今天继续我们的小白教程，老鸟就不要在这浪费时间了😊。

前面一期我们讲了CODESYS工程的基本组成，我想经过几期的学习大家应该对如何使用CODESYS的开发环境有了基本的了解，从这一期开始我们介绍一下CODESYS的ST语言相关的基础知识。本期主要介绍一下ST中的主要关键字和变量类型，以及这些类型使用，顺便会介绍一下CODESYS与C语言的一些使用上的差异。

一、基本变量类型

CODESYS的ST变量类型跟其它编程语言类似，包括基本类型、数组、枚举、结构、联合等，还有指针、引用，另外功能块也算是一个类型。

1.基本类型

基本数据类型如下表：

数据类型	CODESYS-ST	32位平台
布尔	BOOL	8Bit(0或1)
整型	BYTE	8Bit(0~255)
	WORD	16Bit(0~2^16-1)
	DWORD	32Bit(0~2^32-1)
	LWORD	64Bit(0~2^64-1)
	SINT	8Bit(-128~127)
	UINT	8Bit(0-255)
	INT	16Bit(-2^15~2^15-1)
	UINT	16Bit(0~2^16-1)
	DINT	32Bit(-2^31~2^31-1)
	UDINT	32Bit(0~2^32-1)
	LINT	64Bit(-2^64-1~2^64-1)
	ULINT	64Bit(0~2^64-1)
实数	REAL	32Bit
	LREAL	64Bit
字符串	STRING	1~255，默认80

这里需要注意的是CODESYS的基本数据类型与C语言类似，但是在字长上有差别。CODESYS中的INT在32位平台上默认为16位，而C语言的int在32位平台上默认为32位。另外对于浮点数，REAL与C语言的float对应，LREAL与C语言的double对应。

2.数组

数组定义的形式如下：

变量名 : ARRAY[0..N] OF 变量类型;

变量名 : ARRAY[0..N,0..M] OF 变量类型;

注意：

（1）变量名不区分大小写。

（2）变量类型可以是基本类型、结构、联合或者功能块。

（3）数组可以下标可从0开始，也可以不从0开始（这一点比C语言方便）。

（4）N和M可以用常量来代替。

数组初始化方式：

rPos : ARRAY[0..6] OF LREAL:=[7(5.0)];

rPos : ARRAY[0..6, 0..6] OF LREAL:=[7(5.0), 7(7.0)];

rPos : ARRAY[0..2] OF LREAL:=[5.0, 6.0, 7.0];

rPos : ARRAY[0..2, 0..2] OF LREAL:=[5.0, 6.0, 7.0, 8.0, 9.0, 10.0];

注意：

（1）默认会初始化为0。

（2）CODESYS还有一个数组的数组的定义方式也可以定义多维数组。

 二维数组定义如下：

aiPoints : ARRAY[1..2,1..3] OF INT := [1,2,3,4,5,6];

数组的数组定义如下：

ai2Boxes : ARRAY[1..2] OF ARRAY[1..3] OF INT := [ [1, 2, 3], [ 4, 5, 6]];

这里需要注意不要把数组的引用方式aiPoints[1, 2]和ai2Boxes[1][2]混淆了，这两种引用方式是对应不同的定义方式。

3.枚举

枚举由用户定义的数据类型，定义后可以在整个工程中使用。枚举定义可以像功能块和函数一样在“Applicationà添加对象”中选择添加。

TYPE ErrID :

(

name1 :=0,

…

);

END_TYPE

注意：

（1）在枚举声明中，通常至少声明2个成员。

（2）枚举的数据类型默认为INT，但用户可以指定其他数据类型。支持的类型包括：INT | UINT | SINT | USINT | DINT | UDINT | LINT | ULINT | BYTE | WORD | DWORD | LWORD

4.结构和联合

结构和联合是由用户定义的数据类型，将不同的变量组合成一个独立单元。结构和联合也可以在“Applicationà添加对象”中添加。

结构的定义方式如下：

TYPE name:

STRUCT

…

END_STRUCT

END_TYPE

联合的定义方式如下：

TYPE name :

UNION

…

END_UNION

END_TYPE

注意：

（1）结构定义后，结构名称在整个工程中可以作为基本数据类型来定义变量、数组或指针等。

（2）结构也可以作为其他结构的成员。

（3）可以通过EXTENDS扩展现有结构，方式如下：

TYPE name EXTENDS basename :

