怎样计算幂、指数、根、多项式、对数和线型值,怎样将三角函数转换为度计算?

说明:
下表为下列计算功能提供一些示例程序:n

  1. 计算幂、指数、平方根、多项式、对数函数n
  2. 计算三角函数转换为度n
  3. 计算线性值n
  4. 映射不同的数学函数功能块到控制器

复制执行文件到计算机硬盘不同的文件夹中并双击打开,STEP7项目被解压缩,然后可以使用STEP7打开或直接在SIMATIC Manager 中解压缩打开。

序号. 计算功能编程:
1

幂、指数、根、多项式、对数的计算功能

在STEP7中只能使用以 e (e = 2.7182818 ...) 为底的幂(EXP指令),也可以使用自然指数结合自然对数(LN指令)求任意数的幂(例如10的X次幂或2的X次幂),唯一的限制是底数不能为0。指令LN中输入0没有定义,使用0为底数将导致不正确的运算结果。使用EXP和LN指令的数学公式定义如下:n

怎样计算幂、指数、根、多项式、对数和线型值,怎样将三角函数转换为度计算?
图. 01n

图. 01 为通用求幂的方程式,使用STEP 7编写的代码如下:n

怎样计算幂、指数、根、多项式、对数和线型值,怎样将三角函数转换为度计算?
图. 02n

在附件中的函数库包含下列计算公式,所有的变量必须为浮点格式,函数的输出也是浮点格式。n

  1. FC1: 求幂函数Y = Xbn
  2. FC2: 求根函数 Y = bàXn
  3. FC3:多项式函数 Y = aX4 + bX3 + cX2 + dX + en
  4. FC4: 对数函数Y = lg bx

下面可下载的文件 "Mathlib"包含上述提及的4个函数及源代码:n

怎样计算幂、指数、根、多项式、对数和线型值,怎样将三角函数转换为度计算? Mathlib.zip ( 31 KB ) n

注意:
幂的值和输入的值必须为32位浮点值并且符合"ANSI/IEEE Standard 754-1985, IEEE Standard for Binary Floating-Point Arithmetic"标准。

2

三角函数转换到角度

在STEP7中使用三角函数sine、cosine和 tangent 时必须以弧度(0到 2p) 定义角度值,角度值必须为浮点值并存储于累加器1中,计算的结果再次存储于累加器1中。n

角度值通常为度(0 到360 度),在STEP7中必须转换为弧度值,两者为比例关系,180度对应p (3.141593... .)n

  • 弧度 =角度 * p / 180n
  • 角度=弧度 * p / 180

可下载的附近"Winkel" (角度) 为一个小的STEP7项目,项目中包含FC1和FC2,使用这些函数可以将角度值和弧度值相互转换:n

  1. FC1: 角度值从度数转换为弧度值。
  • 输入参数:"度数" 数据类型为:REALn
  • 输出参数:"弧度值" 数据类型为:REAL
  1. FC2: 角度值从弧度值转换为度数。
  • 输入参数:"弧度值" 数据类型为:REALn
  • 输出参数:"度数" 数据类型为:REAL

函数FC1和FC2在OB1中调用,如果开始位I1.0出现上升沿FC1被调用,如果开始位I1.1出现上升沿FC2被调用。n

怎样计算幂、指数、根、多项式、对数和线型值,怎样将三角函数转换为度计算? Winkel.zip ( 59 KB ) n

注意:
在S7-400 CPU使用REAL浮点类型数据时,系统存在取整偏差。

3计算线性值
通过坐标的两个点(x0,y0)和 (x1,y1)可以决定线性特征,在横坐标定义X参数的值,函数计算Y的坐标值。输出参数Y为整数类型,取值范围为-27648 to~+27648. n

怎样计算幂、指数、根、多项式、对数和线型值,怎样将三角函数转换为度计算?
图. 03n

P点坐标值通过下列公式计算:n

  • y = ((y1-y0) / (x1-x0)) *(x-x0) +y0

怎样计算幂、指数、根、多项式、对数和线型值,怎样将三角函数转换为度计算?
图. 04n

附属的STEP7文件"Linear"包含计算线性值的函数FC101。n

怎样计算幂、指数、根、多项式、对数和线型值,怎样将三角函数转换为度计算? Linear.zip ( 335 KB )

4

在控制器中映射不同的数学函数

下面列出7个常用的数学函数,分别为4次、3次和2次方方程式,线型方程式添加指数、对数和幂的运算功能。STEP7项目文件"regressions_functionen"包含下面7个计算方程式:n

  1. FC10: Y = aX4 + bX3 + cX2 + dX + en
  2. FC11: Y = aX3 + bX2 + cX + dn
  3. FC12: Y = aX2 + bX + cn
  4. FC13: Y = aX + bn
  5. FC14: Y = a*bxn
  6. FC15: Y = a + b * ln(x)n
  7. FC16: Y = a*Xb

示例:

可以通过等式计算两个物理参数的相互关系,例如求幂函数FC14(Y = a*bx),通过X值计算Y值。
调用函数FC10 (示例)n

  • [Y = aX4 + bX3 + cX2 + dX + e]

怎样计算幂、指数、根、多项式、对数和线型值,怎样将三角函数转换为度计算?
图 05n

附件包含函数FC10~FC16的S7-SCL源文件和STL两种程序格式。n

怎样计算幂、指数、根、多项式、对数和线型值,怎样将三角函数转换为度计算? regressions_funktionen.zip ( 46 KB )

关键字:
二选一函数、替代函数、辅助函数n

原创文章,作者:ximenziask,如若转载,请注明出处:https://www.zhaoplc.com/plc337603.html

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