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Deepseek 手把手教你SCL之CASE语句的使用

用户:你能跟我讲一下西门子SCL里面的 CASE语句怎么用吗?并用案例给我举例,我想学习一下讯。

deepseek-ai/DeepSeek-R1:已深度思考(用时 45.8秒

我需要帮助用户理解西门子SCL中的CASE语句并提供示例。用户之前讨论过Modbus通讯,可能有PLC编程基础。首先,我要解释CASE语句的结构、用途和语法,然后给出几个例子,涵盖不同数据类型和实际应用。考虑用户可能需要基础到进阶的示例,确保清晰易懂。要确认CASE与IF的区别,指出适合的场景,比如多条件分支时CASE更简洁。可能还要提醒常见错误,比如覆盖所有情况和使用ELSE。最后案例最好贴近实际PLC应用,比如状态机或错误处理,让用户更容易联系实际项目。

SCL中CASE语句语法详解及案例

SCL中CASE语句语法详解及案例

CASE语句是SCL(西门子结构化控制语言)中的多条件分支控制结构,适合根据变量值快速映射到不同操作的场景(比IF-ELIF更简洁高效)。


1. 基础语法

CASE <变量> OF
   <值1>: <操作1>;
   <值2>: <操作2>;
   ...
ELSE
   <默认操作>; // 可选
END_CASE;

2. 基础案例:整数匹配

目标:根据模式选择(0~2)切换设备状态。

VAR
   Mode: INT;        // 控制模式
   Status: STRING;   // 状态描述
END_VAR

CASE Mode OF
   0: 
      Status := '停机'; 
      // 停止输出
      Output := 0;
   
   1: 
      Status := '低速运行'; 
      Output := 500;

   2: 
      Status := '高速运行'; 
      Output := 1000;

ELSE
   Status := '未知模式'; 
   // 触发报警
   Alarm := TRUE; 
END_CASE;

3. 复杂案例:范围匹配

目标:根据温度值范围(0~100°C)进行报警分级。

VAR
   Temperature: REAL;
   AlarmLevel: INT; 
END_VAR

CASE TRUE OF  // 检查条件表达式是否为TRUE
   (Temperature < 0: alarmlevel :='-1;' temperature>= 0) AND (Temperature <= 60: alarmlevel :='0;' temperature> 60) AND (Temperature <= 80: alarmlevel :='1;' temperature> 80): 
      AlarmLevel := 2;  // 严重告警
END_CASE;

4. 实际PLC应用:状态机控制

目标:控制自动贩卖机状态流转(待机→选择商品→投币→出货)。

VAR
   State: INT := 0; // 0=待机, 1=选择商品, 2=投币, 3=出货
END_VAR

CASE State OF
   0: // 待机
      IF 启动按钮按下 THEN
         State := 1;
      商品指示灯 := 亮起; 
   
   1: // 选择商品
      IF 商品已选中 THEN
         State := 2;
          计算价格();
   
   2: // 投币
      IF 投币金额 >= 商品价格 THEN
         找零();
         State := 3;
   
   3: // 出货
      启动电机();
      IF 出货完成 THEN
         State := 0;
   
ELSE
   // 异常处理
   记录错误日志();
   State := 0; // 复位
END_CASE;

5. CASE与IF对比

情景

适合使用CASE

适合使用IF

基于单一变量的多值匹配

√(结构清晰)

×(需多个ELSE IF)

需要条件表达式判断

×

√(灵活处理复杂逻辑)

状态机流程控制

√(方便跟踪状态跳转)

可替代但代码冗长


关键注意事项

  1. 覆盖所有可能分支:若未定义ELSE且未覆盖所有情况,可能导致未定义行为。
  2. 类型匹配:CASE变量和条件值类型需一致(例如不能将REAL与INT直接比较)。
  3. 应用场景:适合离散值映射(如状态码、错误码、菜单选择等)。

通过以上示例,可以快速掌握SCL中CASE语句的设计逻辑。结合实际项目中的状态切换或参数分类需求,灵活选择分支控制方式!

