6ES7355-0VH10-0AE0

SIMATIC S7-SCL FOR S7-300/400

S7-SCL功能如何
How S7-SCL Functions
集成到STEP 7(Integration in STEP 7)
S7-SCL支持STEP 7的(程序)塊概念。

用S7-SCL可以創(chuàng)建下列STEP 7(程序)塊：
?? OB(組織塊)
?? FC(函數(shù)，在STEP 7中文版中稱“功能”)
?? FB(功能塊)
?? DB(數(shù)據(jù)塊)
?? UDT(用戶自定義數(shù)據(jù)類型)
在一個S7程序中，S7-SCL(程序)塊也能夠與其他STEP 7編程語言所編寫的塊相結(jié)合，塊可以相互調(diào)用。S7-
SCL塊也可以儲存在庫中并被其他語言使用。
因S7-SCL程序用ASCII文本編程，故極易導(dǎo)入導(dǎo)出。
S7-SCL塊能編譯成STEP 7編程語言STL(語句表)格式，但是記住，當(dāng)存貯成STL形式的程序卻不再能夠在
S7-SCL中進行編輯。
開發(fā)環(huán)境(Development environment)
事實上，S7-SCL提供了強大的開發(fā)環(huán)境，其特殊的方面已經(jīng)與STEP 7進行協(xié)調(diào)。開發(fā)環(huán)境包括下面組件：
?? 一個編輯器，便于編制包含有函數(shù)(FC)、功能塊(FB)、組織塊(OB)、數(shù)據(jù)塊(DB)和用戶自定義數(shù)據(jù)類型
(UDT)的程序。編程器支持強大的處理功能。
?? 一個批編譯器，便于將編輯好的程序編譯成MC7機器代碼。生成的MC7代碼可以在所有S7-300/400可編
程控制器系列CPU上執(zhí)行，像CPU 314。
?? 一個調(diào)試器，便于在無編輯錯誤的程序中查找邏輯錯誤。找出的錯誤在源語言程序中顯示出來。
下圖表明開發(fā)環(huán)境組件的概況：

S7-SCL的應(yīng)用范圍
Area of Application of S7-SCL

S7-SCL(結(jié)構(gòu)化控制語言)是用于SIMATIC S7系列CPU編程的類PASCAL高級語言。
PLC無關(guān)性認(rèn)可(PLCopen certificate)
S7-SCL遵循在IEC 61131-3定義的文本高級語言ST(結(jié)構(gòu)化文本)，并且確保其可重用性。
應(yīng)用范圍(Area of application)
S7-SCL針對可編程邏輯控制器(PLC)編程進行了優(yōu)化，且其既包含了PASCAL編程語言的語言元素，又包含
了諸如輸入/輸出、計時器和計數(shù)器等的典型的PLC元素。
S7-SCL特別適合下列任務(wù)：
?? 復(fù)雜算法的編程
?? 數(shù)學(xué)函數(shù)的編程
?? 數(shù)據(jù)和配方管理
?? 過程優(yōu)化

S7-SCL提供了哪些功能？
Which Functions Does S7-SCL Offer?

REPEAT)
來自高級編程的語言元素(Language elements from high-level programming)
通過使用有效的語言結(jié)構(gòu)簡單迅速創(chuàng)建程序，很少出錯。如：
?? 循環(huán)結(jié)構(gòu)
?? 分支結(jié)構(gòu)(IF ... THEN ... ELSE)
?? 跳轉(zhuǎn)
程序通俗易懂(Program easy to understand)
下列特點增加了程序的易讀性：
?? 全符號編程
?? 注釋
?? 基本的和自定義數(shù)據(jù)類型
?? 顯示交叉參考
?? 通過在行首增加空格自動格式化輸入的內(nèi)容
?? 語言元素的語法著色
高級語言級的調(diào)試(Debugger on high-level language level)
調(diào)試器允許高級語言級的簡明程序調(diào)試，其提供下列功能：
?? 連續(xù)監(jiān)視程序的執(zhí)行
?? 按可單獨設(shè)置的斷點逐步監(jiān)視
?? 踏入(step-in)功能(調(diào)試期間跳入調(diào)用塊中的可能性)

在版本V5.3 SP1中的新內(nèi)容
What is New in Version V5.3 SP1?

