IEC61131-3 ST 语言入门 - 概述与基础语法

什么是 ST 语言？

ST（Structured Text，结构化文本）是 IEC61131-3 标准定义的五种 PLC 编程语言之一。它是一种高级文本编程语言，语法类似于 Pascal 和 C 语言，特别适合处理复杂算法、数学运算和数据处理。

ST 语言的优势

📝 易读性强 - 类似高级语言的语法结构，有编程基础的上手快
🔢 数学运算强大 - 适合复杂计算和公式
📊 数据处理便捷 - 数组、字符串操作方便
🔄 逻辑控制清晰 - IF/CASE/FOR 等控制结构完善
🚀 执行效率高 - 编译优化好，运行速度快

五种 IEC61131-3 编程语言对比

语言	类型	适用场景
IL	指令表	简单逻辑，类似汇编
LD	梯形图	继电器逻辑替代
FBD	功能块图	信号处理，流程控制
SFC	顺序功能图	顺序流程，状态机
ST	结构化文本	复杂算法，数据处理

1. 基本语法规范

1.1 注释

// 这是单行注释（双斜线）

(* 
   这是块注释
   可以跨越多行
*)

1.2 赋值与比较

// 赋值用 := （注意不是 =）
Speed := 1500;
Running := TRUE;

// 比较用 =
IF Speed = 1500 THEN
    Status := TRUE;
END_IF;

1.3 语句结束

// 每条语句以分号结尾
Variable1 := Value1;
Variable2 := Value2;

2. POU 程序组织结构

IEC61131-3 中的程序单元称为 POU（Program Organization Unit），包含三种类型：

2.1 PROGRAM（程序）

PROGRAM Main
VAR
    // 变量声明区
    Motor_Speed : INT := 0;
    Running : BOOL := FALSE;
END_VAR

// 程序逻辑区
Motor_Speed := 1500;
Running := TRUE;

END_PROGRAM

2.2 FUNCTION_BLOCK（功能块）

FUNCTION_BLOCK FB_Motor
VAR_INPUT
    Start : BOOL;
    Stop : BOOL;
END_VAR
VAR_OUTPUT
    Running : BOOL;
END_VAR
VAR
    Internal_State : INT;
END_VAR

// 逻辑实现
IF Start AND NOT Stop THEN
    Running := TRUE;
END_IF;

END_FUNCTION_BLOCK

2.3 FUNCTION（函数）

FUNCTION FC_Calculate : REAL
VAR_INPUT
    Value1 : REAL;
    Value2 : REAL;
END_VAR

// 函数名本身就是返回值
FC_Calculate := (Value1 + Value2) / 2.0;

END_FUNCTION

三种 POU 的区别

类型	返回值	状态保持	多实例
PROGRAM	无	是	唯一
FUNCTION_BLOCK	无	是	可创建多个实例
FUNCTION	有	否	可多次调用

3. 数据类型

3.1 基本数据类型

类型	大小	范围	示例
BOOL	1 bit	TRUE/FALSE	`Flag := TRUE;`
BYTE	8 bit	0~255	`Data := 16#FF;`
WORD	16 bit	0~65535	`Status := 16#FFFF;`
DWORD	32 bit	0~4294967295	`ID := 16#FFFFFFFF;`
SINT	8 bit	-128~127	`Count : SINT := -10;`
INT	16 bit	-32768~32767	`Speed : INT := 1500;`
DINT	32 bit	-2³¹~2³¹-1	`Position : DINT := 100000;`
LINT	64 bit	-2⁶³~2⁶³-1	`BigValue : LINT;`
USINT	8 bit	0~255	`ByteVal : USINT;`
UINT	16 bit	0~65535	`WordVal : UINT;`
UDINT	32 bit	0~4294967295	`DWordVal : UDINT;`
REAL	32 bit	±1.18e-38~±3.4e38	`Temp : REAL := 36.5;`
LREAL	64 bit	±2.23e-308~±1.79e308	`Precision : LREAL;`
TIME	32 bit	T#0ms ~ T#24d20h31m23s647ms	`Delay : TIME := T#5s;`
STRING	变长	字符串	`Msg : STRING := 'Hello';`

3.2 时间格式写法

T#10ms          // 10 毫秒
T#5s            // 5 秒
T#1m30s         // 1 分 30 秒
T#1h            // 1 小时
T#2d5h          // 2 天 5 小时

3.3 十六进制与二进制

// 十六进制用 16# 前缀
HexWord : WORD := 16#FF00;
HexByte : BYTE := 16#A5;

// 二进制用 2# 前缀（部分平台支持）
BinByte : BYTE := 2#1010_0101;

4. 数据类型转换

4.1 隐式转换（自动）

// 小范围转大范围自动进行
IntVal : INT := 100;
DintVal : DINT;
DintVal := IntVal;  // 自动转换为 DINT

4.2 显式转换（手动）

// 类型名(值) 的语法
RealVal := REAL(IntVal);        // INT → REAL
IntVal2 := INT(RealVal);        // REAL → INT（截断小数）

// 标准转换函数
BOOL_TO_INT(TRUE);      // → 1
INT_TO_REAL(100);       // → 100.0
REAL_TO_INT(3.14);      // → 3
STRING_TO_INT('123');   // → 123
DWORD_TO_DINT(Data);    // DWORD → DINT

4.3 常见转换场景

// 整数除法转 REAL
Result := REAL(Numerator) / REAL(Denominator);

// 计时器时间转 REAL 用于计算
ElapsedSec := TIME_TO_REAL(Timer.ET) / 1000.0;

// 字符串转数值
SetPoint := STRING_TO_REAL(InputString);

5. 编程小贴士

变量声明与初始化

VAR
    // 基本声明
    Counter : INT;
    Temperature : REAL := 25.0;
    Enabled : BOOL := FALSE;
    Message : STRING[80] := 'System Ready';
    
    // 常量
    PI : CONSTANT REAL := 3.14159;
    MAX_SPEED : CONSTANT INT := 3000;
END_VAR

命名建议

变量：驼峰式 MotorSpeed 或下划线 motor_speed
常量：全大写 MAX_SPEED
功能块：FB_ 前缀 FB_MotorControl
函数：FC_ 前缀 FC_Calculate
全局变量：g_ 前缀 g_SystemMode

文档版本：1.0 | 更新日期：2026-04-28 | 作者：JianLin Studio

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