SCL 轉換函數以及數學函數(包括縮放)

一、數據類型轉換

Portal的轉換函數位於Portal的“基本指令/轉換操作”目錄下。由於SCL為強類型轉換，不同類型的變量無法直接進行運算（個人覺得下幾代軟件會更改轉換的相應操作），所以在實行不同類型的數據運算時，需要進行數據類型轉換，將數據類型轉換為一致之后，再進行數據運算。

SCL中大部分類型轉換都是隱式轉換，對於無法進行隱式轉換的類型，軟件在編譯過程中會提示。在強制轉換中，轉換統一格式如下：

原數據類型_To_目標數據類型

也可以使用“CONVERT：轉換值”對話框進行數據類型的轉換，直接雙擊CONVERT

基本函數

函數名	功能	例子
ROUND	“取整”指令用於將輸入 IN 的值取整為最接近的整數。 該指令將輸入 IN 的值解釋為浮點數，並將其轉換為一個整數或浮點數。 如果輸入值恰好是在一個偶數和一個奇數之間，則選擇偶數。	"Tag_Result" := ROUND("Tag_Value");
CEIL	使用“浮點數向上取整”指令將值取整為最近接的整數。該指令將輸入值解釋為浮點數， 並將其轉換為緊鄰的較大整數。 函數值可以大於或等於輸入值。	"Tag_Result1" := CEIL("Tag_Value"); "Tag_Result2" := CEIL_REAL("Tag_Value");
FLOOR	使用“浮點數向下取整”指令將一個浮點數的值取整為緊鄰的較小整數。 該指令將輸入值解釋為浮點數，並將其轉換為緊鄰的較小整數。 函數值可等於或小於輸入值。	"Tag_Result1" := FLOOR("Tag_Value"); "Tag_Result2" := FLOOR_REAL("Tag_Value");
TRUNC	截尾取整”指令用於直接從輸入值中截取整數。該指令僅選擇輸入值的整數部分， 並將這一部分（不含小數位）作為函數值返回。	"Tag_Result1" := TRUNC("Tag_Value1"); "Tag_Result2" := TRUNC("Tag_Value2"+"Tag_Value3"); "Tag_Result3" := TRUNC_SINT("Tag_Value4");

基本縮放與傳統縮放

縮放函數：SCALE_X與SCALE

標准化：NORM_X

取消縮放：UNSCALE

注：SCALE與UNSCALE只支持1500

SCALE_X：縮放

數模轉換中常用到縮放，縮放函數實際上就是一個線性映射的過程

官方的解釋如下：

使用“縮放”指令將浮點數映射到指定的取值范圍來進行縮放。可使用 MIN 和 MAX 參數指定取值范圍。縮放的結果為整數。

具體計算公式如下：OUT = [VALUE ∗ (MAX – MIN)] + MIN

這個過程實際上非常簡單，拿個最簡單的例子，生產一把1M的尺子，標刻度的過程就是先取1米的長度，然后10等分，得到dm，然后每段10等分得到cm，再10等分就有mm。

對於線性變換的量來說就是一個等分加映射的過程。

如果需要在SCALE_X中更改結果的數據類型，在其后加“_數據類型”即可。

具體示例如下：

"Tag_Result1" := SCALE_X(MIN := "Tag_Value1",

VALUE := "Tag_Real",

MAX := "Tag_Value2");

"Tag_Result2" := SCALE_X_REAL(MIN := "Tag_Value1",

VALUE := "Tag_Real",

MAX := "Tag_Value2");

其結果如下：

變量	計算結果
Tag_Real	0.5
Tag_Value1	10
Tag_Value2	30
Tag_Result1	20
Tag_Result2	20.0

NORM_X

標准化過程

可以使用“標准化”指令，通過將輸入 VALUE 中變量的值映射到線性標尺對其進行標准化。可以使用參數 MIN 和 MAX 定義（應用於該標尺的）值范圍的限值。輸出 OUT 中的結果經過計算並存儲為浮點數，這取決於要標准化的值在該值范圍中的位置。如果要標准化的值等於輸入 MIN 中的值，則該指令將返回結果“0.0”。如果要標准化的值等於輸入 MAX 中的值，則該指令將返回結果“1.0”。

