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。

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：

代码如下：

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：

多次测试结果如下：

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，感兴趣的话可以看看下面的链接：