SCL编程实例100例-035-线性同余法生成随机数

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1 | 题目

线性同余方法（LCG）是一种产生伪随机数的方法。它是根据递归公式RandSeed = (RandSeed*A+C)%M进行求解计算的。线性同余法最重要的是定义了三个整数，乘数A、增量C和模数M，其中A、B、M是产生器设定的常数。LCG的周期最大为M，但大部分情况都会少于M。一般而言，LCG的M是2的指数次密（一般2³²或者2⁶⁴）。显然采用这种求余的方法更加增加了伪随机数的随机性。编写程序利用线性同余法生成10个随机数。

2 | 设计分析

读取PLC的系统时间作为原始种子，然后根据线性同余公式计算随机数。

3 | 创建功能或功能块

创建功能块FB，命名为“Random10NumsLC”。

4 | 定义接口变量

具体接口变量定义见下图：

分别定义常量#A、#B、#C对应线性同余法公式中的乘数A、增量C和模数M。M为数据类型UDInt的最大值，根据线性同余公式算出来的结果会落在0-M之间。

5 | 程序代码

编写程序代码。如下图：

检测到生成随机数的上升沿后根据线性同余法生成10个随机数，这10个随机数通过线性标准化和缩放后落在0-100之间，即生成0-100之间的10个随机数。

6 | 代码测试

在循环OB中调用FB-“Radom10NumsLC”，调用时会自动创建背景数据块，命名为“InstRadom10NumsLC”，该背景数据块可以用来监视和修改数据。转至在线并监控程序。如下图：

可以看到生成的10个随机数的随机性还是非常强的，注意这10个随机数是在一个扫描周期内完成的。

7 | 总结

学习IF条件语句；

学习WHILE循环语句；

学习上升沿的使用；

学习读取系统时间指令RD_SYS_T的使用方法；

学习线性标准化NORM_X的使用方法；

学习缩放SCALE_X的使用方法。

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