由縮放函數，相對應就會有標准化函數，縮放相當於量的初轉換，要想得到能夠使用的量，一般要使用標准換轉換

“標准化”指令通過以下公式進行計算：

OUT = (VALUE – MIN) / (MAX – MIN)

示例如下：

"Tag_Result1" := NORM_X(MIN := "Tag_Value1",

VALUE := "Tag_InputValue",

MAX := "Tag_Value2");

"Tag_Result2" := NORM_X_LREAL(MIN := "Tag_Value1",

VALUE := "Tag_InputValue",

MAX := "Tag_Value2");

運算結果如下：

變量	結果
Tag_InputValue	20
Tag_Value1	10
Tag_Value2	30
Tag_Result1	0.5
Tag_Result2	0.5

SCALE：縮放

數模轉換在后期的文章會單出一篇，所以在此只列出SCALE函數

可以使用“縮放”指令將參數 IN 上的整數轉換為浮點數，該浮點數在介於上下限值之間的物理單位內進行縮放。通過參數 LO_LIM 和 HI_LIM 來指定縮放輸入值取值范圍的下限和上限。指令的結果在參數 OUT 中輸出。

“縮放”指令將按以下公式進行計算：

OUT = [((FLOAT (IN) – K1)/(K2–K1)) ∗ (HI_LIM–LO_LIM)] + LO_LIM

常數“K1”和“K2”的值取決於參數 BIPOLAR 的信號狀態。參數 BIPOLAR 可能的信號狀態為：

• 信號狀態“1”：假設參數 IN 的值為雙極性且取值范圍是 -27648 到 27648。此時，常數“K1”的值為 -27648.0，而常數“K2”的值為 +27648.0。

