說明
數(shù)據(jù)類型 REAL 的操作數(shù)長度為 32 位,用于表示浮點(diǎn)數(shù)。數(shù)據(jù)類型 REAL 的操作數(shù)由以下三部分組成:
符號(hào):該符號(hào)由第 31 位的信號(hào)狀態(tài)確定。第 31 位的值可以是“0”(正數(shù))或“1”(負(fù)數(shù))。
以 2 為底的 8 位指數(shù):該指數(shù)按常數(shù)增加(基值 +127),因此其范圍為 0 ~ 255。
23 位尾數(shù):僅顯示尾數(shù)的小數(shù)部分。尾數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)化的浮點(diǎn)數(shù),其整數(shù)部分始終為 1,且不會(huì)保存。
處理 REAL 數(shù)據(jù)類型時(shí)會(huì)精確到 6 位數(shù)。
下圖顯示了數(shù)據(jù)類型 REAL 的結(jié)構(gòu):
說明 使用浮點(diǎn)數(shù)時(shí),將只保存由 IEEE754 標(biāo)準(zhǔn)定義的精度。另外指定的小數(shù)位數(shù)將根據(jù) IEEE754 進(jìn)行四舍五入。 小數(shù)位的位數(shù)可能會(huì)因頻繁的嵌套算術(shù)計(jì)算而減少。 如果指定的小數(shù)位數(shù)多于該數(shù)據(jù)類型可存儲(chǔ)的小數(shù)位數(shù),則該數(shù)字會(huì)舍入到該值范圍允許的精度所對(duì)應(yīng)的值。 |
下表列出了數(shù)據(jù)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(biāo)準(zhǔn)的浮點(diǎn)數(shù) |
-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(diǎn)數(shù) | 1.0; REAL#1.0 |
浮點(diǎn)數(shù)的精度表示
例如,數(shù)據(jù)類型 REAL 在程序中以 6 位小數(shù)的精度進(jìn)行指定和計(jì)算。在計(jì)算浮點(diǎn)數(shù)(REAL 和 LREAL)時(shí),請(qǐng)注意此精度通常應(yīng)用于每個(gè)計(jì)算步驟。
在加減浮點(diǎn)數(shù)時(shí),將會(huì)調(diào)整指數(shù)。因此在加減過程中,基數(shù)和指數(shù)將保持不變,僅增加尾數(shù)。有關(guān)浮點(diǎn)數(shù)結(jié)構(gòu)的詳細(xì)信息,請(qǐng)參見“另請(qǐng)參見”。
編程示例
在以下編程示例中,將對(duì)兩個(gè) REAL 數(shù)量類型的操作數(shù)進(jìn)行相加,然后再減去一個(gè)數(shù)。在計(jì)算的下一步中,用常量 1 除以前面的結(jié)果。為執(zhí)行此操作,創(chuàng)建一個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)塊,在其中聲明用于進(jìn)行計(jì)算編程的操作數(shù)和函數(shù)。
計(jì)算公式 |
---|
y = a + b - c |
Z = 1/y |
操作數(shù)以下列值存儲(chǔ):
操作數(shù) | 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(chuàng)建數(shù)據(jù)塊“DB_GlobalData”:
雙擊“添加新塊”(Add new block) 命令。 這樣會(huì)打開“添加新塊”(Add new block) 對(duì)話框。 單擊“數(shù)據(jù)塊 (DB)”(Data block (DB)) 按鈕。 指定名稱“DB_GlobalData”。 選擇“Global DB”作為數(shù)據(jù)塊的類型。 單擊“確定”(OK)。 在數(shù)據(jù)塊中創(chuàng)建以下變量,然后輸入相應(yīng)的起始值: 這兩個(gè)變量的起始值都是 100000000.0,并根據(jù)數(shù)據(jù)類型 REAL 轉(zhuǎn)換為 1.0E+8。 |
創(chuàng)建一個(gè) SCL 函數(shù)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(jié)果: |
SCL |
---|
#y := "DB_GlobalData".a + "DB_GlobalData".b - "DB_GlobalData".c; |
#z := 1/#y; |
您可以看到,操作數(shù)的運(yùn)算結(jié)果為 #y = 0,即使實(shí)際期望數(shù)字 1 作為結(jié)果也是如此。
不正確的結(jié)果產(chǎn)生過程如下:
在第一個(gè)計(jì)算步驟中,將操作數(shù) a 和 b 相加。在指數(shù)調(diào)整后,兩個(gè)操作數(shù)(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(gè)數(shù)字(操作數(shù) b)的最后兩位數(shù)將被截?cái)啵驗(yàn)?6 位小數(shù)的精度無法再表示這個(gè)數(shù)。因此,該操作數(shù)將會(huì)加 0,而不是加 1。 在第二個(gè)計(jì)算步驟中,將用前面的計(jì)算步驟結(jié)果減去操作數(shù) C(中間結(jié)果 = 1.000000*108 - c = 1.000000*108 為 0.000000e0)。 如果現(xiàn)在計(jì)算下一個(gè)計(jì)算步驟中的操作數(shù) 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(diào)整計(jì)算公式。將公式改為如下所示:
計(jì)算公式 |
---|
y = a - c + b |
Z = 1/y |
由于在第一個(gè)計(jì)算步驟(操作數(shù) a - c)后將會(huì)得到結(jié)果 0.000000e0,在第二個(gè)計(jì)算步驟中加上 REAL 值(中間結(jié)果 + b)就會(huì)得到正確的結(jié)果 (y = 0.000000*100·+ 1.000000*100 = 1.000000*100)。
在對(duì)計(jì)算進(jìn)行編程之前,建議您檢查如何盡量提高計(jì)算效率。
2. 可能的解決方案
要計(jì)算上述公式,請(qǐng)使用 LREAL 數(shù)據(jù)類型來代替 REAL 數(shù)據(jù)類型。由于此數(shù)據(jù)類型是以 15 位小數(shù)的精度進(jìn)行處理,因此不會(huì)產(chǎn)生上述問題。
在全局?jǐn)?shù)據(jù)塊“DB_GlobalData”中,使用相同的值創(chuàng)建三個(gè)全為 LREAL 數(shù)據(jù)類型的新變量。 在 FC“FC_Calculate”的塊接口中,另外聲明兩個(gè) LREAL 數(shù)據(jù)類型的新變量。 在程序代碼中對(duì)公式使用新的 LREAL 變量并建立在線連接以查看結(jié)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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SCL
+關(guān)注
關(guān)注
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原文標(biāo)題:博途:在 SCL 中使用浮點(diǎn)數(shù)(REAL 和 LREAL)進(jìn)行計(jì)算
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