SCL 控制流语句

SCL 基于 Pascal 语法体系，提供完整的结构化控制流语句。合理使用控制流是编写可维护 PLC 程序的基础。本章详细说明每种语句的语法、语义和典型用法。

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1. IF...THEN...ELSIF...ELSE — 条件语句

语法

IF 条件1 THEN
    // 条件1 为 TRUE 时执行
ELSIF 条件2 THEN
    // 条件1 为 FALSE 且条件2 为 TRUE 时执行
ELSE
    // 以上条件均为 FALSE 时执行
END_IF;

• ELSIF 和 ELSE 分支可选
• 条件表达式结果必须为 BOOL 类型
• END_IF 后必须加分号

示例

IF iTemperature > 100 THEN
    bOverTemp := TRUE;
    uiWarningCount := uiWarningCount + 1;
ELSIF iTemperature > 80 THEN
    bOverTemp := FALSE;
    bPreWarning := TRUE;
ELSE
    bOverTemp := FALSE;
    bPreWarning := FALSE;
END_IF;

单行 IF

IF bEnable THEN xOutput := TRUE; END_IF;

嵌套 IF

IF bModeAuto THEN
    IF bSensorIn THEN
        xRun := TRUE;
    ELSE
        xRun := FALSE;
    END_IF;
ELSE
    xRun := xManualCmd;
END_IF;

注意：嵌套深度建议不超过 3 层，超过时考虑使用 CASE 或重构为子函数。

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2. CASE...OF — 多分支选择

语法

CASE 表达式 OF
    值1:
        // 值1 分支
    值2, 值3:
        // 值2 或值3 分支
    值4..值10:
        // 值4 到值10 范围分支
    ELSE
        // 未匹配任何值时执行
END_CASE;

• 表达式必须为整数类型（INT、DINT、SINT、UINT 等）
• 值列表支持：单个常量、逗号分隔列表、范围（..）
• ELSE 分支可选

示例

CASE iState OF
    0:
        // 空闲状态
        xMotor := FALSE;
        iStep := 0;
    1:
        // 启动状态
        xMotor := TRUE;
        tTimer(IN := NOT tTimer.Q, PT := T#2s);
        IF tTimer.Q THEN
            iState := 2;
        END_IF;
    2, 3:
        // 运行中
        xMotor := TRUE;
        iSpeed := 1000;
    10..20:
        // 错误代码范围
        xMotor := FALSE;
        iErrorCode := iState;
    ELSE
        // 未定义状态
        xMotor := FALSE;
        iErrorCode := 99;
END_CASE;

注意：CASE 分支执行后自动跳出，无需 BREAK。每个分支执行完即跳至 END_CASE。

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3. FOR...TO...BY...DO — 计数循环

语法

FOR 计数变量 := 初始值 TO 终止值 BY 步长 DO
    // 循环体
END_FOR;

• 计数变量自动声明为 INT，无需在变量表声明
• BY 步长 可选，默认为 1
• 步长可为负数（递减循环）

示例

// 从1到10，步长1
FOR i := 1 TO 10 DO
    aiBuffer[i] := 0;
END_FOR;

// 从10到1，步长-1（递减）
FOR i := 10 TO 1 BY -1 DO
    aiBuffer[i] := i * 10;
END_FOR;

// 步长2：偶数索引
FOR i := 0 TO 100 BY 2 DO
    aiEven[i] := aiSource[i];
END_FOR;

数组求和

iSum := 0;
FOR i := 1 TO 100 DO
    iSum := iSum + aiData[i];
END_FOR;

风险提示

• 不要在循环体内修改计数变量
• 避免死循环：确保终止条件可达
• 扫描周期内循环次数建议不超过 10000，防止看门狗超时

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4. WHILE...DO — 条件循环

语法

WHILE 条件 DO
    // 循环体
END_WHILE;

• 条件为 TRUE 时执行循环体
• 进入循环前检查条件
• 适合循环次数未知的场景

示例

// 查找数组中第一个零值位置
iIdx := 1;
WHILE (iIdx <= 100) AND (aiData[iIdx] <> 0) DO
    iIdx := iIdx + 1;
END_WHILE;
IF iIdx <= 100 THEN
    iFirstZero := iIdx;
ELSE
    iFirstZero := 0; // 未找到
END_IF;

链表遍历（伪代码示意）

iCurrent := iHeadPtr;
WHILE iCurrent <> 0 DO
    // 处理当前节点
    aiResult[iCurrent] := aiValue[iCurrent];
    // 移到下一节点
    iCurrent := aiNextPtr[iCurrent];
END_WHILE;

风险：WHILE 条件永不满足时直接跳过循环体；条件始终为 TRUE 时形成死循环。务必在循环体内有改变条件的语句。

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5. REPEAT...UNTIL — 直到循环

语法

REPEAT
    // 循环体
UNTIL 条件
END_REPEAT;

• 先执行循环体，再检查条件
• 条件为 TRUE 时退出循环
• 至少执行一次循环体

示例

// 至少执行一次，直到数据有效或超时
iRetry := 0;
REPEAT
    bReadResult := ReadSensorData(adiRaw[iRetry + 1]);
    iRetry := iRetry + 1;
UNTIL (bReadResult = TRUE) OR (iRetry >= 5)
END_REPEAT;

IF bReadResult THEN
    iValidCount := iRetry;
ELSE
    iValidCount := 0;
END_IF;

