西门子SCL语言编程，常用指令介绍
SCL作为一种编程语言，可以实现LAD/FBD所有的功能，大多数的指令与LAD/FBD都是相同的，只是在编辑器中的外形不同。只有一些指令使用是不太一样的甚至LAD/FBD没有的，这里只介绍这些不同的。
SCL特殊的指令有以下几种，如图1-3红框中的指令：
图1 读写存储器
图2 转换操作
图3 程序控制指令
在这三部分中，读写存储器的PEEK POKE指令可以参考链接，转换操作可以参考链接，这里只介绍图3的程序控制指令。
程序控制指令见以下表格。
| 程序控制语句 | 说明 | |
|---|---|---|
| 选择 | IF-THEN语句 | 用将程序执行转移到两个备选分支之一（取决于条件为 True 还是 False） |
| CASE语句 | 用于选择执行 n 个备选分支之一（取决于变量值） | |
| 循环 | FOR语句 | 只要控制变量在指定值范围内，就重复执行某一语句序列 |
| WHILE-DO语句 | 只要仍满足执行条件，就重复执行某一语句序列 | |
| REPEAT-UNTIL语句 | 重复执行某一语句序列，直到满足终止条件为止 | |
| 程序跳转 | CONTINUE语句 | 停止执行当前循环迭代 |
| EXIT语句 | 无论是否满足终止条件，都会随时退出循环 | |
| GOTO语句 | 使程序立即跳转到指定标签 | |
| RETURN语句 | 使程序立刻退出正在执行的块，返回到调用块 |
程序控制指令是SCL编程的基础，接近高级语言的指令，虽然这些功能通过LAD/FBD也可以实现，但使用SCL编写会更加方便，逻辑条理也更加清晰。
说明：使用"条件执行"指令，可以根据条件控制程序流的分支。该条件是结果为布尔值（True 或 False）的表达式。可以将Bool变量、逻辑表达式或比较表达式作为条件。
执行该条件执行指令时，将对指定的表达式进行运算。如果表达式的值为 True，则表示满足该条件；如果其值为 False，则表示不满足该条件。
参数
根据分支的类型，可以对以下形式的指令进行编程：
IF...THEN... 分支：
IF <条件>
THEN <语句1>
END_IF;
图4 IF...THEN... 分支
如果满足该条件，则将执行 THEN 后编写的指令。如果不满足该条件，则程序将从 END_IF 后的下一条指令开始继续执行。
IF...THEN... ELSE...分支：
IF <条件>
THEN <语句1>
ELSE <语句2>
END_IF;
图5 IF...THEN... ELSE...分支
如果满足该条件，则将执行 THEN 后编写的语句。如果不满足该条件，则将执行 ELSE 后编写的语句。不论执行哪一个语句，之后都将从 END_IF 后的下一条指令开始继续执行。
IF...THEN... ELSIF...分支：
IF <条件1>
THEN <语句1>
ELSIF <条件2>
THEN <语句2>
END_IF;
图6 IF...THEN... ELSIF...分支
如果满足条件1，则将执行 THEN 后的语句1，执行这些语句后，程序将从 END_IF 后继续执行。
如果不满足条件1，则将检查条件2。如果满足条件2，则将执行 THEN 后的语句2。执行这些语句后，程序将从 END_IF 后继续执行。
如果不满足任何条件，则直接执行 END_IF 后的程序部分。
在 IF 指令内可以嵌套任意多个 ELSIF 和 THEN 组合。可以选择对 ELSE 分支进行编程。
参数
下表列出了该指令的参数：
参数 | 数据类型 | 存储区 | 说明 |
|---|---|---|---|
<条件> | BOOL | I、Q、M、D、L | 待求值的表达式。 |
<语句> | - | 在满足条件时，要执行THEN后的语句。如果不满足条件，则执行 ELSE 后编写的语句。 |
示例
图7 IF示例
下表展示了不同的操作数数值对目标变量的影响：
| 操作数 | 值 | |||
|---|---|---|---|---|
| "Tag_1" | True | False | False | False |
| "Tag_2" | False | True | False | False |
| "Tag_3" | False | False | True | False |
| "Tag_Value" | 10 | 20 | 30 | 0 |
说明：使用"创建多路分支"指令，可以根据数字表达式的值执行多个指令序列中的一个。
按如下方式声明此指令：
CASE <变量> OF
<常数1>: <语句1>;
<常数2>: <语句2>;
......
