信息技術與傳統(tǒng)制造技術的深度交融為生產(chǎn)制造的智能化打下了基礎，而具體在工控領域的體現(xiàn)就是以（Structured text）ST結構化文本所代表的高級編程語言編程設計中的廣泛應用。它的優(yōu)點是能簡化復雜的算法方程，進行梯形圖難以執(zhí)行的復雜計算，完成算法方程式的建立。因其對復雜算法的高適應和高移植通用性，ST越來越廣泛應用于工業(yè)控制，掌握ST結構本文本設計已經(jīng)成為了電氣工程師必備要求。但對于未接觸過高級語言的傳統(tǒng)電氣從事人員來說，ST編程是有著一定難度的。故本文提出基于梯形圖編程思維快速實現(xiàn)ST編程的設計方法。

1.電機啟動保持停止控制的梯形圖實現(xiàn)與ST轉換

下圖所示為電機的啟動保持停止梯形圖控制程序，包括啟動、停止、自鎖三個觸點和一個輸出線圈，它們的都是開關型的變量，即只有開和關2個狀態(tài)，在高級語言中，這種數(shù)據(jù)類型叫做BOOL型，即二進制開關變量，即閉合為1（TRUE），斷開為0（FALSE）。如下梯形圖的實質(zhì)可以抽像的理解為“觸點+觸點*觸點=線圈”，即（M0+Y0）*M1=Y0。

在ST等高級語言中M0和Y0的邏輯關系為或OR，M0和M1邏輯關系為與AND NOT,NOT表示邏輯關系非即取反。上述梯形圖算式即可表達為（M0 OR Y0）AND NOT M1 =Y0，而在ST語言中“=”表達的是比較2數(shù)值，賦值采用“:=”，同時高級語言采用從右往左賦值。

圖1.1 啟保?？刂铺菪螆D

因此如上梯形圖程序轉化為ST標準表達式為：

圖1.2 啟保停ST程序

同理電機正反轉控制程序亦可實現(xiàn)如下轉換：

圖1.3 啟保停ST程序

圖1.4 啟保停ST程序

通過參考如上啟動保持停止和電機正反轉控制程序的轉換實例已能實現(xiàn)基本邏輯控制梯形圖程序向ST的轉換，即線圈：=觸點的邏輯關系表達式。而接下來將逐步對ST的一些應用基礎知識進行分析。

數(shù)據(jù)類型介紹

下圖所示是ST語言編程最常用的數(shù)據(jù)類型，即開關型變量BOO型，整數(shù)INT型，小數(shù)浮點型REAL，然后還有基于上述類型的數(shù)據(jù)類型，如UINT、LREAL等等，對于剛入門者建議由簡至繁，先重點關注BOOL、INT、REAL三種數(shù)據(jù)類型。BOOL型用于表示二進制，即啟動、停止、開關等變量，整型一般用于作為步和命名，小數(shù)一般用來映射速度、轉矩、位置等物理量，具體如下小車控制實例所示。

圖2.1 三種常用數(shù)據(jù)類型

圖2.2 運料小車工作示意

如圖小車的控制動作為，啟動系統(tǒng)，小車在A點裝料，裝料完成前往B點卸一半的料，再前往C點卸料，卸料完成，返回A點如此循環(huán)。小車控制系統(tǒng)要考慮的控制IO為輸入：啟動、停止、A位置、B位置、C位置，輸出小車前進、小車后退。從工作要求分析可得，此控制對象適宜順序控制編程方法，也就是步進，而在ST語言里步進通過CASE功能語句實現(xiàn)。CASE用法是CASE 運行步變量（INT） OF A步（INT）: .........;B步.......;當運行步=A步，則執(zhí)行A步，同理，可適用其它條件，如下程序?qū)嵗尽?/span>

IF...THEN...END_IF為最常用的邏輯判斷語句，它的說明是當某某條件成立，則達到某某結果，此處要特別算命的是IF是條件成立執(zhí)行，而條件不成立并不會影響以及生成的結果，這與梯形圖中的開關邏輯有異。如梯形圖中啟動按鈕閉合（為TRUE）則線圈得電，啟動按鈕斷開（為FALSE）則線圈失電。而IF條件中（IF 啟動 THEN線圈 END_IF）只有當啟動為TRUE才會生成線圈TRUE，啟動為FALSE時線圈線圈狀態(tài)不會發(fā)生任何變化。具體可參考下圖2.3所示小車運行最簡系統(tǒng)：

圖2.3 運料小車ST控制程序

3.ST入門基礎邏輯運算符介紹

 接下來將重點介紹一些常用運算符，最常見的邏輯運算符有“與AND、或OR、非NOT”，然后就是一些常用的算術運算符“+、-、*、/、=”，這里要特別注意的是在C語言里賦值采用的是“=”，而在ST語言里“=”的意義是用來比較兩變量的大小，ST語言里賦值采用“:=”。了解了如上運算符編寫簡單的ST邏輯程序便不在話下，由簡入繁，不斷深入研究。如圖3.1是常用的運算符及其優(yōu)先級：

圖3.1 常用運算符及其優(yōu)先級

4.ST運動控制程序?qū)嵗?/span>

在本節(jié)我們將用如上基本語法達到運動控制系統(tǒng)的實現(xiàn)，如下采用圖示，功能塊為運動控制中伺服軸使能和點動的功能集合，我們可以通過ST語句實現(xiàn)對其外部輸入的控制，以實現(xiàn)對伺服電機的正反轉控制，如下實例說明了ST入門只要掌握了一些基礎規(guī)則便可實現(xiàn)簡單邏輯和運動控制系統(tǒng)的程序的設計，然后由簡入繁，迅速實現(xiàn)新的編程方法的學習。

圖4.1 伺服電機點動控制實現(xiàn)

總結

本文粗淺的總結了一些ST學習的小經(jīng)驗，講述了梯形圖編程和ST語言編程的相通之處，如上知識點也是本人在學習ST過程中所遇到的問題，剛入門時，掌握基礎的通用知識即可，然后不斷使用和實踐就能達到不斷深化的效果。所以作者建議ST初學者可參考以上建議，把握通用知識點，觸類旁通，由簡入繁，逐步深入，水到渠成，如有需要詳細ST教程可前往川禾自動化學院http://class.hcfa.cn/course/view.php?id=44學習，內(nèi)有邏輯控制、運動控制全系列教程。