STRUCT

   …

END_STRUCT

END_TYPE

扩展后的结构同时拥有name和basename结构的成员。

（4）结构还有一个专属数据类型“BIT”，用于定义位变量，其值只能是TRUE和FALSE。

5.指针

指针用于在运行时存储对象的内存地址。定义方式如下：

name: POINTER TO 数据类型/结构/功能块;

实例如下：

a : INT;

b : INT;

pt : POINTER TO INT;

pt := ADR(a); //变量a的地址赋值给指针pt

b := pt^; //把a的值赋值给b

注意：

（1）指针在定义是必需指定类型，不同类型指针不能互相转换。

（2）指针本身是DWORD类型。

（3）指向IO的指针会报错。

（4）指针指向的数据可以通过[]来进行索引访问。索引组件的数据类型和大小由定义的数据类型决定，索引访问是通过将索引相关的偏移量i*SIZEOF（＜base type＞）添加到指针的地址来实现的。

正确方式：piData[i] := (piData + i * SIZEOF(INT))^;

错误方式：piData[i] != (piData + i)^

6.引用

引用隐式引用另一个对象。访问时，引用被隐式取消引用，因此不需要特殊的内容运算符^（如指针）。定义方式如下：

name : REFERENCE TO <data type> ;

注意：

（1）编译器版本>= V3.3.0.0，引用默认会初始化。

（2）最好不要对设备输入进行引用，没有写权限会让编译器报警。

（3）引用类型不能用作数组、指针或引用的基类型。

（4）不能对BIT类型进行引用。

以下为引用的错误用法：

在函数或功能块传递参数时，可以使用引用从而避免使用指针。

7.功能块

功能块应该说是由用户定义的一个独立的功能单元，类似于C++ 的类。它是一个具有完整功能的模块，使用时跟定义各种变量类型一样需要先声明实例才能使用。功能块的定义同样可以在“Applicationà添加对象”中添加。

其实这5、6、7这几个内容我在写的时候一直犹豫要不要讲，尤其是指针，对于新手来说完全可以不用，以避免出错^o^。为了保持内容的完整性，上面还是做一个简单的介绍。

二、变量作用域

常用的变量作用域包括全局变量、局部变量、静态变量等。

1.全局变量

全局变量通常在整个程序范围内定义，会放在“Application”树下面。其添加方法是在“Application”上点右键，在“添加对象”中选择“全局变量列表…”。在弹出的窗口中输入全局变量的定义域名称，默认是“GVL”。

在左侧设备树“Application”下会增加“GVL”，双击打开后可以看到：

全局变量的定义必须是在字段“VAR_GLOBAL…END_VAR”之内。全局变量在整个工程范围内有效，定义后工程内所有的程序、函数、功能块都可以访问。这里需要注意的是，在全局变量上方有一个宏定义“{attribute 'qualified_only'}”，其作用是限定全局变量的使用必须指明定义域，即上面新建全局变量时输入的名称“GVL”。比如上图中定义的“rPoint”变量在程序中使用时需要写“GVL.rPoint”，否则会报错。如果觉得这样用起来麻烦，可以把这个宏注释掉，这样可以直接使用“rPoint”。

需要注意的是如果在程序块中局部变量与全局变量重名，则在该块中优先使用局部变量。建议在使用时局部变量尽量不要与全局变量重名，要么就给全局变量指明定义域，这样方便区分。

对于编译器版本>=3.2.0.0，CODESYS总是在本地POU变量之前初始化全局变量。

2.局部变量

局部变量通常在程序、函数或功能块内部定义。局部变量的定义必须是在字段“VAR…END_VAR”之内。比如上一期工程里面main函数的变量定义都属于局部变量。

局部变量只在定义的程序块范围内有效。

3.静态变量

静态变量的定义必须是在字段“VAR_STAT…END_VAR”之内。

注意：

（1）CODESYS在第一次调用每个块时初始化静态变量。

（2）静态变量只能从声明变量的命名空间中访问，类似C语言中的静态变量。

（3）当应用程序离开块时，静态变量保留其值。例如，可以使用静态变量作为函数调用的计数器。

4.输入/输出变量

输入/输出变量是程序块(POU)接口的一部分，用于声明程序块的输入/输出变量。

定义方式如下：

关键字 name

VAR_IN_OUT

    <variable name> : <data type>;

