Structured text
Структуро́ваний текст або Structured text (ST) — мова програмування стандарту IEC 61131-3[1], що призначена для програмування промислових контролерів та операторських станцій. Знайшла застосування у SCADA/HMI/SoftLogic пакетах. За структурою й синтаксисом є найближчою до мови програмування Pascal. Мова є зручною для написання великих програм й роботи з аналоговими сигналами та числами з рухомою комою.
Основні принципи мови[ред. | ред. код]
Основою ST-програми слугують вирази. Результат обчислення виразу присвоюють змінній за допомогою оператора «:=». Кожний вираз обов'язково має закінчуватись крапкою з комою «;». Вирази будуються із змінних, констант і функцій, розділених операторами.
Стандартні оператори у виразах мають символьне позначення, наприклад математичні дії: +, -, *, /, порівняння тощо. Крім операторів у виразі можуть використовуватись пробіли і табуляція для кращого сприйняття, а також, коментарі.
Вираз може містити інший вираз у дужках, що обчислюється у першу чергу.
Вираз обчислюється відповідно до правил пріоритету операцій. У порядку зменшення пріоритету операції розташовуються таким порядком: вираз у дужках; виклик функції; степінь EXPT; зміна знаку; заперечення NOT; множення, ділення і ділення по модулю MOD; додавання і віднімання; операції порівняння (<, >, <=, >=); рівність (=); нерівність (<>); логічні операції AND, XOR та OR.
Основні оператори мови[ред. | ред. код]
Оператор вибору (IF)[ред. | ред. код]
Оператор вибору дозволяє виконувати різні групи виразів залежно від умов, записаних логічними виразами. Повний синтаксис оператора IF виглядає так:
IF <логічний вираз IF> THEN <вирази IF>; [ ELSEIF <логічний вираз RLSEIF 1> THEN <вирази ELSEIF 1>; … ELSEIF <логічний вираз ELSEIF n> THEN <вирази ELSEIF n>; ELSE <вирази ELSE>; ] END_IF
Оператор множинного вибору (CASE)[ред. | ред. код]
Оператор множинного вибору CASE дозволяє виконати різні групи виразів залежно від значення однієї цілочисельної змінної або виразу. Синтаксис:
CASE <цілочисельний вираз> OF <значення 1>: <вирази 1>; <значення 2>: <вирази 2>; … <значення n>: <вирази n> [ ELSE <вирази ELSE>; ] END_CASE
Цикли WHILE та REPEAT[ред. | ред. код]
Цикли WHILE та REPEAT забезпечують повторення групи виразів, поки вірним є логічний вираз.
Синтаксис WHILE:
WHILE <умовний логічний вираз> DO <вирази (тіло циклу)> END_WHILE
Синтаксис REPEAT^
REPEAT <вирази (тіло циклу)> UNTIL <умовний логічний вираз> END_REPEAT
Цикл FOR[ред. | ред. код]
Цикл FOR забезпечує задану кількість повторень групи виразів. Синтаксис:
FOR <цілочисельний лічильник> := <початкове значення> TO <кінцеве значення> [BY <крок>] DO <вирази (тіло циклу)> END_FOR
Оператори переривання ітерацій EXIT та RETURN[ред. | ред. код]
Оператор EXIT, розташований у тілі циклів WHILE, REPEAT та FOR, приводить до негайного закінчення циклу. Оператор RETURN здійснює негайний вихід з програми.
Приклад оформлення фрагменту тексту програми на ST[ред. | ред. код]
FOR icY := 0 TO 8 DO
FOR icX := 0 TO 16 DO
IF iaPos[icY, icX] > iLevel THEN
iBalance := iBalance + 1;
ELSE
IF iaPas[icY,IcX] < iLevel THEN
iBalance := iBalance – 1;
END_IF
END_IF
END_FOR
iLevel := iLevel *2;
END_FOR
Розширення стандарту[ред. | ред. код]
Існує розширений стандарт IEC 61131-3, що містить елементи об'єктно-орієнтованого програмування через розширення можливостей функціональних блоків (успадкування, властивості, методи, інтерфейси). Також розширений стандарт передбачає уведення нових типів даних, таких як вказівники, об'єднання, рядки з двома байтами на символ, посилання тощо.
Деякі виробники доповнюють свої реалізації власними нестандартними розширеннями. Прикладом можуть слугувати операції динамічного виділення й звільнення пам'яті у TwinCAT 3.1 компанії «Beckhoff» (__NEW та __DELETE відповідно). Ці розширення відкривають багато нових можливостей при написанні програм.
Приклад тексту програми мовою ST[ред. | ред. код]
// PLC configuration
CONFIGURATION DefaultCfg
VAR_GLOBAL
b_Start_Stop : BOOL; // Global variable to represent a boolean.
b_ON_OFF : BOOL; // Global variable to represent a boolean.
Start_Stop AT %IX0.0:BOOL; // Digital input of the PLC (Address 0.0)
ON_OFF AT %QX0.0:BOOL; // Digital output of the PLC (Address 0.0). (Coil)
END_VAR
// Schedule the main program to be executed every 20 ms
TASK Tick(INTERVAL := t#20ms);
PROGRAM Main WITH Tick : Monitor_Start_Stop;
END_CONFIGURATION
PROGRAM Monitor_Start_Stop // Actual Program
VAR_EXTERNAL
Start_Stop : BOOL;
ON_OFF : BOOL;
END_VAR
VAR // Temporary variables for logic handling
ONS_Trig : BOOL;
Rising_ONS : BOOL;
END_VAR
// Start of Logic
// Catch the Rising Edge One Shot of the Start_Stop input
ONS_Trig := Start_Stop AND NOT Rising_ONS;
// Main Logic for Run_Contact -- Toggle ON / Toggle OFF ---
ON_OFF := (ONS_Trig AND NOT ON_OFF) OR (ON_OFF AND NOT ONS_Trig);
// Rising One Shot logic
Rising_ONS := Start_Stop;
END_PROGRAM
Див. також[ред. | ред. код]
Інші мови програмування стандарту IEC 61131-3:
- FBD (англ. Function Block Diagram) — функціональні-блокові діаграми;
- IL (англ. Instruction List) — список інструкцій асемблерного типу
- SFC (англ. Sequential Function Chart) — мова діаграм станів;
- LD (англ. Ladder Diagram) — релейно-контактні схеми.
Примітки[ред. | ред. код]
- ↑ IEC 61131-3:2013 Programmable controllers — Part 3: Programming languages.
Джерела[ред. | ред. код]
- Мишель Ж. Программируемые контроллеры: Архитектура и применение: пер. с фр. / Ж. Мишель ; Переводчик И. В. Федотов ; Ред. Б. И. Лыткин . — М. : Машиностроение, 1992 . — 320 . — ISBN 5-217-00974-8
- Э. Парр. Программируемые контроллеры: руководство для инженера. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. — 516 с. — ISBN 978-5-94774-340-1
- Петров И. В. Программируемые контроллеры. Стандартные языки и приёмы прикладного проектирования / Под ред. проф. В. П. Дьяконова. — М.: СОЛОН-Пресс, 2004. — 256 c. — ISBN 5-98003-079-4
Посилання[ред. | ред. код]
- Приклади програм мовою ST [Архівовано 10 травня 2016 у Wayback Machine.]