語言的擴充(Language extensions)
在IEC 61131-3中定義的語言資源加進了S7-SCL V5.3 SP1：
?? 處理數(shù)值的函數(shù)當(dāng)作SCL的內(nèi)部函數(shù)(SEL, MAX, MIN, LIMIT, MUX)
?? 通過轉(zhuǎn)換函數(shù)(BCD_TO_INT, INT_TO_BCD, etc.)支持表示整數(shù)的BCD碼
?? 派給操作符 => 用于函數(shù)的輸出參數(shù)
?? 用同類項初始化域
?? 新的轉(zhuǎn)換函數(shù)(BYTE_TO_INT, INT_TO_BYTE, etc.)
在源文件中進行編譯器的設(shè)置(Compiler settings in the source)
編譯器的設(shè)置能夠儲存在S7-SCL源文件或編譯控制文件，意思是說可存貯源文件的特別編譯性能。
擴充的調(diào)試功能(Extended debugging functions)
?? 在S7-SCL塊中的塊矛盾和時間戳記沖突能用STEP 7的調(diào)試功能“檢查塊沖突(Check block consistency)”來檢
查和糾正。此功能從STEP 7 V5.3 SP2開始就可用了。
?? “監(jiān)視器(Monitor)”調(diào)試功能能夠用在更多定義了調(diào)用環(huán)境的特殊情況。

?? “監(jiān)視器(Monitor)”的監(jiān)視范圍能夠在源文件中標(biāo)識部分不進行特別限制。
彩色打印(Color printing)
S7-SCL也能夠進行彩色打印。
擴充的查找功能(Extended search function)
現(xiàn)在，S7-SCL也允許從光標(biāo)位置開始查找和在選定內(nèi)容中查找。
在源文本中放置書簽(Placing of bookmarks in the source text)
現(xiàn)在，能夠通過在源文件中的書簽進行快速瀏覽。
用外語字符集創(chuàng)建S7-SCL程序塊(Creation of S7-SCL blocks with foreign-language character set)
S7-SCL源文件能包含用外語字符集的文本。這就允許建立適應(yīng)廣闊需要的程序塊，用戶見到的關(guān)鍵處是用外
語字符集顯示的(如符號塊名、屬性和注釋)。
更多的關(guān)于外語字符集的信息請參考Readme文件。
安裝要求
Installation Requirements
系統(tǒng)要求(System Requirements)
S7-SCL V5.3 SP1選件包能夠運行在安裝了STEP 7 V5.3或更高版本的標(biāo)準(zhǔn)包編程設(shè)備或PC
上。關(guān)于操作系統(tǒng)的必要條件請參考Readme.wri文件。
硬件要求(Hardware Requirements)
S7-SCL的要求與STEP 7標(biāo)準(zhǔn)包一樣。S7-SCL V5.3 SP1選件包對硬盤空間的要求能在
Readme.wri文件中找到。
S7-SCL的安裝
Installation of S7-SCL
啟動安裝程序(Starting the Installation Program)
S7-SCL包含一個自動安裝軟件的Setup程序。出現(xiàn)在屏蔽上的提示指導(dǎo)你一步一步地完成整個
安裝過程。
大致步驟如下)Follow the steps outlined below):
1. 打開Windows 2000/XP的控制面板，雙擊增加/刪除程序圖標(biāo)。
2. 選擇安裝l...
3. 插入CD，點擊"下一步(Next)"。然后Windows將自動搜索安裝程序"Setup.exe"。
4. 安裝程序顯示下面的指示。
安裝許可證(Installing License Keys)
安裝期間，程序?qū)z查是否在硬盤上安裝了相應(yīng)的許可證。如未發(fā)現(xiàn)有效的許可證，信息會
告之軟件只能在所顯示的許可證下使用。如果需要，能夠立即安裝許可證或繼續(xù)安裝然后再
安裝許可證。如果現(xiàn)在就安裝許可證，按照提示插入*軟盤。

 PLC系統(tǒng)中的存儲器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序和工作狀態(tài)數(shù)據(jù)。PLC的存儲器包括系統(tǒng)存儲器和用戶存儲器。 

    （1）系統(tǒng)存儲器 

    系統(tǒng)存儲器用來存放由PLC生產(chǎn)廠家編寫的系統(tǒng)程序，并固化在ROM內(nèi)，用戶不能更改。它使PLC具有基本的功能，能夠完成PLC設(shè)計者規(guī)定的各項工作。系統(tǒng)程序質(zhì)量的好壞很大程度上決定了PLC的性能。