WHILE vs REPEAT 对比

特性	WHILE	REPEAT
检查时机	进入前	执行后
最少执行次数	0 次	1 次
退出条件	条件为 FALSE 退出	条件为 TRUE 退出
典型场景	循环次数未知，可能跳过	至少执行一次的操作

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6. EXIT、CONTINUE、RETURN — 跳转语句

EXIT — 立即退出循环

跳出当前最内层循环（FOR、WHILE、REPEAT）。

FOR i := 1 TO 100 DO
    IF aiData[i] = 0 THEN
        iFirstZero := i;
        EXIT; // 找到第一个零值后立即退出
    END_IF;
END_FOR;

CONTINUE — 跳过本次循环剩余部分

跳过当前迭代，进入下一次循环。

FOR i := 1 TO 100 DO
    // 跳过偶数索引
    IF i MOD 2 = 0 THEN
        CONTINUE;
    END_IF;
    // 仅处理奇数索引
    aiOddBuffer[i] := aiData[i];
END_FOR;

RETURN — 立即退出当前 POU

FUNCTION ScaleValue : REAL
    VAR_INPUT
        iRaw : INT;
        rMin : REAL;
        rMax : REAL;
    END_VAR
    VAR
        rRange : REAL;
    END_VAR

    rRange := rMax - rMin;
    IF rRange <= 0.0 THEN
        ScaleValue := 0.0;
        RETURN; // 输入无效，直接返回
    END_IF;

    ScaleValue := (INT_TO_REAL(iRaw) / 32767.0) * rRange + rMin;
END_FUNCTION

使用建议

语句	使用场景	建议
EXIT	在循环中提前找到目标	可接受，但有嵌套循环时注意层级
CONTINUE	跳过特定条件，处理其余	可读性有时不如 IF...ELSE 重构
RETURN	提前退出函数/函数块	建议限制在参数校验和错误处理

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7. 嵌套与作用域规则

嵌套限制

• 控制流语句可嵌套，深度建议不超过 4 层
• 超过 4 层时重构为子函数（FC/FB）或使用状态机

变量作用域

// 外层变量（POU 级）
VAR
    iCounter : INT;
    aiData : ARRAY[1..100] OF INT;
END_VAR

// FOR 循环计数变量自动作用域在循环内
FOR i := 1 TO 100 DO
    // i 仅在循环内可见
    aiData[i] := i * 2;
END_FOR;
// 此处 i 不可访问

// 嵌套循环注意不能同名计数变量
FOR iOuter := 1 TO 10 DO
    FOR iInner := 1 TO 20 DO
        aiMatrix[iOuter, iInner] := iOuter * iInner;
    END_FOR;
END_FOR;

标签与 GOTO 禁止

Darra PLC 的 SCL 实现不提供 GOTO 语句。结构化编程应使用 IF、CASE、循环和函数调用来替代 GOTO。

推荐嵌套模式

// 推荐：浅层 + 提前退出
IF NOT bPowerOK THEN
    xMotor := FALSE;
    RETURN;
END_IF;

IF bEmergencyStop THEN
    xMotor := FALSE;
    RETURN;
END_IF;

// 主逻辑
xMotor := bStartCmd AND NOT bFault;

反例（深层嵌套，不推荐）：

// 不推荐
IF bPowerOK THEN
    IF NOT bEmergencyStop THEN
        IF bStartCmd THEN
            IF NOT bFault THEN
                xMotor := TRUE;
            ELSE
                xMotor := FALSE;
            END_IF;
        ELSE
            xMotor := FALSE;
        END_IF;
    ELSE
        xMotor := FALSE;
    END_IF;
ELSE
    xMotor := FALSE;
END_IF;

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8. 综合示例：状态机 + 定时

PROGRAM MainCycle
VAR
    iState : INT := 0;
    tHold : TON; // 定时器
    iStep : INT := 0;
    bPause : BOOL;
END_VAR

CASE iState OF
    0: // 等待启动
        xRun := FALSE;
        IF bStart THEN
            iState := 10;
            iStep := 0;
        END_IF;

    10: // 执行步进序列
        iStep := iStep + 1;
        xRun := TRUE;
        tHold(IN := TRUE, PT := T#500ms);
        IF tHold.Q THEN
            iState := 20;
        END_IF;

    20: // 检查条件
        IF bSensorOK THEN
            iState := 30;
        ELSE
            iState := 99; // 错误
        END_IF;

    30: // 完成
        xRun := FALSE;
        iState := 0;

    99: // 错误处理
        xRun := FALSE;
        xAlarm := TRUE;
        IF bReset THEN
            xAlarm := FALSE;
            iState := 0;
        END_IF;
END_CASE;

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总结

语句	用途	执行次数	关键点
IF...THEN	条件分支	0-1 次	支持 ELSIF 链
CASE...OF	多路选择	0-1 次	整数类型，自动跳出
FOR...TO...DO	固定次数循环	按计数	计数变量自动管理
WHILE...DO	可变条件循环	0-N 次	进入前检查
REPEAT...UNTIL	至少一次循环	1-N 次	执行后检查
EXIT	跳出循环	—	仅跳出最内层
CONTINUE	跳过本次	—	进入下次迭代
RETURN	退出 POU	—	函数/函数块内使用

下一章：SCL 数组与字符串