！

  3 REPEAT循环语句内，也可以执行continue和return来中断循环的执行；

  4 UNTIL可以出现但每个REPEAT循环只能有一个退出条件！！！*/
/*==========================================================================*/

        举个例子：

 

6、JMP跳转语句（JMP <标识符>）

     JMP跳转语句可以实现程序块的非顺序执行逻辑和程序段的回调，为应用程序提供了更加灵活的编程逻辑，但用得不好也会造成一些麻烦。语法结构：

JMP <目标程序段的标识符>   //标识符可以是任意的数据类型//

<对应的标识符>：//通过jmp跳转到标识符位置后，代码会从这个位置开始顺序往下执行，一直到下个jmp出现//
    ····
    ····   //这些就是会被执行的程序段//
    ····


补充说明两个打断或改变程序执行顺序的指令：
EXIT：一般在循环体执行语句中，用来退出当前循环体，程序退出循环体后，继续往下执行。

CONTINUE：一般用在循环体执行语句中，用来打断循环体当次的循环执行，立即回到循环体的开头，重新循环执行。


/*======================jmp标识符程序跳转语句的特性====================*/
/*1 每个JMP都必须有对应的标识符与之对应，也就是：JMP <标识符> --->  <标识符>: 这个结构必须存在且完整

  2 JMP语句只负责将程序的执行位置跳转到对应的标识符的位置，并不会自动跳回！！

  3 如果有替代方案，建议轻易不要使用JMP这个跳转结构！！！*/
/*===================================================================*/

      举个例子：

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三、ST语言调用功能块与函数的基本语法：

       在CODESYS中，编写函数时往往需要在POU里调用一些程序块；CODESYS提供的功能封装格式有FB（功能块）、FUN（函数）和POU。下面，我将逐一介绍这三种功能封装在ST语言编程下如何调用：

       1、功能块FB的调用：

            首先，功能块需要在CODESYS中被实例化，也就是要定义一个变量，其变量类型就是目标功能块，这一步操作跟使用哪种语言编程无关！如图：

           

            接下来，在POU主程序里，使用ST语言通过实例化对象调用功能块。如图：

 

 

 

        2、函数(FUN)的调用：

             CODESYS提供的函数形式封装的程序块，与功能块最大的区别是：函数有返回值且函数可以不需要实例化，直接使用即可。如下图：

           

       

         3、对工程块POU的调用：

               在有些情况下，我们需要通过调用另外一个POU来实现程序的嵌套或跳转。CODESYS提供的POU程序封装在被其他POU或其他程序封装调用时，和功能块类似，但无需实例化。如图：

              

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    总结：最后我想说，ST语言编程最终需要大家通过实践来掌握更多细节，通过看别人的资料始终时无法心领神会的！！！加油吧，别老是找捷径，人生本来就很短，你还一直想抄近道？

 

附加说明：本人承接Linux系统的嵌入式软件开发项目，CODESYS的runntime组件开发。欢迎加微：wxk101633（备注：委托开发）