SCL编程实例100例-034-利用系统时间生成随机数

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1 | 题目

利用PLC系统时间构造一个生成随机数的函数（范围0-1之间的浮点数）。本例摘自西门子LGF通用函数库中的一个基本随机数生成函数。

2 | 设计分析

读取PLC的系统时间会得到一个长度12字节的数据类型为DTL的日期和时间值，该值的8-11四个字节为纳秒，由于纳秒的快速变化很难预测到下一个值是什么，认为其为一个随机数。

3 | 创建功能或功能块

创建功能块FB，命名为“RandomNumReal”。

4 | 定义接口变量

具体接口变量定义见下图：

静态变量#statByte0-#statByte3和#statCountQ用来做测试用，和生成随机数本身无关。常量#MIN_UDINT和#MAX_UDINT用来将随机数线性映射到0-1之间。

5 | 程序代码

编写程序代码。如下图：

程序中注意到纳秒占用了四个字节，随机值并未直接使用纳秒的无符号双整型数（UDINT），而是将四个字节进行了反序，这个是因为纳秒最大值为999_999_999，而无符号双整型数（UDINT）最大值是4_294_967_295，所以如果不进行反序直接使用的话映射到0-1之间得到的最大随机数为0.2328，不能满足要求。如果对999_999_999进行反序最大值就变为4_288_457_139，这个就非常接近4_294_967_295，这样得到的最大随机数为0.9985，非常接近1。需要强调的是以上生成的是随机性并不高的伪随机数，下一篇将介绍另外一种随机性稍有提高的伪随机数的生成方法。

6 | 代码测试

在循环OB中调用FB-“RadomNumReal”，调用时会自动创建背景数据块，命名为“InstRadomNumReal”，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：

以上创建了一个快照，刚好记录到了纳秒的第0字节达到最大值255，得到的随机数为0.997867。

7 | 总结

学习IF..ELSE条件语句；

学习多赋值的方法；

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。

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