scl-syntax

SCL 语法技能

为 Siemens TIA Portal V20+ PLC 编程提供 SCL 语法帮助。 为 Siemens TIA Portal V20+ PLC 编程提供 SCL 语法帮助。

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🚨 不可妥协的关键规则

R1：始终使用命名参数

IT：所有原生函数参数都必须使用命名参数语法：输入使用 :=，输出使用 =>。

EN：All native function parameters MUST use named parameter syntax with := for inputs and => for outputs.

// ✅ CORRETTO / CORRECT
result := LIMIT(MN := 0, IN := value, MX := 100);
#Motor1(Start := signal, Running => output);

// ❌ SBAGLIATO / WRONG - ERRORE COMPILAZIONE!
result := LIMIT(0, value, 100);
#Motor1(signal, output);

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R2：Timer/Counter/Trigger 使用持久存储

IT：Timer、Counter、Trigger 必须在 VAR（FB）或 VAR_STAT 中声明，绝不能在 VAR_TEMP 中声明。VAR_TEMP 会在每个 PLC 周期重置！

EN：Timer, Counter, Trigger MUST be declared in VAR (FB) or VAR_STAT, NEVER in VAR_TEMP. VAR_TEMP resets every PLC cycle!

// ❌ SBAGLIATO / WRONG
VAR_TEMP
    myTimer : TON;  // ERRORE: timer si resetta ogni ciclo!
END_VAR

// ✅ CORRETTO / CORRECT
VAR
    myTimer : TON;  // OK: memoria persistente tra cicli
END_VAR

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R3：使用 ELSIF，不要使用 ELSEIF

IT：在 SCL 中使用 ELSIF，而不是其他语言中的 ELSEIF。

EN：In SCL use ELSIF, not ELSEIF.

// ✅ CORRETTO / CORRECT
IF temp < 0 THEN
    state := 'FROZEN';
ELSIF temp < 100 THEN    // ELSIF!
    state := 'LIQUID';
ELSE
    state := 'GAS';
END_IF;

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R4：赋值使用 :=，输出使用 =>

IT：调用 Function Block 时，输入使用 :=，输出使用 =>。

EN：Use := for inputs, => for outputs when calling Function Block.

// ✅ CORRETTO / CORRECT
#Motor1(
    Start := startButton,      // IN: usa :=
    Speed := speedValue,       // IN: usa :=
    Running => motorStatus,    // OUT: usa =>
    Error => errorFlag         // OUT: usa =>
);

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R5：FC 与 FB／Function 与 Function Block

IT：

• FC (Function)：用于无状态逻辑（计算、转换）
• FB (Function Block)：用于具有持久内存的有状态逻辑（电机、阀门、顺序）

EN：

• FC (Function): For stateless logic (calculations, transformations)
• FB (Function Block): For stateful logic with persistent memory (motors, valves, sequences)

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决策树：FC 与 FB

Hai bisogno di memoria persistente? / Need persistent memory?
├─ NO → Usa FC / Use FC
│  └─ Esempi: calcoli, conversioni, media, controlli
│     Examples: calculations, conversions, averaging, validations
│
└─ SI → Usa FB / Use FB
   └─ Esempi: motori, timer, sequenze, state machine
      Examples: motors, timers, sequences, state machines

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3 步工作流

STEP 1：识别块类型 / Identify block type

• 无状态的循环逻辑 → FC (Function) / Stateless logic → FC
• 带记忆的控制（电机、阀门、顺序）→ FB (Function Block) / Stateful control → FB
• 全局数据 → DB (Data Block) 或 PLC Tags

STEP 2：查询原生函数 / Check native functions

• Core Functions：对于常用函数（LIMIT、MIN、MAX、TON、CONCAT 等），请查阅 scl-reference/core-functions.md
• Extended Functions：对于另外 192 个函数，Claude 会自动读取 scl-reference/functions/ 中的 JSON 数据库
• Usage Examples：请参阅 scl-reference/USAGE_EXAMPLE.md 查看实用示例

STEP 3：使用检查清单验证 / Validate with checklist

• 命名参数 ✓
• Timer 在 VAR 中（不在 VAR_TEMP 中）✓
• ELSIF（不是 ELSEIF）✓
• 请查阅 scl-reference/anti-patterns.md，了解需要避免的常见错误

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📋 标准块模板

FC 模板（Function）

FUNCTION "Calculate_Average" : REAL
{ S7_Optimized_Access := 'TRUE' }
VERSION : 0.1

VAR_INPUT
    values : Array[0..9] of Real;    // Array di valori
    count : Int;                      // Numero elementi
END_VAR

VAR_TEMP
    sum : Real;                       // Somma temporanea
    i : Int;                          // Indice loop
END_VAR

BEGIN
    // Validazione input / Input validation
    IF count <= 0 OR count > 10 THEN
        #Calculate_Average := 0.0;
        RETURN;
    END_IF;

