浙大中控用户功能块编写软件使用手册

1、 visualfield 系统软件系统软件 用户功能块编写软件用户功能块编写软件 使用手册使用手册 浙江中控技术股份有限公司浙江中控技术股份有限公司 声声 明明 ? 严禁转载本手册的部分或全部内容。 ? 在不经预告和联系的情况下，本手册的内容有可能发生变更，请谅解。 ? 本手册所记载的内容，不排除有误记或遗漏的可能性。如对本手册内容有疑问，请与 我公司联系。 文档标志符定义文档标志符定义 警告警告：标示有可能导致人身伤亡或设备损坏的信息。 warning: indicates information that a potentially hazardous situation which, i

2、f not avoided, could result in serious injury or death. 电击危险电击危险：标示有可能产生电击危险的信息。 risk of electrical shock: indicates information that potential shock hazard where hazardous live voltages greater than 30v rms, 42.4v peak, or 60v dc may be accessible. 防止静电防止静电：标示防止静电损坏设备的信息。 esd hazard: indicates info

3、rmation that danger of an electro-static discharge to which equipment may be sensitive. observe precautions for handling electrostatic sensitive devices 注意注意：提醒需要特别注意的信息。 attention: identifies information that requires special consideration. 提示：提示：标记对用户的建议或提示。 tip：identifies advice or hints for the

4、user. 1 目目 录录 1 概述.1-1 1.1 技术指标.1-1 2 界面介绍.2-1 3 功能介绍.3-1 3.1 新建用户功能块.3-1 3.2 用户功能块操作.3-1 3.3 编辑用户功能块.3-2 3.4 参数及变量操作.3-2 3.4.1 添加参数或变量.3-2 3.4.2 删除参数或变量.3-6 3.4.3 设置参数及变量属性.3-7 3.4.4 参数拖曳功能.3-8 3.5 编译.3-9 3.5.1 单用户功能块编译.3-9 3.5.2 单站用户功能块编译.3-9 3.6 引用用户功能块.3-9 3.7 导出导入.3-10 4 st 语言编程.4-1 4.1 编程基础.4-

5、1 4.1.1 数据类型.4-1 4.1.2 函数与关键字.4-1 4.1.3 操作符.4-2 4.1.4 常数及注释.4-2 4.1.5 语法规则.4-3 4.1.6 定时器.4-6 4.1.7 全局数组.4-7 4.2 辅助功能.4-10 4.2.1 书签功能.4-10 4.2.2 编程助手.4-11 4.2.3 颜色设置.4-11 4.2.4 查找功能.4-12 4.2.5 替换功能.4-12 4.3 注意事项.4-13 4.4 举例.4-13 4.4.1 例子描述.4-13 2 4.4.2 实现方法.4-13 5 sfc 语言编程.5-1 5.1 编程基础.5-1 5.1.1 sfc

6、程序组成元素.5-1 5.1.2 sfc 程序结构.5-1 5.1.3 编程规则.5-3 5.2 sfc 程序运行规则.5-3 5.2.1 状态变迁图.5-3 5.2.2 程序运行规则.5-5 5.3 增删步和分支.5-5 5.3.1 增加步.5-5 5.3.2 增加选择分支.5-6 5.3.3 增加并行分支.5-7 5.3.4 扩展选择分支.5-8 5.3.5 扩展并行分支.5-8 5.3.6 设置跳转.5-9 5.3.7 删除步和分支.5-10 5.4 sfc 功能块外置默认引脚.5-11 5.4.1 说明.5-11 5.4.2 连接方式.5-12 5.5 sfc 功能块调试面板.5-12