<常数n>: <语句n>;
ELSE <语句>;
END_CASE;
图8 CASE语句
参数
下表列出了该指令的参数：
参数 | 数据类型 | 存储区 | 说明 |
|---|---|---|---|
<变量> | 整数、位序列* | I、Q、M、D、L | 与设定的常数值进行比较的值。 |
<常数> | 位序列 | - | 若为位序列，则常数可以为以下值：
|
整数 | 作为指令序列执行条件的常数值。常数可以为以下值：
| ||
<语句> | - | - | 当表达式的值等于某个常数值时，将执行该常数后的各种指令。如果不满足条件，则执行 ELSE 后编写的指令。如果两个值不相等，则执行这些指令。 |
* TIA PORTAL V16开始支持位序列数据类型的变量
示例
图9 CASE示例
下表展示了不同的操作数数值对目标变量的影响：
| 操作数 | 值 | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| "Tag_Value" | 0 | 1,3,5 | 6,7,8,9,10 | 16,17,20,21,22,23,24,25 | 其他 |
| "Tag_1" | 1 | - | - | - | - |
| "Tag_2" | - | 1 | - | - | - |
| "Tag_3" | - | - | 1 | - | - |
| "Tag_4" | - | - | - | 1 | - |
| "Tag_5" | - | - | - | - | 1 |
说明：使用"在计数循环中执行"指令，重复执行程序循环，直至运行变量不在指定的取值范围内。
也可以嵌套程序循环。在程序循环内，可以编写包含其它运行变量的其它程序循环。
通过指令"复查循环条件"(Continue)，可以终止当前正在运行的程序循环。通过指令"立即退出循环"(Exit)终止整个循环的执行。
注意：
有关运行次数和运行变量的信息：
程序运行时无法更改运行次数。出于性能原因，应在块接口的"Temp"部分中声明运行变量。在循环中，该运行变量无法更改。
按如下方式声明此指令：
FOR <运行变量> := <起始值> TO <结束值> BY <增量> DO
<语句>;
END_FOR;
如果增量为1，可以简写为：
FOR <运行变量> := <起始值> TO <结束值> DO
<语句>;
END_FOR;
图10 FOR语句
下表列出了该指令的参数：
参数 | 数据类型 | 存储区 | 说明 |
|---|---|---|---|
<运行变量> | 有符号整数、无符号整数* | I、Q、M、D、L | 执行循环时会计算其值的操作数。执行变量的数据类型将确定其它参数的数据类型。 |
<起始值> | I、Q、M、D、L | 表达式，在运行变量首次执行循环时，将为运行变量分配该表达式的值。 | |
<结束值> | I、Q、M、D、L | 表达式，在运行程序最后一次循环时会为运行变量分配该表达式的值。在每个循环后都会检查运行变量的值：
执行该指令期间，不允许更改结束值。 | |
<增量> | I、Q、M、D、L | 表达式，根据增量表达式的值，执行变量在每次循环后都会递增（正增量）或递减（负增量）自身变量值。 如果未指定增量，则在每次循环后执行变量的值加 1。 执行该指令期间，不允许更改增量。 | |
<语句> | - | 只要运行变量的值在取值范围内，每次循环都就会执行的语句。取值范围由起始值和结束值定义。 |
*TIA PORTAL V16开始支持无符号整数类型的变量
示例
图11 FOR示例
Tag_Value 操作数乘以b_array 数组变量的元素 (2, 4, 6, 8)。并将计算结果读入到a_array 数组变量的元素 (2, 4, 6, 8) 中。
下表展示了给定 Tag_Value 与 b_array[i] 的值得到 a_array[i] 的结果：
| 设定 | Tag_Value | |||
| 值 | 5 | |||
| 设定 | b_array[2] | b_array[4] | b_array[6] | b_array[8] |
| 值 | 3 | 5 | 7 | 9 |
| 结果 | a_array[2] | a_array[4] | a_array[6] | a_array[8] |
| 值 | 15 | 25 | 35 | 45 |
说明：使用"满足条件时执行"指令可以重复执行程序循环，直至不满足执行条件为止。该条件是结果为布尔值（True 或 False）的表达式。可以将逻辑表达式或比较表达式作为条件。
执行该指令时，将对指定的表达式进行运算。如果表达式的值为 True，则表示满足该条件；如果其值为 False，则表示不满足该条件。
也可以嵌套程序循环。在程序循环内，可以编写包含其它运行变量的其它程序循环。
通过指令"复查循环条件"(Continue)，可以终止当前连续运行的程序循环。通过指令"立即退出循环"(Exit)终止整个循环的执行。
可按如下方式声明此指令：
WHILE <条件>
DO <语句>;
END_WHILE;
图12 WHILE语句
参数
下表列出了该指令的参数：
参数 | 数据类型 | 存储区 | 说明 |
|---|---|---|---|
<条件> | BOOL | I、Q、M、D、L | 表达式，每次执行循环之前都需要进行求值。 |
<语句> | - | 在满足条件时，要执行的语句。如果不满足条件，则程序将从 END_WHILE 后继续执行。 |
示例
图13 WHILE示例
下表展示了循环初始和循环结束时变量值的变化
| 初始 | 循环结束 | |
| Tag_2 | 5 | |
| Tag_1 | 0 | 5 |
说明：使用"不满足条件时执行"指令可以重复执行程序循环，直至不满足执行条件为止。该条件是结果为布尔值（True 或 False）的表达式。可以将逻辑表达式或比较表达式作为条件。
执行该指令时，将对指定的表达式进行运算。如果表达式的值为 True，则表示满足该条件；如果其值为 False，则表示不满足该条件。
