PLC如何产生一个随机数（含代码）

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在剑指工控群里，一群友问PLC如何产生随机数，曾记得除了三菱PLC之外其他常规品牌好像没有提供专门的随机函数。这里就整理两种产生随机数的方法：

第一种最简单直接的方法。

此方法使用的是读取CPU系统时间的纳秒作为随机数。如下图：

纳秒的位数越多随机数越无规律。

第二种用得较多的是“线性同余法"

就是下面这个式子

R(n+1) = [R(n) * a + b] mod c

为使随机数分布尽量均匀，a、b 均为质数， c 一般取值域内的最大值(mod 是求余数)

从这个式了可以看出，每次产生的随机数都跟上一次产生的数有关系，那么，第一个数是怎么来的呢？这就是线性同余法中必须用的的”种子"，也就是说，给定某个种子后，所产生的随机数序列是固定的，在计算机编程中，一般使用系统时间来初始化种子，就是前面代码中的 srand((unsigned)time(NULL)); 这一句了。因为每次运行程序的时间肯定不一样，所以产生散列肯定也不一样，从而达到“随机”的目的。

a,b,c 的取值我用的是 a=3373, b=1, c=32768

两个子程序

下面的两个子程序是smart 200中产生随机的系统编号用的，因为编号中只有4位数采用了随机数，所以下面的程序中用的是整型，最大范围为32767。如果需要更宽范围的随机数，可以采用双字类型，并适当修改程序。

使用时在第一个扫描周期调用 Srand 初始种子，需要随机数的地方调用 Random

Random 有了个最大范围参数，可以限制生成的随机数的最大范围，比如我只需要4位随机数，所以一般这样调用 CALL Random, 10000, vw0，生成的数就在 0-9999 范围内

下面是代码：

SUBROUTINE_BLOCK Srand:SBR17

TITLE=初始化随机数种子

//

// 直接使用系统时钟的分秒来作为种子

VAR_OUTPUT

seed:WORD;

END_VAR

BEGIN

Network 1

LD SM0.0

TODR VB1990

Network 2

LD SM0.0

BTI VB1994, AC1

SLW AC1, 8

BTI VB1995, AC3

+I AC3, AC1

MOVW AC1, LW0

END_SUBROUTINE_BLOCK

SUBROUTINE_BLOCK Random:SBR16

TITLE=随机数发生器

//

// 线性同余法获取伪随机数，范围：0~32767

//

// seed = (seed * 3373 + 1) % 32768;

//

VAR_INPUT

wMax:WORD; // 最大范围

END_VAR

VAR_OUTPUT

wOut:WORD;

END_VAR

BEGIN

Network 1

// wSeed * 3373 + 1 => AC1

LD SM0.0

ITD VW1940, AC1

*D 3373, AC1

INCD AC1

Network 2

// AC1 mod 32768 => wSeed

LD SM0.0

MOVD AC1, AC3

/D +32768, AC3

*D 32768, AC3

-D AC3, AC1

DTI AC1, VW1940

Network 3

// wSeed / 32768 * wMax => wOut

LD SM0.0

DTR AC1, AC1

/R 32768.0, AC1

ITD LW0, AC3

DTR AC3, AC3

*R AC3, AC1

ROUND AC1, AC1

DTI AC1, LW2

END_SUBROUTINE_BLOCK

作 者 简 介

曹俊义

工业物联网资深构建专家

工厂智能化改造践行专家

资深工业网络通讯专家

工业自动化控制系统专家

ProSoft产品顶级技术专家

工业通讯领域沉浸十数年，深喑各种工业通讯协议和工业网络架构以及国内外多种主流PLC应用和操作、熟知罗克韦尔、施耐德、西门子、GE等知名品牌的冗余系统，对工业无线通讯、工业物联网、工业IT与OT的融合，有着前瞻性的独到见解和务实的实践经验。

现任伟联科技董事长。努力为中国工业信息化、数字化、智能化的深入发展做出贡献。