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西门子SCL编程实例——产生随机数的算法

今天这篇文章给大家介绍下我编写的产生随机数的函数。

cover.png

函数FC5006_RandomReal可根据需要产生一个指定范围内的随机数,它采用线性同余算法产生随机数,其公式如下:

X[n+1]=(a*X[n] +c) % m

这是一个递归公式,利用X[n]产生X[n+1]。其中:

  • a:系数,取值范围:0<a<m;

  • c:增量,取值范围:0<=c<m;

  • m:模,取值范围:m>0;

说明:
①m应尽可能的大,通常至少大于2^30(2的30次方);
②如果m选取为2的幂(即m=2^n),则a的值通常应满足a mod 8=5;
③当m和a的选取比较合理时,对于c的约束并不强,但要保证c与m互质,例如c可以选择1或11;
 这个递归公式中,X[n]用来产生X[n+1],因此,X[n]被称为种子。也就是说,前一个随机数是后一个随机数的种子。在实际使用时,第一个种子一般是作为参数赋值给函数的。这种递归公式计算对于C/C++等语言很适合,但是对于PLC的编程语言有所困难。因此,在实际PLC编程时,可以使用系统时间戳作为种子,即:

randomNumber=(a*seed +c) % m;

下面介绍下我编写的函数FC5006_RandomReal,它有两个输入参数:

  • minValue:需要产生随机数范围的最小值;

  • maxValue:需要产生随机数范围的最大值;

三个常数:

  • M_MOD:公式中的m;

  • A_FACTOR:公式中的a;

  • C_INCREMENT:公式中的c;

所有参数如下图所示:

parameter.PNG

代码如下:

code.png

我编写了一个函数测试随机数算法,产生一个1~1000之间的实数,代码如下:

testCode.png

多次测试结果如下:

result.png

如果你对这个函数有任何问题,欢迎留言讨论。

我的书《西门子S7-1200/1500 PLC SCL语言编程》比较详细的介绍了SCL的编程,感兴趣的话可以扫描下面的二维码查看详细介绍:

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