    （2）用戶存儲器 

    用戶存儲器包括用戶程序存儲器（程序區(qū)）和數(shù)據(jù)存儲器（數(shù)據(jù)區(qū)）兩部分。用戶程序存儲器用來存放用戶針對具體控制任務(wù)采用PLC編程語言編寫的各種用戶程序。用戶程序存儲器根據(jù)所選用的存儲器單元類型的不同（可以是RAM、EPROM或EEPROM存儲器），其內(nèi)容可以由用戶修改或增刪。用戶數(shù)據(jù)存儲器可以用來存放（記憶）用戶程序中所使用器件的ON/OFF狀態(tài)和數(shù)據(jù)等。用戶存儲器的大小關(guān)系到用戶程序容量的大小，是反映PLC性能的重要指標(biāo)之一。

    為了便于讀出、檢查和修改，用戶程序一般存于CMOS靜態(tài)RAM中，用鋰電池作為后備電源，以保證掉電時不會丟失信息。為了防止干擾對RAM中程序的破壞，當(dāng)用戶程序經(jīng)過運行正常，不需要改變，可將其固化在只讀存儲器EPROM中?，F(xiàn)在有許多PLC直接采用EEPROM作為用戶存儲器。

    工作數(shù)據(jù)是PLC運行過程中經(jīng)常變化、經(jīng)常存取的一些數(shù)據(jù)。存放在RAM中，以適應(yīng)隨機存取的要求。在PLC的工作數(shù)據(jù)存儲器中，設(shè)有存放輸入輸出繼電器、輔助繼電器、定時器、計數(shù)器等邏輯器件的存儲區(qū)，這些器件的狀態(tài)都是由用戶程序的初始設(shè)置和運行情況而確定的。根據(jù)需要，部分?jǐn)?shù)據(jù)在掉電時用后備電池維持其現(xiàn)有的狀態(tài)，這部分在掉電時可保存數(shù)據(jù)的存儲區(qū)域稱為保持?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)。

    由于系統(tǒng)程序及工作數(shù)據(jù)與用戶無直接聯(lián)系，所以在PLC 產(chǎn)品樣本或使用手冊中所列存儲器的形式及容量是指用戶程序存儲器。當(dāng)PLC提供的用戶存儲器容量不夠用，許多PLC還提供有存儲器擴展功能。 

    存儲器主要有兩種：一種是可讀/寫操作的隨機存儲器RAM，另一種是只讀存儲器或可擦除可編程的只讀存儲器ROM、PROM 、EPROM 和EEPROM。

PLC的應(yīng)用分類介紹

 目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，隨著其性能價格比的不斷提高，應(yīng)用的范圍還在不斷擴大，PLC的應(yīng)用大致可歸納為以下幾類。

    1)、開關(guān)量的邏輯控制

    這是PLC最基本、較廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。PLC的邏輯控制取代傳統(tǒng)的繼電系統(tǒng)控制電路，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單機控制，也可用于多機群控及自動化生產(chǎn)線的控制等。如機床電氣控制、裝配生產(chǎn)線、電梯控制、冶金系統(tǒng)的高爐上料系統(tǒng)以及各種生產(chǎn)線的控制。   

    2)、運動控制

    PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制。目前，大多數(shù)的PLC制造商都提供拖動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊，這一功能可廣泛用于各種機械，如金屬切削機床、金屬成型機床、機器人、電梯等。

    3)、過程控制

     過程控制是指對溫度、壓力、流量、速度等連續(xù)變化的模擬量的閉環(huán)控制。PLC采用相應(yīng)的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊及各種各樣的控制算法程序來處理模擬量，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的一種調(diào)節(jié)方法。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)代的大、中型PLC一般都有閉環(huán)PID控制模塊，這一功能可以用PID子程序來實現(xiàn)，而更多的是使用PID模塊來實現(xiàn)。

    4)、數(shù)據(jù)處理

    PLC具有數(shù)學(xué)運算（含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以通過通信接口傳送到的智能裝置進行處理，或?qū)⑺鼈兇蛴溆?。?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。

    5）、通信及聯(lián)網(wǎng)

    PLC通信括PLC相互之間、PLC與上位機、PLC與其它智能設(shè)備間的通信。PLC與其它智能控制設(shè)備一起，可以構(gòu)成“集中管理、分散控制”的分布式控制系統(tǒng)，滿足工廠自動化系統(tǒng)發(fā)展的需要。

● PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)的區(qū)別 ：

    ⑴ 組成器件不同：繼電器控制線路是許多真正的硬件繼電器組成，而梯形圖則由許多所謂“軟繼電器”組成。

    ⑵ 觸點數(shù)量不同：硬繼電器的觸點數(shù)量有限，用于控制的繼電器的觸 點數(shù)一般只有4～8對；而梯形圖中每個“軟繼電器”供編程使用的觸點數(shù)有無限對。

    ⑶ 實施控制的方法不同：在繼電器控制線路中，實現(xiàn)某種控制是通過各種繼電器之間硬接線解決的。而PLC控制是通過梯形圖即軟件編 程解決的。

    ⑷ 工作方式不同：在繼電器控制線路中，采用并行工作方式；而在梯形圖的控制線路中，采用串行工作方式。

可編程自動化控制器PAC的在工控領(lǐng)域的特點和優(yōu)勢

   PAC目前鎖定的最大應(yīng)用領(lǐng)域仍是工控，而來自工廠的實時數(shù)據(jù)可以令管理階層擁有更豐富的信息資源，以便借此進行決策，但是要安裝能夠提供工廠數(shù)據(jù)的系統(tǒng)可能相當(dāng)困難。企業(yè)系統(tǒng)通常會通過ODBC、ADO及XML等標(biāo)準(zhǔn)輸入來自自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。PLC的做法是通過OPC之類的標(biāo)準(zhǔn)提供通信能力，也就是說，必須加入PC才能使用
　　OPC來取得數(shù)據(jù)，并且使用ODBC、ADO和刀ilL之類的標(biāo)準(zhǔn)將數(shù)據(jù)反饋給企業(yè)。而PAC可 以有效地將工廠數(shù)據(jù)整合至ERP系統(tǒng)中，讓控制系統(tǒng)能夠直接和外部數(shù)據(jù)庫通信。而當(dāng)控制系統(tǒng)連接至數(shù)據(jù)庫及時，安全性的問題開始出現(xiàn)。為了獲得最高的安全性，許多廠商選擇不要將自動化系統(tǒng)與企業(yè)連接。但是大致上來說，連接的優(yōu)點遠(yuǎn)超過安全問題，雖然PLC可以保護它不被工廠的入侵者偷竊，但是PLC難以對抗以以太網(wǎng)絡(luò)連接端口未受保護封包為目標(biāo)PAC可以在利用網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)之際進行編碼，因此而保護資料。雖然這在今天可能不是關(guān)注的焦點，但是在將來，它可能會是影響PAC進駐工廠的主要因素。
　　一機多用節(jié)省成本。就成本配置來看，在小型的數(shù)字控制應(yīng)用中，控制器的價格可能比VO模塊的價格更高。對這些應(yīng)用環(huán)境而言，一個僅控制數(shù)字VO線路的微型PLC可能是理想 的解決方案。但是，如果系統(tǒng)需要視覺或儀器控制，就必須為這些功能另外購置獨立的控制器。PLC控制器并非為了儀器控制所需的高速模擬νo或視覺應(yīng)用所需的高速數(shù)據(jù)傳輸速度而設(shè)計，因此PLC沒有視覺或儀器控制模塊，必須為這些應(yīng)用配置獨立的控制器，從而提高成本。而以PAC的狀況來看，一部控制器和機架就可以處理數(shù)字及模擬VO、動作、視覺及儀器，因此節(jié)省多部控制器的費用，每當(dāng)控制系統(tǒng)需要多重功能時， PAC相比之下成本最低。
　　在工廠中，震動常常是造成PC死機的原因，這也是PLC的長項，大部分的PLC是采用NEMA封裝。在這種環(huán)境中，具備額外冷卻設(shè)計、堅固外殼、加強震動及沖撞規(guī)格的P淚平 臺可以提供近似于PLC的可靠性，不過此類的PXI平臺上面無法配置硬盤，而用內(nèi)存來取代，以避免震動所帶來的不穩(wěn)定。目前，甚至有廠商將軟件刻錄在FPGA上來取代硬盤，如此一來可*將機械運作排除于PAC之外，增強穩(wěn)定性。
　　目前自動化控制在設(shè)備的升級或變動的彈性方面也相當(dāng)受重視，當(dāng)廠商改用具變通性的自動化功能來滿足不斷變動的客戶需求時，希望能夠推出模塊化、具有彈性而且可擴展性的控制系統(tǒng)。雖然在νo用途上限制于數(shù)字及操作， PLC系統(tǒng)也具備擴展性，但是即使想要加入視覺、儀器管制或高速模擬功能， PAC系統(tǒng)仍然具有擴展性。多部PC可以通過以太網(wǎng)絡(luò)連接，并依需求向上下擴展。而在換機時，工廠的工程師必須將關(guān)機時間限制在最低程度。當(dāng)控制系統(tǒng)必須升級，或是要替換VO模塊時，必須能夠在最短的時間內(nèi)更換或加入模塊。PLC的模塊化本質(zhì)能夠達到這個目的。
