在 Codesys 中使用 ST 语言的 CASE 语句
引言
在工业自动化领域，PLC（可编程逻辑控制器）被广泛用于控制和监测机械和工艺流程。Codesys 是一种常用的 PLC 编程环境，其中支持多种编程语言，包括结构化文本（ST）语言。ST 语言以其接近高级语言的语法和强大的控制结构而受到工程师的青睐。本文将介绍 ST 语言中的 CASE 语句，帮助大家更好地理解和应用这一控制结构。
1 语句介绍
CASE 语句是一种多分支选择结构，用于在多个可能的值中选择一个执行路径。与 IF 语句不同，CASE 语句更适合处理多个条件的分支情况，具有更高的可读性和维护性。其基本语法结构如下：
- CASE expression OF
- value1:
- // 执行的代码块1
- value2:
- // 执行的代码块2
- value3:
- // 执行的代码块3
- ELSE
- // 执行的代码块
- END_CASE
在上述结构中，expression 是需要评估的表达式，value1, value2, value3 是可能的值。ELSE 部分是可选的，用于处理不符合任何具体值的情况。
2 CASE 编程思路
使用 CASE 语句时，首先需要明确表达式的值范围和每个值对应的具体操作。以下是编程思路的几个要点：
明确表达式：确定需要评估的表达式，并确保其可能值的范围是有限的。
列举可能值：列出所有可能值，并为每个值定义相应的操作。
合理使用 ELSE：如果存在未被列出的值，使用 ELSE 语句处理异常或默认情况。
代码可读性：保持代码简洁，避免在 CASE 语句中嵌套过多的复杂逻辑。
3 典型案例介绍
假设我们需要控制一个七段式显示器，根据输入的数字显示不同的字符。输入数字的范围为 0-9。
3.1 让我们先了解一下七段式显示器
在七段式显示器中，每个数字由多个段组成，这些段通常标记为 A 到 G。下图是各段的对应关系：
每个数字对应的段状态如下：
0: a, b, c, d, e, f
1: b, c
2: a, b, d, e, g
3: a, b, c, d, g
4: b, c, f, g
5: a, c, d, f, g
6: a, c, d, e, f, g
7: a, b, c
8: a, b, c, d, e, f, g
9: a, b, c, d, f, g
用二进制表示每个段的开关状态（1 表示点亮，0 表示熄灭），如下：
0: 1111110
1: 0110000
2: 1101101
3: 1111001
4: 0110011
5: 1011011
6: 1011111
7: 1110000
8: 1111111
9: 1111011
通过这种表示方法，你可以清晰地了解每个数字在七段式显示器上的显示方式。
3.2 以下是使用 CASE 语句的实现示例：
- VAR
- digit : INT; (* 输入的数字 *)
- segments : BYTE; (* 用于控制七段显示器的段状态 *)
- END_VAR
- CASE digit OF
- 0:
- segments := 2#1111110; (* 显示数字 0 *)
- 1:
- segments := 2#0110000; (* 显示数字 1 *)
- 2:
- segments := 2#1101101; (* 显示数字 2 *)
- 3:
- segments := 2#1111001; (* 显示数字 3 *)
- 4:
- segments := 2#0110011; (* 显示数字 4 *)
- 5:
- segments := 2#1011011; (* 显示数字 5 *)
- 6:
- segments := 2#1011111; (* 显示数字 6 *)
- 7:
- segments := 2#1110000; (* 显示数字 7 *)
- 8:
- segments := 2#1111111; (* 显示数字 8 *)
- 9:
- segments := 2#1111011; (* 显示数字 9 *)
- ELSE
- segments := 2#00; (* 关闭显示器，未知输入 *)
- END_CASE
在这个例子中，每个数字对应不同的段配置，确保了显示器能够正确显示输入的数字。
总结
CASE 语句是 ST 语言中一个强大且灵活的多分支控制结构，适用于处理多个条件分支的场景。通过合理使用 CASE 语句，工程师可以提高代码的可读性和效率。在日常开发中，掌握这一工具将有助于更高效地解决复杂的控制问题。希望本文能帮助您更好地理解和应用 CASE 语句。
往期回顾
CODESYS 的ST语言实战 - 主备切换及保养提示解决方案
2024年12月