• 信號狀態“0”：假設參數 IN 的值為單極性且取值范圍是 0 到 27648。此時，常數“K1”的值為 0.0，而常數“K2”的值為 +27648.0。

如果參數 IN 的值大於常數“K2”的值，則將指令的結果設置為上限值 (HI_LIM) 並輸出一個錯誤。

如果參數 IN 的值小於常數“K1”的值，則將指令的結果設置為下限值 (LO_LIM) 並輸出一個錯誤。

如果指定的下限值大於上限值 (LO_LIM > HI_LIM)，則結果將對輸入值進行反向縮放。

二、數學函數

函數名	功能	示例
ABS	使用“計算絕對值”指令可計算輸入值的絕對值，並將結果保存到指定的操作數中。	"Tag_Result1" := ABS("Tag_Value"); "Tag_Result2" := ABS("Tag_Value1"*"Tag_Value2");
MIN	使用“獲取最小值”指令比較可用輸入的值，並將最小的值作為結果返回。 在該指令處，最少需要指定 2 個輸入，最多可以指定 32 個輸入。 如果滿足以下任何條件，則結果值無效： 在執行該指令的過程中，后台轉換數據類型失敗。 浮點數的值無效。	"Tag_Result" := MIN(IN1 := "Tag_Value1", IN2 := "Tag_Value2", IN3 := "Tag_Value3");
MAX	使用“獲取最大值”指令，比較輸入值，並將最大的值作為結果返回。 在該指令處，最少需要指定 2 個輸入，最多可以指定 32 個輸入。 如果滿足以下任何條件，則結果值無效： 在執行該指令的過程中，后台轉換數據類型失敗。 浮點數的值無效。	"Tag_Result" := MAX(IN1 := "Tag_Value1", IN2 := "Tag_Value2", IN3 := "Tag_Value3");
LIMIT	可使用“設置限值”指令，將參數 IN 的值限制在參數 MN 和 MX 值之間。參數 MN 的值不能大於參數 MX 的值。 如果參數 IN 的值滿足條件 MN <= IN <= MX，則作為該指令的結果返回。如果不滿足該條件，而且輸入值 (IN) 小於下限 MN，則將參數 MN 的值作為結果返回。如果超出了上限 MX，則將參數 MX 的值作為結果返回。 如果輸入 MN 的值大於輸入 MX 的值，則結果為 IN 參數中的指定值且使能輸出 ENO 為“0”。 只有當所有參數的操作數均為同一種數據類型時，才能執行該指令。	"Tag_Result" := LIMIT(MN := "Tag_Minimum", IN := "Tag_Value", MX := "Tag_Maximum");
SQR	使用“計算平方”指令，可以計算輸入值的平方值，並將結果保存到指定的操作數中。	"Tag_Result1" := SQR("Tag_Value"); "Tag_Result2" := SQR((SQR("Tag_Value1"))*"Tag_Value2");
SQRT	使用“計算平方根”指令，可以計算輸入值的平方根，並將結果保存到指定的操作數中。如果輸入值大於零，則該指令的結果為正數。如果輸入值小於零，則該指令返回一個無效浮點數。如果輸入值為“0”，則結果也是“0”。	"Tag_Result1" := SQRT("Tag_Value"); "Tag_Result2" := SQRT((SQR("Tag_Value1"))+"Tag_Value2");
LN	使用“計算自然對數”指令，可以計算輸入值的以 e (e=2.718282) 為底的自然對數。如果輸入值大於零，則該指令的結果為正數。如果輸入值小於零，則該指令返回一個無效浮點數。	"Tag_Result1" := LN("Tag_Value"); "Tag_Result2" := LN("Tag_Value1"+"Tag_Value2");
EXP	使用“計算指數值”指令，可通過底數 (e = 2.718282) 及輸入值來計算指數，並將結果保存在指定的操作數中。	"Tag_Result1" := EXP("Tag_Value"); "Tag_Result2" := EXP("Tag_Value1"/"Tag_Value2");
SIN	使用“計算正弦值”指令，可以計算輸入值的正弦值。輸入值的單位必須為弧度。	"Tag_Result" := SIN("Tag_Value");
COS	使用“計算余弦值”指令，可以計算輸入值的余弦值。輸入值的單位必須為弧度。	"Tag_Result" := COS("Tag_Value");
TAN	使用“計算正切值”指令，可以計算輸入值的正弦值。輸入值的單位必須為弧度。	"Tag_Result" := TAN("Tag_Value");
ASIN	使用“計算反正弦值”指令，可以計算正弦值所對應的角度值。輸入值只能是 -1 到 +1 范圍內的有效浮點數。計算出的角度值以弧度為單位，范圍在 -π/2 到 +π/2 之間。	"Tag_Result" := ASIN("Tag_Value");
ACOS	使用“計算反余弦值”指令，可以計算余弦值所對應的角度值。輸入值只能是 -1 到 +1 范圍內的有效浮點數。計算出的角度值以弧度為單位，范圍在 0 到 +π 之間。	"Tag_Result" := ACOS("Tag_Value");
ATAN	使用“計算反正切值”指令，可以計算正切值所對應的角度值。輸入值只能是有效的浮點數（或 -NaN/+NaN）。計算出的角度值以弧度為單位，范圍在 -π/2 到 +π/2 之間。	"Tag_Result" := ATAN("Tag_Value");
FRAC	“返回小數”指令的結果將返回數值的小數位。例如，輸入值 123.4567 時，將返回值 0.4567。	"Tag_Result1" := FRAC("Tag_Value"); "Tag_Result2" := FRAC_LREAL("Tag_Value");

1200與1500的浮點計算能力不錯，完全可以使用以上所有函數進行控制函數或者控制算法的編輯，具體例程會在后面的文章展現。