　　儲存能力與數(shù)字模擬能力。儲存能力也是PAC相對于PLC的優(yōu)勢之一，傳統(tǒng)PLC僅有控制器的功能，并無內(nèi)建硬盤或Flash，而PAC被視為PC的延伸，因此Storage的配置早已被視為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格之一，因此使用PAC時，可以決定何時、如何記錄數(shù)據(jù)，以及采用何種格式對于數(shù)據(jù)進行采集、匯總、整理甚至分析。對于需要使用海量存儲器的高速應(yīng)用(例如機器狀況監(jiān)視)而言，擁有高速處理器及海量存儲器是很重要的。因為PAC系統(tǒng)使用的是市面上現(xiàn)有的硬件，因此PAC控制器可以采用Pentium 4處理器配備1GB內(nèi)存。
　　在數(shù)字與模擬的處理方面，傳統(tǒng)的PLC是惟一能夠以正確的電壓及電流為工業(yè)傳感器及致動器提供數(shù)字ν0的平臺。但是新的模塊提供24V數(shù)字VO，最高可達5∞mA電流驅(qū)動及光學(xué)隔絕，同時也提供各種功能，諸如看門狗(watchdog)定時器，可程序化的運轉(zhuǎn)狀態(tài)及輸入過濾器，以提高安全性和穩(wěn)定性，其價格可低到每個通道5美元。傳統(tǒng)上，模擬νo一直是PC平臺的強項，主要是由于PCI總線的速度?，F(xiàn)在有些PLC提供模擬VO模塊，但是在設(shè)置 時相當(dāng)麻煩，而且沒有高分辨率及數(shù)據(jù)流通能力， PAC提供的模擬輸入速度高達每秒2億個樣本，分辨率可高達24位。
　　實時運算快速聯(lián)網(wǎng)。在應(yīng)用部分，高數(shù)據(jù)傳輸速率一直是在PLC平臺上加入視覺功能的絆腳石。今天，模擬、數(shù)字及FireWire攝影機的影像捕捉器已經(jīng)可以供PXI平臺上的視覺應(yīng)用程序使用，無論是要查看汽車零件或驗證藥品的包裝都可。形態(tài)匹配、光學(xué)字符辨識、色彩匹配、測量及色彩偵測是可以整合至控制程序中許多算法的一部分。儀器控制也是PAC鎖定的重點發(fā)展對象，最近燃料處理公司開始將測試功能整合至自動化系統(tǒng)中，為客戶提供一個完整的測試及自動化方案。需要ν0的儀器包括數(shù)字器、數(shù)據(jù)來源與任意波形產(chǎn)生器等等，這些vo類型需要大量的數(shù)據(jù)流通量，只有PAC平臺才能提供。
　　具備網(wǎng)絡(luò)功能的PLC在這幾年被炒起來， PLC目前多采用各式工業(yè)總線，如FoundationFieldbus、DeviceNet、C且也 Modbus、Ethernet、Profibus及串行端口等來提供連接。而PAC不 但作為分布式νo模塊的中心，也可以扮演受控制者，成為現(xiàn)有系統(tǒng)的一部分，在以太網(wǎng)絡(luò)的連接方面， PAC也比PLC要容易。
　　RT Linux、PharlapS、QNX以及VxWorks都是PAC上常見的實時操作系統(tǒng)，實時系統(tǒng) 一向難以用程序設(shè)置，目前市面仍以Linux、Windows CEo net、VxWorks為主，其中WindowsCEo net因為較為用戶所熟悉，所以也較為普及，不過穩(wěn)定性仍是一大障礙。Linux目前也開始 有多家廠商開始采用，至于VxWorks市面上則相當(dāng)少見。實時控制系統(tǒng)開發(fā)工具雖然傳統(tǒng)的梯式邏輯程序設(shè)計適合用于設(shè)計數(shù)字VO，但是在處理模擬vo、動作或視覺時可能略嫌笨拙。PAC可采用C與C+十來作為程序語言，值得注意的是NI的Lab VIEW R巳al- Time一類的軟件 已經(jīng)改變了工程師對于實時控制系統(tǒng)開發(fā)的看法。

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