    // Calcolo media / Calculate average
    sum := 0.0;
    FOR i := 0 TO count - 1 DO
        sum := sum + values[i];
    END_FOR;

    // Ritorna risultato / Return result
    #Calculate_Average := sum / TO_REAL(count);
END_FUNCTION

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FB 模板（Function Block - State Machine）

FUNCTION_BLOCK "Motor_Control"
{ S7_Optimized_Access := 'TRUE' }
VERSION : 0.1

VAR_INPUT
    Start : Bool;           // Segnale avvio
    Stop : Bool;            // Segnale stop
    SpeedSetpoint : Real;   // Velocità richiesta
END_VAR

VAR_OUTPUT
    Running : Bool;         // Motore in marcia
    ActualSpeed : Real;     // Velocità attuale
    Alarm : Bool;           // Flag allarme
END_VAR

VAR
    State : Int;            // 0=Idle, 1=Starting, 2=Running
    StartTimer : TON;       // Timer avvio (DEVE essere in VAR!)
    ErrorCount : Int;
END_VAR

VAR_TEMP
    tempSpeed : Real;       // Variabile di lavoro temporanea
END_VAR

BEGIN
    // State machine
    CASE State OF
        0: // Idle
            IF Start AND NOT Stop THEN
                State := 1;
                #StartTimer(IN := FALSE, PT := T#0ms);  // Reset timer
            END_IF;
            Running := FALSE;

        1: // Starting
            #StartTimer(IN := TRUE, PT := T#2s);
            IF #StartTimer.Q THEN
                State := 2;
                Running := TRUE;
            END_IF;
            IF Stop THEN
                State := 0;
            END_IF;

        2: // Running
            Running := TRUE;
            // Limita velocità tra 0 e 3000 RPM
            ActualSpeed := LIMIT(
                MN := 0.0,
                IN := SpeedSetpoint,
                MX := 3000.0
            );
            IF Stop THEN
                State := 0;
                Running := FALSE;
            END_IF;
    END_CASE;

    // Gestione allarmi / Alarm handling
    IF ActualSpeed > 3000.0 * 1.1 THEN
        Alarm := TRUE;
        ErrorCount := ErrorCount + 1;
    END_IF;
END_FUNCTION_BLOCK

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🔄 控制结构

IF-ELSIF-ELSE 条件语句

// Condizionale semplice / Simple conditional
IF temperature > 100.0 THEN
    alarm := TRUE;
    shutdownHeater();
END_IF;

// Condizionale completo / Full conditional
IF pressure < 1.0 THEN
    status := 'LOW';
ELSIF pressure > 10.0 THEN
    status := 'HIGH';
ELSE
    status := 'NORMAL';
END_IF;

// Condizioni combinate / Combined conditions
IF (temp > 80.0) AND (pressure > 5.0) OR emergencyStop THEN
    shutdown := TRUE;
END_IF;

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CASE 语句（用于状态机）

// Ottimo per state machine e selezione multi-valore
CASE state OF
    0: // Idle
        Running := FALSE;
        IF StartCommand THEN
            state := 1;
        END_IF;

    1: // Starting
        Running := TRUE;
        IF startupComplete THEN
            state := 2;
        END_IF;

    2: // Running
        processControl();
        IF StopCommand THEN
            state := 3;
        END_IF;

    3: // Stopping
        IF shutdownComplete THEN
            state := 0;
        END_IF;

    ELSE
        // Stato invalido - vai in error
        state := 99;
        errorFlag := TRUE;
END_CASE;

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FOR 循环

// Loop con contatore crescente / Ascending counter loop
FOR i := 0 TO 9 DO
    temperatures[i] := readSensor(i);
END_FOR;

// Loop con contatore decrescente / Descending counter loop
FOR i := 10 DOWNTO 0 DO
    buffer[i] := 0;
END_FOR;

// Loop con incremento custom / Custom increment
FOR i := 0 TO 100 BY 5 DO
    // i = 0, 5, 10, 15, ..., 100
    processValue(i);
END_FOR;

// EXIT per uscita anticipata / Early exit
FOR i := 0 TO 99 DO
    IF data[i] = targetValue THEN
        foundIndex := i;
        EXIT;  // Esce dal loop
    END_IF;
END_FOR;

// CONTINUE per saltare iterazione / Skip iteration
FOR i := 0 TO 99 DO
    IF data[i] < 0 THEN
        CONTINUE;  // Salta al prossimo i
    END_IF;
    processPositiveValue(data[i]);
END_FOR;

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WHILE 循环

// Pre-test (condizione prima esecuzione)
WHILE counter < 100 DO
    counter := counter + 1;
    process(counter);
END_WHILE;

