工业自动化“隐形王牌”：SCL语言
一 需要的软件
编程软件：博图TIA Portal V17；模拟软件：S7-PLCSIM Advanced V5.0。
二 常规变量的测试
1. 创建FC块
双击“添加新块”，在弹出的对话框中选择需要创建的块类型“函数FC”，语言选择“SCL”语言，名称对话框填入块名称，这里命名为“FC3”；以上工作完成后，单击右下角“确定”；建成的块如下：
2. 通用变量表数据编程
这里通用变量表数据指系统自带的变量、I/O变量、M区变量。
下面以启停保最基本的程序演示为例：
（1）定义变量
（2）编辑程序
这里使用了REGION区间函数，可以对代码进行整理，也可以对其划分的一个区间的代码进行剪切，粘贴，复制，删除插入等操作，方便后续编程过程中，代码的重复使用，修改等。输入程序的过程中，变量只需要直接输入变量表中的名称或者变量的地址，变量便可以被选择调用。
以上程序的含义是：Q输出电动机的状态等同于I输入点电动机启动和Q输出电动机触点的并联，然后再串联I输入常闭触点电动机停止；即起保停标准回路。
其中：
“：=”代表赋值的意思
OR是并联的含义；AND代表串联的含义
NOT代表取反，这里代表常闭触点；（如果没有NOT，则默认为常开点）
（3）程序执行
编写完的程序，一定记得在组织块中调用。
以上是变量表中常规I/O变量的执行。由于是I/O输入点所以不能强制。
换成M寄存器变量实际执行效果如下。M点可以执行强制操作。可以看到电动机启动强制为1时，电动机状态为运行，程序执行成功。
3.数据块的变量调用
创建DB1_HMI数据块，取消优化块访问选项；创建成功后，创建启停保的变量。
这里主要讲DB块变量的输入，输入DB块变量时，直接用鼠标左键拖住DB块不要松开，拖入需要输入的程序段，然后输入后缀“.”符号，后面便会出现DB块里面的具体地址，选择需要的地址，便可以成功调用DB块里面的变量。输入结束后的情况如下：
在程序编写完成后，保存、编译及下载程序，监控效果如下：
如果我们需要模拟运行情况，用鼠标右击DB块界面的相应变量，在弹出的列表当中选择“修改操作数”。
在单击“修改操作数”弹出的对话框的修改值中输入1，单击“确认”，电动机启动将被执行。
程序段中的监控界面如下：
可以看出程序段中的执行结果和DB块中的变量状态一致，程序执行成功。
三 常用指令的调用及执行
1.上升沿和下降沿
在右侧基本指令中拖入上升沿指令，弹出的对话框直接确认即可。
bool_in是检测0到1的状态变量，bool_out是在bool_in检测到0到1的变化时的输出变量，当bool_in检测到0到1的变化时，bool_out输出高电平。
上面是上升沿的示例，可以看到，在电动机启动"DB1_HMI".motor执行后，触发了"DB1_HMI".ZW高电平，"DB1_HMI".ZW1被置1，程序成功执行。低电平类似，只是检测1到0的状态时，输出被触发。
2. 定时器
将定时器拖入相应程序段时，跳出如下对话框：
单击右下角确认按钮，定时器被调用
IN：触发定时器工作的BOOL变量，为1时工作，为0时复位
PT：定时器设定值，格式为T#+时间单位，可以是分钟M,小时H,毫秒MS,秒S等，单位不能错。
Q：定时器输出，后面连接的变量应为BOOL量，定时器运行到设定时间时，将被置位。
ET：用于定时器运行状态存储，格式是TIME类型的变量
我们根据定时器的应用编写了一段程序，当IN为1时，定时器开始计时，20S后电动机运行，电动机运行后，阀门被打开，电动机停止后，阀门同时关闭。
这是20S定时时间到的状态，ET显示T#20S计时时间到，可以看到20S后电动机和阀门状态为TRUE，程序正常执行。
这是定时器始动值IN为0的状态，定时器所有值被全部复位。其他定时器类同。
3. 计数器
将定时器拖入相应程序段时，跳出如下对话框：
单击右下角确认按钮，计数器被调用
CU:计数器脉冲触发位，连接的BOOL变量应为脉冲信号，变量由0到1时触发一次计数操作。
R:连接BOOL变量置位时复位计数器。
PV:计数器的设定值，格式为INT整型变量。
Q:计数器达到设定值PV时，Q连接的BOOL变量输出为1。
CV:计数器当前值，显示计数器当前的计数值；格式为INT整型变量。
以上是计数功能的案例，“启动”手动置位后，5S内定时输出置位，触发计数器计数，来回计数直到达到计数器设定值，计数输出置位；最终程序执行复位操作。
4. 运算及比较的运行操作