用户: 用CASE来写一个售卖机的程序吗?有商品:可乐5元 雪碧5元 泡面10元,火腿肠3元,奶茶7元 矿泉水3元。需要统计售出去的货物,收到的金额

deepseek-ai/DeepSeek-R1: 已深度思考(用时 107.0 秒)

好的,用户让我用SCL的CASE语句写一个自动售卖机的程序,需要处理多个商品的价格和销售统计。首先,我需要理解用户的具体需求。他们要的商品包括可乐、雪碧、泡面、火腿肠、奶茶和矿泉水,价格分别是5、5、10、3、7、3元。同时需要统计售出的货物数量和收到的总金额。

用户之前已经询问过CASE语句的用法,所以我需要确保在这个示例中充分利用CASE来进行状态或选择处理。考虑到售卖机的工作流程,可能需要有一个状态机来管理不同的阶段,比如待机、选择商品、投币、出货等。但用户的问题更侧重于根据商品选择来处理金额和统计,所以也许不需要复杂的状态切换,而是直接用CASE来判断所选商品,然后计算金额和更新库存。

接下来,我需要定义变量。需要商品的库存数量,比如每个商品对应的存货量。可能用数组或者结构体来管理,但为了简化,可以为每个商品定义单独的变量,比如CokeStock、SpriteStock等。或者使用枚举类型来代表不同的商品选项,这样在CASE语句中更容易处理。

然后考虑输入,假设用户通过按钮选择商品,对应的输入信号作为商品选择的触发。比如,按钮1选择可乐,按钮2选择雪碧,以此类推。所以在程序中,需要将这些按钮信号映射到不同的商品处理逻辑。

接着是金额处理。当用户选择商品后,需要投币,这里可能需要一个累计金额的变量,比如InsertedCoins,直到投入的金额足够购买所选商品。每次投币增加这个变量,接着检查是否达到商品价格。如果足够,则出货,并更新库存和总销售额,同时找零。

但是用户的问题中没有特别提到投币的过程,只是需要统计收到的金额,所以可能需要简化处理,假设一旦商品被选中,就会自动扣除金额,或者每次选择商品时直接累加金额到总收入,并减少库存。但这可能与实际售卖机逻辑不符,因为通常需要先投币再选择商品。这里可能需要更详细的说明,但因为用户没有明确,我需要做出合理假设。

考虑到用户的需求是统计售出货物和总金额,可能只需要在商品被成功售出时,更新对应的库存和总金额。因此,当接收到商品选择信号时,检查库存是否充足,若充足,则增加总收入,减少库存,并记录销量。

接下来,如何用CASE语句来实现。每个商品对应一个CASE分支,当检测到对应选择信号时,执行相应的扣减库存和增加销售额的操作。

需要定义商品的选择信号,比如Integer类型的变量ProductSelected,1代表可乐,2代表雪碧,以此类推。然后使用CASE ProductSelected来处理各个情况。每个CASE分支中,检查库存是否大于零,如果是,则减少库存,增加销售额,并记录销量。否则,可能触发缺货报警。

在统计方面,可能需要为每个商品定义一个销量计数器,比如CokeSold,SpriteSold等,或者使用数组来存储这些值。为了方便,这里可以定义结构体或使用单独的变量。

最后,总销售额需要一个变量TotalRevenue来累加每次成功销售的商品价格。

现在考虑可能的错误处理,比如选择无效的商品编号,或者库存不足的情况,可以通过ELSE分支来处理错误提示或报警。

现在将这些思路整理成结构化的SCL代码,确保每个步骤都被正确翻译,使用CASE语句处理不同商品的选择,并更新相应的统计信息。

另外需要确保变量初始化和类型正确,比如库存变量为整数,销售额为实数或整数,具体根据货币单位决定。假设金额以整数元为单位处理,比如3元、5元等,那么TotalRevenue可以是整数类型。

最后,编写示例代码时要注意符合SCL的语法规范,比如变量声明部分、CASE语句的结构,以及各个操作步骤的正确性。

以下是使用 SCL的CASE语句 实现的自动售卖机程序示例,包含商品库存、金额统计和售货逻辑:


1. 变量定义

在全局数据块(如DB_VendingMachine)中声明以下变量:

VAR
    // 商品库存
    CokeStock       : INT := 10;     // 可乐库存(初始10个)
    SpriteStock     : INT := 10;     // 雪碧库存
    NoodleStock     : INT := 8;      // 泡面库存
    SausageStock    : INT := 15;     // 火腿肠库存
    MilkTeaStock    : INT := 6;      // 奶茶库存
    WaterStock      : INT := 20;     // 矿泉水库存

    // 售出统计
    CokeSold        : INT := 0;      // 可乐销量
    SpriteSold      : INT := 0;      // 雪碧销量
    // 其他商品销量类似... 