7、 5.5.1 模式.5-13 5.5.2 命令和状态.5-13 5.5.3 步颜色与状态.5-14 5.5.4 参数查看和下载.5-14 5.6 举例.5-15 5.6.1 例子描述.5-15 5.6.2 实现方法.5-16 6 附录.6-1 6.1 st 语言编程软件.6-1 6.1.1 st 语言编程软件界面命令一览表 .6-1 6.1.2 函数及功能一览表.6-2 6.2 sfc 语言编程软件.6-16 6.2.1 sfc 语言编程软件界面命令一览表.6-16 7 资料版本说明.7-1 用户功能块编写软件使用手册 1-1 用户功能块编写软件用户功能块编写软件 1 概述概述 用户功能块编写

8、软件 （vfstmodule.exe） 供用户根据控制工艺要求自行编制功能块， 以便在 fbd 编程软件中复用此逻辑。用户功能块相当于子程序，包含用户定义的输入、输出、内部变量和内部 程序逻辑。 用户功能块采用 st 语言或 sfc 语言实现。 1.1 技术指标技术指标 ? 用户功能块名称不能超过 16 个字符， 只允许以字母开头并且只能由英文字母、 数字和下划 线组成，不可重名（也不可与系统功能块重名） ，命名后不可修改；描述不能超过 64 个字 符，可修改； ? 输入输出参数名称不得超过 8 个字符， 内置参数名称不得超过 15 个字符， 功能块变量名称 不得超过 24 个字符，只允许以字

9、母开头并且只能由英文字母、数字和下划线组成，各种参 数间均不允许重名； ? 输入参数、输出参数、内置参数、组态参数的最大个数均为 32 个，临时变量个数最多为 64 个、 别名变量个数最多为 128 个， 引用变量无限制， 功能块变量则以一幅用户功能块 8k 内存区为限制（在 fcu711 控制器下） ； ? 单控制站内用户功能块数量最多 250 个。 用户功能块编写软件使用手册 2-1 2 界面介绍界面介绍 用户功能块编写软件（图为 st 语言编程软件界面，sfc 语言的编程软件界面与此类似）的主 界面如下图所示。 图 2-1 用户功能块（st 语言）编程软件主界面 1. 标题栏标题栏显示软

10、件标题、当前的工程名称、控制域名称、控制站名称和地址以及当前正 在编辑的用户功能块名称。 2. 菜单栏菜单栏包括文件、编辑、程序、查看、帮助菜单，各菜单又包括若干子菜单项。 3. 工具栏工具栏将主菜单中一些常用菜单项以图标的形式排列，以便于用户操作。 4. 代码编辑区代码编辑区编辑该用户功能块的代码。 5. 参数类型窗口参数类型窗口位于界面左方，显示当前功能块的各种参数信息。 用户功能块编写软件使用手册 2-2 6. 参数列表窗口参数列表窗口位于界面上方，显示在参数类型窗口中选中的参数的信息。 7. 输出信息窗口输出信息窗口位于界面下方，主要显示编译信息。 8. 状态栏状态栏显示当前的操作信息

11、以及一些提示信息。 用户功能块编写软件使用手册 3-1 3 功能介绍功能介绍 添加、编辑、引用功能块流程如下图所示： 图 3-1 用户功能块编辑流程 本章中功能点介绍和截图使用本章中功能点介绍和截图使用 st 语言编程软件，语言编程软件，sfc 语言编程软件与此类似。语言编程软件与此类似。 3.1 新建用户功能块新建用户功能块 在组态管理软件中，选择控制站中的用户功能块节点，右键菜单中选择“新建” ，如下图所示。 图 3-2 新建用户功能块 弹出新建用户功能块窗口，如下图所示。 图 3-3 新建用户功能块对话框 选择类型，使用 st 语言或 sfc 语言。输入用户功能块名称和描述（均必须符合命