即使满足终止条件，至少也会执行一次循环内的语句。
也可以嵌套程序循环。在程序循环内，可以编写包含其它运行变量的其它程序循环。
通过指令"复查循环条件"(Continue)，可以终止当前连续运行的程序循环。通过指令"立即退出循环"(Exit)终止整个循环的执行。
可按如下方式声明此指令：
REPEAT <语句>;
UNTIL <条件>
END_REPEAT;
图14 REPEAT语句
参数
下表列出了该指令的参数：
参数 | 数据类型 | 存储区 | 说明 |
|---|---|---|---|
<语句> | - | 在设定条件的值为 False 时执行的指令。即使满足终止条件，此指令也执行一次。 | |
<条件> | BOOL | I、Q、M、D、L | 表达式，每次执行循环之后都需要进行求值。如果表达式的值为 False，则将再次执行程序循环。如果表达式的值为 True，则程序循环将从 END_REPEAT 后继续执行。 |
示例
图15 REPEAT示例
下表展示了循环初始和循环结束时变量值的变化
| 初始 | 循环结束 | |
| Tag_2 | 5 | |
| Tag_1 | 0 | 6 |
说明：使用"复查循环条件"指令，可以结束 FOR、WHILE 或 REPEAT 循环的当前程序运行。
执行该指令后，将再次计算继续执行程序循环的条件。该指令将影响其所在的程序循环。
图16 CONTINUE用在FOR循环
图17 CONTINUE用在WHILE循环
图18 CONTINUE用在REPEAT循环
示例
图19 CONTINUE示例
下表展示了计算结果：
| 变量 | 计算结果 |
| "DB10".Test[0] | - |
| "DB10".Test[1] | - |
| "DB10".Test[2] | - |
| "DB10".Test[3] | - |
| "DB10".Test[4] | - |
| "DB10".Test[5] | 1 |
| "DB10".Test[6] | 1 |
| "DB10".Test[7] | 1 |
如果满足条件 i < 5，则不执行后续值分配 ("DB10".Test[i] := 1)。运行变量 (i) 以增量"1"递增，然后检查其当前值是否在设定的循环取值范围内。如果执行变量在循环取值范围内，则将再次计算 IF 的条件。
如果不满足条件 i < 5，则将执行后续值分配 ("DB10".Test[i] := 1) 并开始一个新循环。在这种情况下，执行变量也会以增量"1"进行递增并接受检查。
说明：使用"立即退出循环"指令，可以随时取消 FOR、WHILE 或 REPEAT 循环的执行，而无需考虑是否满足条件，并在循环结束（END_FOR、END_WHILE 或 END_REPEAT）后继续执行程序。
该指令将影响其所在的程序循环。
图20 EXIT语句
示例
图21 EXIT示例
下表展示了计算结果：
| 变量 | 计算结果 |
| "DB10".Test[0] | 1 |
| "DB10".Test[1] | 1 |
| "DB10".Test[2] | 1 |
| "DB10".Test[3] | 1 |
| "DB10".Test[4] | 1 |
| "DB10".Test[5] | 1 |
| "DB10".Test[6] | - |
| "DB10".Test[7] | - |
如果满足条件 i > 5，则将取消循环执行。程序将从 END_FOR 后继续执行。
如果不满足条件 i <= 5，则将执行后续值分配 ("DB10".Test[i] :=1) 并开始一个新循环。将运行变量 (i) 以 1 进行递增，并进行检查该变量的当前值是否在程序中设定的循环取值范围之内。如果执行变量 (i) 在循环取值范围内，则将再次计算 IF 的条件。
说明：使用"跳转"指令，可以从标注为跳转标签的指定点开始继续执行程序。
跳转标签和"跳转"指令必须在同一个块中。在一个块中，跳转标签的名称只能指定一次。每个跳转标签可以是多个跳转指令的目标。不允许从"外部"跳转到程序循环内，但允许从循环内跳转到"外部"。
注意：
LAD/FBD语言内的SCL段，不能使用GOTO指令。
跳转标签遵循以下语法规则：
字母（a 至 z，A 至 Z）
字母和数字组合；请必须字母为开始
可按如下方式声明此指令：
GOTO <跳转标签>;
...
<跳转标签>: <语句>
示例
图22 GOTO示例
下表展示了每个操作数数值对目标变量的变化影响：
| 操作数 | 值 | |||||||
| Tag_Value | 1 | 2 | 3 | 其他 | ||||
| 初始值 | 结束值 | 初始值 | 结束值 | 初始值 | 结束值 | 初始值 | 结束值 | |
| Tag_1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Tag_2 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Tag_3 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| Tag_4 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
根据"Tag_Value"操作数的值，程序将从对应的跳转标签标识点开始继续执行。例如，如果"Tag_Value"操作数的值为 2，则程序将从跳转标签"MyLABEL2"开始继续执行。在这种情况下，将跳过"MyLABEL1"跳转标签所标识的程序行。
说明：使用"退出块"指令，可以终止当前处理块中的程序执行，并在调用块中继续执行。
如果该指令出现在块结尾处，则可以跳过。
图23 RETURN语句
示例
图24 RETURN示例
如果"Tag_Error"操作数的信号状态不为 0，则将终止当前处理块中的程序执行。
End
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