（1）加、减、乘、除
可以看出加减乘除的运算，乘和除是同一优先级，加和减是同一优先级；但乘和除的优先级高于加和减的运算；同一优先级，由左向右依次执行。
增加多个运算后，可以体现的更明显，计算结果符合优先级和前后顺序。
（2）比较运算
液位1和液位2进行比较，液位计1大于等于液位2时，电动机运行；以上是结果为假的运算结果。
以上是条件满足，电动机运行的情况。
大于>，等于=，小于<,大于等于>=,小于等于<=和以上类似。需要注意的是不等于的符号不是≠，而是<>。
这液位1和液位计2的数值不相等的执行结果。
（3）逻辑运算
这里介绍几种逻辑运算的符号，AND,OR,NOT,XOR,赋值：=指令；示例如下：
相当于梯形图的如下结构：
可以得出如下结果：
1. SCL语言赋值的程序结构为：结果+赋值符号+变量及逻辑符号的判断公式
2. AND相当于触点的串联，是与的意思，与条件全部满足才能得出结果。与的符号还可以使用&来表示。
3. OR相当于触点的并联，是或的意思，或条件只要满足其中一个就能得出结果。
4. NOT相当于触点类型转换为常闭触点，是取反的意思。
5. XOR是两个输入状态不同时输出为真，相同时输出假；异或运算仅支持BOOL类型。
6. 需要注意分号，等号等符号的输入必须是英文输入方式，中文会报错。
7. 每条代码必须以分号结尾
8. SCL语言对变量名、函数名等区分大小写，例如#Input1与#input1被视为不同变量。
9. 优先级从高到低：括号 > 算术运算符（如*、/） > 比较运算符 > 逻辑运算符（如NOT > AND > OR）。
10. 字符用单引号包裹，例如'A'；字符串用双引号，例如"Hello"。
四 程序控制指令
1. IF… THEN …END IF语句
当满足液位计1大于液位2数值时，电动机运行。这个语句的含义是仅当条件满足时执行指定逻辑。
2. IF… THEN …ELSE…END IF语句
当满足液位计1大于液位2的数值时，电动机运行；如果不满足则阀门打开，可以看出这个例子当中不满足条件，所以阀门打开。这个语句的含义是根据条件选择执行不同的逻辑分支。
3. IF… THEN …ELSE…END IF语句
这是一个多路条件判断语句，哪一路条件为真就执行哪一路程序，这里第二路条件为真，所以电动机运行；这个语句的含义是支持多个条件依次判断，适用于复杂逻辑场景。还可以写成如下形式：
4. IF嵌套语句
当液位1的值大于液位2的值时，执行嵌套内的IF语句，阀门打开后，泵运行。可以看出来程序运行成功。
5. CASE语句
CASE语句用于实现多分支条件控制，适用于需要根据不同状态或值执行不同操作的场景。CASE后面的变量需要整型数据，不接受浮点型、字符串和Bool量。根据变量的值或状态来选择执行对应的程序段。这里可以看到执行了第二条程序段；执行条件可以是一个状态或者值，可以是两个状态或者值，之间用英文版逗号隔开；也可以是一个区间的值。若不添加ELSE且未匹配条件，可能导致逻辑遗漏；建议始终包含ELSE以增强鲁棒性。
6. FOR语句
以上是数组赋值程序，#i是temp的INT类型变量，AC
是数组变量，相当于数组内每一位值乘以2，则AC[1]=2, AC[2]=4…AC[5]=10;
以上是By默认步数等于1；FOR语句主要用来完成循环和赋值的功能。
SCL语言相比梯形图更具有便捷性，代码简洁，程序较短；可以使用少量的程序段便捷的处理复杂的运算及逻辑判断；SCL语言作为结构化控制语言，其核心优势在于高度的灵活性和强大的数据处理能力。它采用结构化编程范式，支持函数、数组、复杂逻辑运算等高级功能，尤其适合处理多维数组、复杂算法及大规模数据操作。SCL的语法接近C语言，对有编程基础的人员更友好，同时支持与梯形图（LAD）等其他PLC语言混合编程，提高了开发效率和代码可重用性。此外，SCL遵循IEC 61131-3标准，兼容性强，能够适应工业自动化领域对高可靠性和远程控制的需求，在复杂控制逻辑和多设备协同场景中表现突出。
相比梯形图，其编译后的机器码执行效率较低，且部分功能实现（如某些底层操作）需要结合其他语言；这是SCL语言劣势部分；可以和常规梯形图结合使用，增加程序的简洁性，减少编程的工作量，提升工作效率。
作者：
网名禅主，80后，2015年开始从事环保行业自控及电气系统设计，调试工作，已有10年时间；先后从事过污泥处理，工业废水处理，污水处理，市政泵站，调蓄池相关工作。
2025年5月