12、名规范） ，点 击“确定” ，即可成功新建用户功能块。 3.2 用户功能块操作用户功能块操作 新建用户功能块后，可以对用户功能块程序的属性和密码等进行设置，具体设置方法见组态 用户功能块编写软件使用手册 3-2 管理软件使用手册 。 3.3 编辑用户功能块编辑用户功能块 在组态管理软件的工作区选择控制站中的“用户功能块”节点，在右边的程序列表中选中需要 编辑的用户功能块程序，双击该程序名称或者右键单击选择右键菜单“编辑”命令，即可打开用户 功能块软件进行编辑。 图 3-4 启动用户功能块软件 3.4 参数及变量操作参数及变量操作 用户功能块在使用中需要定义一些参数和变量，包括输入参数、输出参数

13、、内置参数、组态参数、 临时变量、引用变量、别名变量、功能块变量等。 ? 输入输出参数作为功能块的外部接口，引入外部位号数据并将运算结果传递给外部位号。 ? 内置参数有固定内存，仅供用户功能块程序内部使用。 ? 组态参数可预设参数值，在用户功能块程序中被引用，在 fbd 程序中可见。 ? 临时变量无固定内存，每个运算周期重新分配内存。 ? 引用变量可直接引入外部具体的位号，可引用该位号也可对其赋值，当编写的用户功能块做为 个例的时候可使用引用变量。 ? 当用户需要多个具有相同的内部逻辑但引用参数（位号）不同且这些参数又不作为输入输出引 脚的用户功能块时，可将这些参数作为别名变量，在功能块图编程

14、软件中为这些别名变量引用 相应的实际位号，达到重复使用该用户功能块的目的。别名变量比引用变量的灵活性高。 ? 功能块变量可引入 fbd 功能块供用户功能块程序使用。 参数操作实现对功能块引脚的添加、删除以及引脚参数属性的修改。可修改的引脚参数的属性 包括参数名、参数类型、参数初值、参数描述等。 变量操作实现功能块内部变量的添加、删除以及属性的修改。 使用使用 sfc 语言时，引用变量和功能块变量不可用。语言时，引用变量和功能块变量不可用。 3.4.1 添加参数或变量添加参数或变量 在参数类型窗口中，选中需要添加参数的节点，选择右键菜单的“增加参数” ，即可成功添加 用户功能块编写软件使用手册

15、3-3 所对应的参数。 如图 3-5 所示，增加输入参数： 图 3-5 增加输入参数 输出参数、内置参数、组态参数、临时变量添加的方法同输入参数。 添加引用变量、别名变量、功能块变量时，选择右键菜单 “增加 xx 变量”项后，弹出相应的 对话框： ? 增加引用变量 图 3-6 增加引用变量 点击右边的浏览按钮，弹出位号选择对话框，如下图 3-7 所示，选择所需的位号。 用户功能块编写软件使用手册 3-4 图 3-7 位号选择 ? 增加别名变量 图 3-8 添加别名变量 输入变量名称及描述、选择变量类型，确定后成功添加一个新的别名变量。 ? 增加功能块变量 用户功能块编写软件使用手册 3-5 图

16、 3-9 添加功能块变量 点击“类型名”后的浏览按钮，弹出选择功能块对话框显示所有功能块类型，如下图所示， 选择一个功能块类型。 图 3-10 添加一个功能块变量 确定后，在图 3-9 所示的对话框中输入名称及描述，确定后成功添加一个新的功能块变量。 增加每种类型的参数（变量）后，显示如下图 3-11： 用户功能块编写软件使用手册 3-6 图 3-11 添加完各类参数后显示 新增输入参数、输出参数、内置参数、组态参数、临时变量自动生成名称：依照类型不同，分 别按 “类型”+“数字”的方式生成，例如输入参数添加的第一个参数为 in1，第二个参数为 in2， 如果该名字已被占用，则数字加 1 顺延