END_VAR

关键字：FUNCTION、FUNCTION_BLOCK、METHOD、PRG

注意：

（1）程序块调用时不能直接将常量（文字）指定给VAR_IN_OUT类型的参数。VAR_IN_OUT变量通过引用方式传递（类似C语言的引用），直接使用对应的变量，在程序块内部不会生成副本。

（2）VAR_IN_OUT变量在其使用的程序块内是可读可写的，内部对变量的修改在程序块执行完成后会保留。

（3）VAR_IN_OUT变量不能通过“功能块实例名称”直接远程读或写。功能块中只有VAR_INPUT和VAR_OUTPUT变量可以这样使用。

（4）如果字符串变量作为参数传递，则实际变量和形式变量的长度应该相同。否则，传递的字符串可能会被无意操作。VAR_OUTPUT CONSTANT参数不会出现此问题。

（5）程序块调用时不能将位变量直接指定给VAR_IN_OUT类型的参数，因为位变量没有直接的内存地址，无法通过引用方式传递。位变量的传递需要通过一个中间变量。

5.功能块输入和输出变量

输入输出变量用于功能块的输入和输出定义。输入变量的定义必须是在字段“VAR_INPUT…END_VAR”之内。输出变量的定义必须是在字段“VAR_OUTPUT…END_VAR”之内。

6.功能块临时变量

临时变量定义必须是在字段“VAR_TEMP…END_VAR”之内。

注意

（1）临时变量只能在程序块和功能块中使用。

（2）每次调用块时，CODESYS都会初始化临时变量。

三、变量保持类型

1.常量

常量变量在全局变量列表或编程对象的声明部分中声明。在实现中，常量变量可以通过实例路径以只读方式访问。大部分时候是用来定义一些需要改但是不经常改的值。

定义方式如下：

作用域 CONSTANT

    name : 数据类型 := 初始值;

END_VAR

作用域：VAR、VAR_INPUT、VAR_STAT、VAR_GLOBAL

VAR_GLOBAL：全局常量，在整个工程中有效。

VAR：局部常量，仅在定义的程序块内有效。

VAR_STAT：静态变量

注意在运行过程中常量值不能修改。

2.保留变量

保留变量由关键字RETAIN声明。保留变量在热启动后会保留其值，但在重新加载程序、下载或冷启动后不会保留。

定义方式如下：

作用域 RETAIN

    <identifier>: <data type>;

END_VAR

作用域类型：VAR、VAR_INPUT、VAR_OUTPUT、VAR_IN_OUT、VAR_STAT、VAR_GLOBAL

不允许使用AT关键字分配输入、输出或内存地址。

3.持久变量

持久变量由PERSISTENT关键字声明。持久变量会存储在外部文件中，因此会一直保留。

全局持久变量定义方式如下：

VAR_GLOBAL PERSISTENT RETAIN

    <identifier> : <data type> (:= <initialization>)?;

 <instance path to POU variable>

END_VAR

程序块中的定义方式如下：

作用域 PERSISTENT RETAIN

    name : <data type>;

END_VAR

作用域：VAR、VAR_INPUT、VAR_OUTPUT、VAR_IN_OUT、VAR_STAT、VAR_GLOBAL

注意：

（1）不允许使用AT关键字分配输入、输出或内存地址。

（2）在持久变量列表中使用不能使用指针（POINTER TO数据类型）。重新下载应用程序时，指针类型的位置可能会改变，将会导致不可预料的结果。

四、后记

因为是介绍ST的基础知识，所以上面把相关的角落都扫了一下，应该说需要用到的地方都过了一下。新手在看的时候，如果发现现在用不到的可以先跳过，只看自己感兴趣的就好了。实际上CODESYS提供了在线帮助文档，这是一个使用CODESYS的百科全书。但是大部分资料是英文的，而且有很多写的真的不太好懂（就是那种单词全认识，什么意思不知道？！！感觉英语全都白学了，好尴尬~~~）。这也是为什么会有这些文章的原因之一，希望对大家有帮助^o^。

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原创不易，感兴趣的多支持！