說明
數據類型 REAL 的操作數長度為 32 位,用于表示浮點數。數據類型 REAL 的操作數由以下三部分組成:
符號:該符號由第 31 位的信號狀態確定。第 31 位的值可以是“0”(正數)或“1”(負數)。
以 2 為底的 8 位指數:該指數按常數增加(基值 +127),因此其范圍為 0 ~ 255。
23 位尾數:僅顯示尾數的小數部分。尾數為標準化的浮點數,其整數部分始終為 1,且不會保存。
處理 REAL 數據類型時會精確到 6 位數。
下圖顯示了數據類型 REAL 的結構:
說明 使用浮點數時,將只保存由 IEEE754 標準定義的精度。另外指定的小數位數將根據 IEEE754 進行四舍五入。 小數位的位數可能會因頻繁的嵌套算術計算而減少。 如果指定的小數位數多于該數據類型可存儲的小數位數,則該數字會舍入到該值范圍允許的精度所對應的值。 |
下表列出了數據類型 REAL 的屬性:
長度(位) | 格式 | 取值范圍 | 輸入值示例 |
---|---|---|---|
32 | 符合 IEEE754 標準的浮點數 |
-3.402823e+38 到 -1.175495e-38 ±0.0 +1.175495e-38 到 +3.402823e+38 |
1.0e-5; REAL#1.0e-5 |
浮點數 | 1.0; REAL#1.0 |
浮點數的精度表示
例如,數據類型 REAL 在程序中以 6 位小數的精度進行指定和計算。在計算浮點數(REAL 和 LREAL)時,請注意此精度通常應用于每個計算步驟。
在加減浮點數時,將會調整指數。因此在加減過程中,基數和指數將保持不變,僅增加尾數。有關浮點數結構的詳細信息,請參見“另請參見”。
編程示例
在以下編程示例中,將對兩個 REAL 數量類型的操作數進行相加,然后再減去一個數。在計算的下一步中,用常量 1 除以前面的結果。為執行此操作,創建一個全局數據塊,在其中聲明用于進行計算編程的操作數和函數。
計算公式 |
---|
y = a + b - c |
Z = 1/y |
操作數以下列值存儲:
操作數 | 值 | REAL 值 |
---|---|---|
a | 100 000 000 | 1.000000*108 |
b | 1 | 1.000000*100 |
c | 100 000 000 | 1.000000*108 |
操作步驟
創建數據塊“DB_GlobalData”:
雙擊“添加新塊”(Add new block) 命令。 這樣會打開“添加新塊”(Add new block) 對話框。 單擊“數據塊 (DB)”(Data block (DB)) 按鈕。 指定名稱“DB_GlobalData”。 選擇“Global DB”作為數據塊的類型。 單擊“確定”(OK)。 在數據塊中創建以下變量,然后輸入相應的起始值: 這兩個變量的起始值都是 100000000.0,并根據數據類型 REAL 轉換為 1.0E+8。 |
創建一個 SCL 函數并將其命名為“FC_Calculate”。
按如下方式聲明塊接口: 將以下公式寫入程序代碼并建立在線連接以查看結果: |
SCL |
---|
#y := "DB_GlobalData".a + "DB_GlobalData".b - "DB_GlobalData".c; |
#z := 1/#y; |
您可以看到,操作數的運算結果為 #y = 0,即使實際期望數字 1 作為結果也是如此。
不正確的結果產生過程如下:
在第一個計算步驟中,將操作數 a 和 b 相加。在指數調整后,兩個操作數(a = 1.000000*108 和 b = 1.000000*100)的 REAL 值如下所示: a = 1.000000*108 且 b = 0.00000001*108。第二個數字(操作數 b)的最后兩位數將被截斷,因為 6 位小數的精度無法再表示這個數。因此,該操作數將會加 0,而不是加 1。 在第二個計算步驟中,將用前面的計算步驟結果減去操作數 C(中間結果 = 1.000000*108 - c = 1.000000*108 為 0.000000e0)。 如果現在計算下一個計算步驟中的操作數 z,則嘗試除以 0。 |
1. 可能的解決方案
要解決此類問題,可以簡單地調整計算公式。將公式改為如下所示:
計算公式 |
---|
y = a - c + b |
Z = 1/y |
由于在第一個計算步驟(操作數 a - c)后將會得到結果 0.000000e0,在第二個計算步驟中加上 REAL 值(中間結果 + b)就會得到正確的結果 (y = 0.000000*100·+ 1.000000*100 = 1.000000*100)。
在對計算進行編程之前,建議您檢查如何盡量提高計算效率。
2. 可能的解決方案
要計算上述公式,請使用 LREAL 數據類型來代替 REAL 數據類型。由于此數據類型是以 15 位小數的精度進行處理,因此不會產生上述問題。
在全局數據塊“DB_GlobalData”中,使用相同的值創建三個全為 LREAL 數據類型的新變量。 在 FC“FC_Calculate”的塊接口中,另外聲明兩個 LREAL 數據類型的新變量。 在程序代碼中對公式使用新的 LREAL 變量并建立在線連接以查看結果: |
SCL |
---|
#y_LREAL := "DB_GlobalData".a_LREAL + "DB_GlobalData".b_LREAL - "DB_GlobalData".c_LREAL; |
#z_LREAL := 1/#y_LREAL; |
審核編輯:劉清
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原文標題:博途:在 SCL 中使用浮點數(REAL 和 LREAL)進行計算
文章出處:【微信號:gh_a8b121171b08,微信公眾號:機器人及PLC自動化應用】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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