在SCL中使用浮點數(shù)（REAL 和 LREAL）進行計算
說明
數(shù)據(jù)類型 REAL 的操作數(shù)長度為 32 位，用于表示浮點數(shù)。數(shù)據(jù)類型 REAL 的操作數(shù)由以下三部分組成：
符號：該符號由第 31 位的信號狀態(tài)確定。第 31 位的值可以是“0”（正數(shù)）或“1”（負數(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)化的浮點數(shù)，其整數(shù)部分始終為 1，且不會保存。
處理 REAL 數(shù)據(jù)類型時會精確到 6 位數(shù)。
下圖顯示了數(shù)據(jù)類型 REAL 的結(jié)構(gòu)：
|
說明 使用浮點數(shù)時，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 進行四舍五入。 小數(shù)位的位數(shù)可能會因頻繁的嵌套算術(shù)計算而減少。 如果指定的小數(shù)位數(shù)多于該數(shù)據(jù)類型可存儲的小數(shù)位數(shù)，則該數(shù)字會舍入到該值范圍允許的精度所對應(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 |
| 浮點數(shù) | 1.0; REAL#1.0 |
浮點數(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)的精度進行指定和計算。在計算浮點數(shù)（REAL 和 LREAL）時，請注意此精度通常應(yīng)用于每個計算步驟。
在加減浮點數(shù)時，將會調(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)浮點數(shù)結(jié)構(gòu)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(shù)量類型的操作數(shù)進行相加，然后再減去一個數(shù)。在計算的下一步中，用常量 1 除以前面的結(jié)果。為執(zhí)行此操作，創(chuàng)建一個全局?jǐn)?shù)據(jù)塊，在其中聲明用于進行計算編程的操作數(shù)和函數(shù)。
| 計算公式 |
|---|
| y = a + b - c |
| Z = 1/y |
操作數(shù)以下列值存儲：
| 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。 這樣會打開“添加新塊”(Add new block) 對話框。 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 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)的運算結(jié)果為 #y = 0，即使實際期望數(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：
|
在第一個計算步驟中，將操作數(shù) a 和 b 相加。在指數(shù)調(diào)整后，兩個操作數(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。第二個數(shù)字（操作數(shù) b）的最后兩位數(shù)將被截斷，因為 6 位小數(shù)的精度無法再表示這個數(shù)。因此，該操作數(shù)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(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)在計算下一個計算步驟中的操作數(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(shù) a - c）后將會得到結(jié)果 0.000000e0，在第二個計算步驟中加上 REAL 值（中間結(jié)果 + b）就會得到正確的結(jié)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(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)的精度進行處理，因此不會產(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 LREAL 數(shù)據(jù)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(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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原文標(biāo)題：博途:在 SCL 中使用浮點數(shù)（REAL 和 LREAL）進行計算
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