    TotalRevenue    : INT := 0;      // 总营收金额(单位:元)
    CurrentCoin     : INT := 0;      // 当前投币金额累计
    ProductSelected : INT := 0;      // 用户选择的商品代号(1~6)
    ErrorMessage    : STRING[30];    // 错误提示
END_VAR

2. 主程序逻辑

CASE ProductSelected OF
   //-------------------------------------------------------------------
   // 1. 可乐(5元)
   1:
      IF CokeStock > 0 THEN
          IF CurrentCoin >= 5 THEN
              CokeStock := CokeStock - 1;    // 减少库存
              CokeSold := CokeSold + 1;      // 增加销量
              TotalRevenue := TotalRevenue + 5;
              CurrentCoin := CurrentCoin - 5; // 扣除金额
              启动出货机构();                // 执行出货动作
              ErrorMessage := '';            // 清空错误消息
          ELSE
              ErrorMessage := '金额不足,请继续投币!';
          END_IF;
      ELSE
          ErrorMessage := '可乐已售罄!';
      END_IF;
   
   //-------------------------------------------------------------------
   // 2. 雪碧(5元)
   2:
      IF SpriteStock > 0 THEN
          IF CurrentCoin >= 5 THEN
              SpriteStock := SpriteStock - 1;
              SpriteSold := SpriteSold + 1;
              TotalRevenue := TotalRevenue + 5;
              CurrentCoin := CurrentCoin - 5;
              启动出货机构();
              ErrorMessage := '';
          ELSE
              ErrorMessage := '金额不足,请继续投币!';
          END_IF;
      ELSE
          ErrorMessage := '雪碧已售罄!';
      END_IF;
   
   //-------------------------------------------------------------------
   // 3. 泡面(10元)
   3:
      IF NoodleStock > 0 THEN
          IF CurrentCoin >= 10 THEN
              NoodleStock := NoodleStock - 1;
              TotalRevenue := TotalRevenue + 10;
              CurrentCoin := CurrentCoin - 10;
              启动出货机构();
              ErrorMessage := '';
          ELSE
              ErrorMessage := '金额不足!';
          END_IF;
      ELSE
          ErrorMessage := '泡面已售罄!';
      END_IF;
   
   //-------------------------------------------------------------------
   // 其他商品(火腿肠、奶茶、矿泉水)的逻辑类似...
   // 这里以火腿肠(3元)为例:
   4:
      IF SausageStock > 0 THEN
          IF CurrentCoin >= 3 THEN
              SausageStock := SausageStock - 1;
              TotalRevenue := TotalRevenue + 3;
              CurrentCoin := CurrentCoin - 3;
              启动出货机构();
              ErrorMessage := '';
          ELSE
              ErrorMessage := '金额不足!';
          END_IF;
      ELSE
          ErrorMessage := '火腿肠已售罄!';
      END_IF;

   //-------------------------------------------------------------------
   // 未选择商品或无效选择
   ELSE
      ErrorMessage := '请选择有效商品!';
END_CASE;

3. 功能扩展

(1) 投币逻辑

在外部输入(如投币传感器或按钮)触发时,增加CurrentCoin金额:

// 示例:用户投入5元硬币
IF "投币5元信号" THEN
    CurrentCoin := CurrentCoin + 5;
END_IF;

(2) 售罄报警

当商品库存为0时显示红灯:

IF CokeStock = 0 THEN
    "可乐报警灯" := TRUE;
ELSE
    "可乐报警灯" := FALSE;
END_IF;

4. 操作流程(以购买可乐为例)

  1. 用户投币:投入总金额≥5元(例如投入2次5元,CurrentCoin=10)。
  2. 选择商品:按下“可乐”按钮(设置ProductSelected=1)。
  3. 系统处理:检查可乐库存 > 0?检查当前金额 ≥5元?若条件满足:扣除库存、增加销量和总营收。出货并清空错误消息。剩余金额CurrentCoin=10-5=5元可继续购买。
  4. 错误处理:若库存或金额不足,显示对应错误提示。

5. 代码特点

  • 清晰的分支结构:使用CASE区分不同商品的操作逻辑。
  • 双重条件检查:确保库存和金额均满足才允许购买。
  • 统计功能:自动更新总营收和单品销量。
  • 错误提示:实时反馈缺货或金额不足问题。

可根据具体需求扩展更多商品(如奶茶、矿泉水)的逻辑!

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