// Con EXIT
WHILE TRUE DO
    data := readData();
    IF data = STOP_MARKER THEN
        EXIT;
    END_IF;
    processData(data);
END_WHILE;

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REPEAT 循环

// Post-test (esegue almeno una volta)
REPEAT
    counter := counter + 1;
    value := readSensor();
UNTIL (value > threshold) OR (counter >= maxRetries)
END_REPEAT;

// ⚠️ ATTENZIONE / WARNING: REPEAT termina quando condizione è TRUE
// (opposto di WHILE che continua quando TRUE)

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📚 参考文件

何时查阅文件 / 何时查阅文件

对于常见的原生函数（LIMIT、MIN、MAX、TON、CONCAT 等）： → 阅读 scl-reference/core-functions.md

• 包含最常用的 30 个函数及实用示例
• 完整签名、参数、用例

对于需要避免的常见错误： → 阅读 scl-reference/anti-patterns.md

• 包含 15+ 个反模式及解决方案的目录
• 性能和正确性错误
• 正确与错误的对比

对于数据类型（Int、Real、String、Array、Struct 等）： → 阅读 scl-reference/data-types.md

• 基本类型和复杂类型的完整参考
• 类型转换
• 内存分配最佳实践

对于 Core 30 之外的函数： → Claude 会自动查询 scl-reference/functions/ 中的 JSON 数据库

• 按类别整理的 192 个附加函数
• Math、Comparison、Conversion、String、Move、Bitwise、Timers、Counters、Triggers
• 通过 index.json 自动查找

对于实用示例： → 阅读 scl-reference/USAGE_EXAMPLE.md

• FC 和 FB 的完整示例
• 正确实现的常见模式

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函数数据库 / 函数数据库

数据库结构：

scl-reference/functions/
├── index.json           # Indice completo 222 funzioni
├── math.json           # Funzioni matematiche avanzate
├── comparison.json     # Comparazioni e selezioni
├── conversion.json     # Conversioni di tipo
├── string.json         # Manipolazione stringhe
├── move.json           # Trasferimento dati
├── bitwise.json        # Operazioni bitwise
├── timers.json         # Timer avanzati
├── counters.json       # Contatori
└── triggers.json       # Trigger eventi

自动查找流程：

1. Claude 阅读 index.json，确定函数类别
2. 阅读该类别对应的 JSON 文件
3. 提取包含参数和示例的完整定义
4. 按照 Core Functions 的风格整理回答

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✅ 提交前自检 / 验证清单

完成 SCL 代码前，检查以下所有项目：

• 命名参数：所有原生函数参数均使用 :=（IN）和 =>（OUT）
• 定时器存储：Timer/Counter/Trigger 位于 VAR（FB）或 VAR_STAT 中，绝不放在 VAR_TEMP 中
• ELSIF 语法：条件中使用 ELSIF（而不是 ELSEIF）
• 原生函数：已查阅 core-functions.md，未重新实现 LIMIT、MIN、MAX 等函数
• 边沿检测：使用 R_TRIG/F_TRIG（而不是手动检测边沿）
• 数组操作：使用 MOVE_BLK/FILL_BLK（而不是通过 FOR 循环进行复制/填充）
• 字符串操作：使用 CONCAT（而不是 + 运算符）
• 输入验证：检查输入范围和值是否有效
• 错误处理：适当处理报警/错误
• 命名：变量使用描述性名称（最终名称不使用 i、x、temp）
• 注释：为复杂或不明显的逻辑添加注释
• 块类型：无状态逻辑使用 FC，有状态逻辑使用 FB
• 反模式：已检查 anti-patterns.md，避免常见错误

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📝 快速参考 / 快速参考

SCL 关键字：

• FUNCTION / FUNCTION_BLOCK - 定义块
• VAR / VAR_INPUT / VAR_OUTPUT / VAR_TEMP - 声明区段
• BEGIN / END_FUNCTION / END_FUNCTION_BLOCK - 分隔符
• IF / ELSIF / ELSE / END_IF - 条件语句
• CASE / OF / END_CASE - Switch 语句
• FOR / TO / DOWNTO / BY / END_FOR - 枚举循环
• WHILE / END_WHILE - 前测试循环
• REPEAT / UNTIL / END_REPEAT - 后测试循环
• EXIT / CONTINUE - 循环控制
• RETURN - 函数退出

运算符：

• := - 赋值 / 输入赋值
• => - 输出参数 / 输出参数
• = - 比较 / 比较
• <> - 不等于 / 不同
• AND / OR / NOT - 逻辑运算符
• & / | / XOR - 按位运算符

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技能版本 / 技能版本：2.0
目标：TIA Portal V20+ / S7-1500 / S7-1200
标准：IEC 61131-3 SCL
语言：双语（意大利语 + 英语）
架构：渐进式披露（核心内容位于 SKILL.md，详细内容位于 references/）