17、，直到找到不和其它参数重名的参数名。其它参数由用户自 己命名，同样参数之间不能有重名。 新增输入参数、输出参数、内置参数、组态参数、临时变量的数据类型默认为 real 类型（数 据类型介绍详见 4.1.1 节） 。 1. 当该用户功能块已经被用户程序引用后， 不能再增当该用户功能块已经被用户程序引用后， 不能再增/删临时变量和引用变量以外 的任何参数，但是能修改内部逻辑。 删临时变量和引用变量以外 的任何参数，但是能修改内部逻辑。 2. 参数及变量的名称必须以字母开头并且只能由英文字母、数字和下划线组成， 各种参数间均不允许重名。 参数及变量的名称必须以字母开头并且只能由英文字母、数字和下划线

18、组成， 各种参数间均不允许重名。 3. 使用使用 sfc 语言时，引用变量和功能块变量不可用。语言时，引用变量和功能块变量不可用。 3.4.2 删除参数或变量删除参数或变量 在参数列表中选择需要删除的参数，然后右键单击，在右键菜单中选择“删除参数” ，如下图 3-12 所示。 用户功能块编写软件使用手册 3-7 图 3-12 删除参数 弹出删除确认提示，选择“确定” ，即可成功删除该参数。 另外，也可以在参数类型窗口中选中参数，按 delete 键删除。 各类型变量的删除方法与参数的删除方法相同。 当该功能块已经被用户程序引用后， 不能再增当该功能块已经被用户程序引用后， 不能再增/删除临时变

19、量和引用变量外的任何参数， 但能修改内部逻辑。 删除临时变量和引用变量外的任何参数， 但能修改内部逻辑。 3.4.3 设置参数及变量属性设置参数及变量属性 在参数类型窗口中，选中需要修改的参数，双击，或者选择右键菜单中的“对象属性”选项， 如下图所示，即可弹出该参数的属性设置对话框。 图 3-13 设置参数属性方法 1 比如对某个输入参数进行属性设置时，弹出如下图 3-14 所示的对话框。 用户功能块编写软件使用手册 3-8 图 3-14 设置参数属性对话框 在上图所示的对话框中可对名称、数据类型、初始值、描述以及是否冗余进行设置或选择。其 中，参数初始值根据数据类型的不同而不同。若所设置的初

20、始值超出了所选类型的范围，自动限幅 为该类型的上下限（数据类型范围详见 4.1.1 节中的介绍） 。 另外，也可以在参数类型窗口中选中该类型参数节点，比如“输入参数” ，然后在参数列表窗口 中对对应的参数进行设置和修改，如下图所示。 图 3-15 设置参数属性方法 2 1. 其他类型参数和变量的属性设置方法同输入参数，临时变量、引用变量、别名变量、 功能块变量不可设置初值和冗余属性； 其他类型参数和变量的属性设置方法同输入参数，临时变量、引用变量、别名变量、 功能块变量不可设置初值和冗余属性； 2. 当功能块被引用后，除了临时变量外所有的参数和变量属性将不能被设置修改。当功能块被引用后，除了临

21、时变量外所有的参数和变量属性将不能被设置修改。 3.4.4 参数拖曳功能参数拖曳功能 在参数类型窗口中，输入参数、输出参数、内置参数、组态参数和临时变量之间的参数可以相 用户功能块编写软件使用手册 3-9 互拖曳。选中需要拖曳的参数，鼠标左键按住拖到需要拖入的参数节点位置，弹出确认提示框，确 认后参数拖曳操作成功。 3.5 编译编译 用户功能块编译可分为两种，一种是在用户功能块软件中进行编译，起到语法检查的作用；第 二种是在组态管理软件中调用的整体编译，此处的编译将生成可供控制器运行的代码文件。 以下两节将对两种编译功能进行介绍。 3.5.1 单用户功能块编译单用户功能块编译 点击工具栏的“编

