Codesys基础应用----ST语言实现经典冒泡排序

1、序言

Codesys的多种编程方式让PLC能够应用于越来越多的场合，而结构化文本ST相对于功能块图FBD、连续功能图CFC、顺序功能图SFC、梯形图LD等方式也具有功能更强，计算更方便等优势；本文通过ST语言实现经典的冒泡排序算法，来了解和熟悉codesys系统中常用的几个功能，如变量的定义，数组的应用，条件与循环结构的应用、可视化界面按钮，数值显示、数值输入的配置方法等。

1.1、ST语言介绍

ST语言与我们传统所熟知的梯形图或顺序功能图有比较大的差别，其编程风格更像是一种可执行脚本，类似于PASCAL及C语言，提供了其他脚本语言一样的功能支持，如IF...ELSE、CASE、WHILE、FOR等条件判断与循环执行语句，相比其他编程方式，ST语言具有以下优点：

a、门槛高，安全性好，相对梯形图等结构，ST语言更加抽象，程序员想要对程序进行解读和修改就需要更高的知识和理论基础；

b、计算更方便，数据计算一直是传统的PLC的缺陷，很多程序员宁愿选择触摸屏的脚本功能也不愿用梯形图来计算，ST语言可以完美的解决这个问题；

c、更多的高级功能使用，ST语言能够更方便的使用类似于计算机编程语言的高级功能，包括数组，指针，结构体等，不同平台之间，ST语言更方便的移植和复制。

1.2、冒泡排序介绍

冒泡排序（Bubble Sort），是一种计算机科学领域的较简单的排序算法。它重复地走访过要排序的元素列，依次比较两个相邻的元素，如果顺序（如从大到小、首字母从Z到A）错误就把他们交换过来。走访元素的工作是重复地进行直到没有相邻元素需要交换，也就是说该元素列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端（升序或降序排列），就如同碳酸饮料中二氧化碳的气泡最终会上浮到顶端一样，故名“冒泡排序”。

2、程序准备

本文以10个学生为例，每个学生对应三个数据，学号，姓名，和成绩，建立三种排序方法，按学号排序，按成绩从高到低排序，按成绩从低到高排序。建立3个数组，分别为学号[]，姓名[]，成绩[]，用以保存数据。

2.1、变量定义

首先定义4个全局变量，3个一维数组，类别分别为array，从0-9，格式分别为word，string，real，分别为整型（学号），字符型（姓名）和浮点型（成绩），一个开关信号，作为起始信号使用，即开机脉冲，如图所示。

再次定义局部变量，根据需要定义，具体内容和类型就不介绍了，看图即可，

2.2、可视化界面制作及变量连接

可视化界面按下图建立3个排序按钮，按钮控制方式为切换，将按钮--输入配置--变量设置为对应的变量，文本的设置方式为：固定的只需要在文本处输入对应的名称或数值即可，变量则需要将文本值设置为%s，即显示字符串的意思，还需要设置对应的文本变量（中文姓名目前未研究，本例使姓名用拼音）。在实际情况中，成绩一般需要自行输入，则将文本的输入配置中，OnMouseClick（点击鼠标）点上，将写变量添加到右侧，变量选择可以使用文本输出的变量即可。将所有的变量连接上，画面即制作完毕。

3、程序编写

3.1、开机脉冲

本例用梯形图写了一个开机初始化的程序，即默认按学号依次输入数据，即开机脉冲的作用，其目的是当开机脉冲结束后，程序循环运行不会执行开机脉冲的设定，同时配合ST语言，在开机脉冲时给数据赋值，如图所示

3.2、冒泡算法编程

冒泡算法的逻辑（以最大数值为例）：选定一个数值，完成以下循环，与数组内的第一个值比较，将大的数值定位选定的数值，再与数组的下一个值比较，依次与整个数组内的数值比较完，最终将数组内的最大数选出，排在第一位；

从大到小的排序的逻辑则需要增加循序，即将最大数选出后，将其剔除，以剩下的数据重新选出最大数，再次剔除，以此循环，直到数据只剩下1个后，循环结束，ST程序程序如下：本例增加了一组条件，即成绩相同时，按学号从小到大排列；

按学号排序与，从小到大排序程序相似，不做介绍。

4、可视化仿真

程序编程完毕后，通过可视化进行仿真，仿真结果如下，

开机状态

按成绩从高到底排序结果

成绩从低到高排序

想要恢复初始状态，点击按学号排序即可。

5、综述

本文通过对冒泡排序的编程来熟悉codesys结构化文本（ST语言）的应用，当然只涉及到一些基础的应用，希望能够对像我这样的初学者提供一些帮助。

本文源程序代码可通过以下地址下载

https://download.csdn.net/download/qq_19979629/81927663

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