22、译”按钮，可对当前用户功能块进行编译，提供 st 语言的语法检查，提 示出错位置。编译信息将显示在输出窗口中。 图 3-16 单用户功能块编译信息 双击输出窗口中的错误提示行，光标可以定位到出错代码的相应位置。 3.5.2 单站用户功能块编译单站用户功能块编译 第二种编译方法，是在组态管理软件中对单站的用户功能块进行集体编译，检查全部功能块的语 法是否符合语法规范并生成相应的文件。选中控制站的“用户功能块”节点后，选择右键菜单中的 “编译”选项： 图 3-17 单站功能块集体编译 可对该控制站的所有用户功能块进行编译，编译信息将显示在组态管理软件的输出窗口中。 只有在上述的编译通过后，用户功能

23、块才能在只有在上述的编译通过后，用户功能块才能在 fbd 程序中被引用。程序中被引用。 3.6 引用用户功能块引用用户功能块 单站的所有用户功能块全部编译通过后，在 fbd 编程软件界面的功能块库窗口中点击下拉按 用户功能块编写软件使用手册 3-10 钮，选择“用户功能块库” ，如下图所示。 如果用户功能块编译未通过，则此处没有“用户功能块 库”这一项。 图 3-18 fbd 编程软件中的用户功能块库 选择“用户功能块库”后，在下方列出所有的用户功能块，可根据实际需要选择并引用。 图 3-19 引用用户功能块 3.7 导出导入导出导入 为方便用户功能块程序复用以及备份，系统提供了程序的导入导出

24、功能。可以将编辑完的用户 功能块程序（stf 文件）导出备份或者导入之前导出备份的程序进行使用。 1. 导出导出 点击【文件/导出】 ，弹出导出文件保存路径窗口，如下图 3-20 所示。 用户功能块编写软件使用手册 3-11 图 3-20 导出文件保存路径窗口 选择保存路径，输入正确的文件名称后，点击保存，可将当前程序保存为 stf 文件。 2. 导入导入 点击【文件/导入】 ，弹出导入文件选择窗口如下图所示。 图 3-21 导入文件选择窗口 选择已经存在并且需要导入的 stf 文件后，点击打开，即可将已有的 stf 文件导入。 1. 若用户功能块已被引用到用户程序，则不能进行导入操作。若用户

25、功能块已被引用到用户程序，则不能进行导入操作。 2. 对对 sfc 语言编写的用户功能块进行导入导出操作则文件的后缀名为语言编写的用户功能块进行导入导出操作则文件的后缀名为 sfcf。 用户功能块编写软件使用手册 4-1 4 st 语言编程语言编程 系统提供 st 语言的代码编辑环境，符合 st 语言规则，并且提供系统函数的颜色显示、变量名 的颜色显示、关键字的颜色显示、注释的颜色显示和部分自动补全（小写自动补全为大写）功能， 同时还提供书签功能，代码区的查找替换功能等。 4.1 编程基础编程基础 4.1.1 数据类型数据类型 用户功能块目前提供下列 8 种基本的数据类型，见下表。 表 4-1

26、 数据类型 类型类型 位数位数 范围范围 bool 8 on, off sint 8 -128 127 usint 8 0 255 int 16 -32768 32767 uint 16 065535 dint 32 -21474836482147483647 udint 32 04294967295 real 32 浮点值 可以根据需要设置每个参数的数据类型，详见 3.4.3 节对各参数数据类型设置的介绍。 4.1.2 函数与关键字函数与关键字 st 语言支持系统功能块库提供的系统函数（函数的定义声明由安装路径下的 function.xml 提 供） ，函数的颜色显示和自动补全为大写。系统函

27、数见附录。 st 语言定义的语法关键字如下。默认状态下，代码编辑时，关键字自动以蓝色显示。 表 4-2 关键字 关键字 功能 while；do；end_while 构成 while 语句 for；to；by；end_for 构成 for 语句 if；then；elseif；end_if 构成 if 语句 else 构成 if 语句或 case 语句 repeat；until；end_repeat构成 repeat 语句 case；of；end_case 构成 case 语句 exit 退出语句 and；not ；mod；or；xor操作符 on；off；true；false bool 类型值

28、return st 语言的关键字， 在用户功能块中一般不会用到 用户功能块编写软件使用手册 4-2 4.1.3 操作符操作符 st 语言提供的操作符及优先级如下表所示。 表 4-3 操作符 序号序号 操作符名称操作符名称 操作符操作符 优先级优先级 1 括号操作符 () 1 2 函数调用操作符 sin() 2 3 逻辑否操作符 not, 3 4 乘操作符 * 5 5 求模操作符 mod 5 6 除操作符 / 5 7 加操作符 + 6 8 减操作符 - 6 9 大于操作符 7 10 大于等于操作符 = 7 11 小于操作符 7 12 小于等于操作符 = 7 13 不等于操作符 8 14 等于操作

29、符 = 8 15 逻辑与 and， else out2:=off; end_if; 到这里结束*) 用户功能块编写软件使用手册 4-3 4.1.5 语法规则语法规则 ? 赋值语句赋值语句 赋值语句将“ := ”右边表达式的值赋给左边的变量。 举例：out1 := in1; 功能：将 in1 赋值给 out1。 ? 选择语句选择语句 1. if 语句语句 if 语句规定了一组语句在规定的逻辑表达式为 true 时执行；当逻辑表达式为 false 时，这 些语句不被执行，或在 else(elseif)中规定的另一组语句被执行。 1) 语法语法 if 条件表达式 1 then . (*语句序列 1*

30、) elseif 条件表达式 2 then . (*语句序列 2*) elseif 条件表达式 3 then . (*语句序列 3*) else . (*语句序列 4*) end_if . (*语句序列 5*) 2) 解释解释 按如下步骤执行： 1. 计算 if 后面的条件表达式 1，值为 on，执行相应的语句序列 1，然后程序转出 if 块执行语 句序列 5；如值为 off，转步骤 2； 2. 如有 elseif 部分（可以有多个 elseif 分支） ，计算 elseif 后面的条件表达式 2，如果值 为 on，执行相应的语句序列 2，然后程序转出 if 块执行语句序列 5；如为 off，

31、转步骤 3； 3. 计算 elseif 后面的条件表达式 3，如果值为 on，执行相应的语句序列 3，然后程序转出 if 块执行语句序列 5；如为 off，执行 else 后的语句序列 4，然后程序转出 if 块执行语句序列 5。 3) 举例举例 求三个不等数 a、b、c 的最大值，并赋给 x： . if a b then x := a； else 用户功能块编写软件使用手册 4-4 x := b; end_if; if x = 20 then out := on ; end_if ; 禁止在不同序号的用户功能块程序中调用同编号的定时器。例如不能在用户功能块程序禁止在不同序号的用户功能块程序中

32、调用同编号的定时器。例如不能在用户功能块程序 a 和和 b 中同时调用定时器中同时调用定时器 timers1； 用户功能块编写软件使用手册 4-7 4.1.7 全局数组全局数组 支持三种类型的全局数组，每种类型的数组最多可包含 32 行128 列个数。 ? 数组定义 real 类型：arrreal32,128 bool 类型：arrbool32,128 uint 类型：arruint32,128 ? 使用举例 1. 给数组中的每个数赋值，输出数组中第 20 行 50 列数的值 2. 并且当满足以下条件时，输出 on，否则输出 off ? 当 real 类型数组中第 10 行第 10 列中的数据值等于 50.0； ? 当 uint 类型数组中第 10 行第 10 列中的数据值等于 50； ? 当 bool 类型数组中第 10 行第 10 列中的数据值等于 on； 1）新建一幅用户功能块程序，取名为 arr，进入该用户功能块程序界面。 2）添加参数和变量 添加输入参数： ? 名称：in_uint；类型：uint ? 名称：in_bool；类型：bool ? 名称：in_real；类型：real 添加输出参数： ? 名称：out；类型：bool ? 名称：out