PLC编程实现在指定范围内⽣成⼀个随机数
引⾔
今天为了⽅便调试上位机程序，主要是VB中曲线更新绘制，本来以为会有现成的函数，毕竟有些⼯具⾥⾃带，⽐如Matlab。
⽹上搜了⼀下，PLC是没有的随机函数的，需要⾃⼰编写。于是决定⽤PLC编程实现，在指定范围内⽣成⼀个随机数。
发现⼀个帖⼦，是2005年的⼯控⽹帖⼦，讨论的⽐较思路⽐较清晰，还有例程。10多年前的就有⼈思考的问题，我现在才思考，想来⾃⼰还差的很远。
原⽂链接：
转帖如下：
计算机中随机数的产⽣
[原创] seafrog 2003-12-15
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⼤家可能很多次讨论过随机数在计算机中怎样产⽣的问题，在这篇⽂章中，我会对这个问题进⾏更深⼊的探讨，阐述我对这个问题的理解。
⾸先需要声明的是，计算机不会产⽣绝对随机的随机数，计算机只能产⽣“伪随机数”。其实绝对随机的随机数只是⼀种理想的随机数，即使计算机怎样发展，它也不会产⽣⼀串绝对随机的随机数。计算机只能⽣成相对的随机数，即伪随机数。
伪随机数并不是假随机数，这⾥的“伪”是有规律的意思，就是计算机产⽣的伪随机数既是随机的⼜是有规律的。怎样理解呢？产⽣的伪随机数有时遵守⼀定的规律，有时不遵守任何规律；伪随机数有⼀部分遵守⼀定的规律；另⼀部分不遵守任何规律。⽐如“世上没有两⽚形状完全相同的树叶”，这正是点到了事物的特性，即随机性，但是每种树的叶⼦都有近似的形状，这正是事物的共性，即规律性。从这个⾓度讲，你⼤概就会接受这样的事实了：计算机只能产⽣伪随机数⽽不能产⽣绝对随机的随机数。
那么计算机中随机数是怎样产⽣的呢？有⼈可能会说，随机数是由“随机种⼦”产⽣的。没错，随机种⼦是⽤来产⽣随机数的⼀个数，在计算机中，这样的⼀
个“随机种⼦”是⼀个⽆符号整形数。那么随机种⼦是从哪⾥获得的呢？
随机数⽣成之C语⾔例程
下⾯看这样⼀个C程序：
//rand01.c
#include
static unsigned int RAND_SEED;
unsigned int random(void)
{
RAND_SEED=(RAND_SEED*123+59)%65536;
return(RAND_SEED);
}
void random_start(void)
{
int temp[2];
movedata(0x0040,0x006c,FP_SEG(temp),FP_OFF(temp),4);
RAND_SEED=temp[0];
}
main()
{
unsigned int i,n;
random_start();
for(i=0;i<10;i++)
printf("%u\t",random());
printf("\n");
}
这个程序（rand01.c）完整地阐述了随机数产⽣的过程：
⾸先，主程序调⽤random_start()⽅法，random_start()⽅法中的这⼀句我很感兴趣：
movedata(0x0040,0x006c,FP_SEG(temp),FP_OFF(temp),4);
这个函数⽤来移动内存数据，其中FP_SEG（far pointer to segment）是取temp数组段地址的函数，FP_OFF（far pointer to offset）是取temp数组相对地址的函数，movedata函数的作⽤是把位于0040:006CH存储单元中的双字放到数组temp的声明的两个存储单元中。这样可以通过temp数组把0040:006CH处的⼀个16位的数送给RAND_SEED。
random⽤来根据随机种⼦RAND_SEED的值计算得出随机数，其中这⼀句：
RAND_SEED=(RAND_SEED*123+59)%65536;
是⽤来计算随机数的⽅法，随机数的计算⽅法在不同的计算机中是不同的，即使在相同的计算机中安
装的不同的操作系统中也是不同的。我在linux和windows下分别试过，相同的随机种⼦在这两种操作系统中⽣成的随机数是不同的，这说明它们的计算⽅法不同。
现在，我们明⽩随机种⼦是从哪⼉获得的，⽽且知道随机数是怎样通过随机种⼦计算出来的了。那么，随机种⼦为什么要在内存的0040:006CH处取？0040:006CH处存放的是什么？
学过《计算机组成原理与接⼝技术》这门课的⼈可能会记得在编制ROM BIOS时钟中断服务程序时会⽤到Intel 8253定时/计数器，它与Intel 8259中断芯⽚的通信使得中断服务程序得以运转，主板每秒产⽣的18.2次中断正是处理器根据定时/记数器值控制中断芯⽚产⽣的。在我们计算机的主机板上都会有这样⼀个定时/记数器⽤来计算当前系统时间，每过⼀个时钟信号周期都会使记数器加⼀，⽽这个记数器的值存放在哪⼉呢？没错，就在内存的0040:006CH处，其实这⼀段内存空间是这样定义的：
TIMER_LOW    DW  ?  ；地址为 0040:006CH
TIMER_HIGH    DW  ?  ；地址为 0040:006EH
TIMER_OFT    DB  ?  ；地址为 0040:0070H
时钟中断服务程序中，每当TIMER_LOW转满时，此时，记数器也会转满，记数器的值归零，即TIMER_LOW处的16位⼆进制归零，⽽TIMER_HIGH加⼀。rand01.c中的movedata(0x0040,0x006c,F
P_SEG(temp),FP_OFF(temp),4);
正是把TIMER_LOW和TIMER_HIGH两个16位⼆进制数放进temp数组，再送往RAND_SEED，从⽽获得了“随机种⼦”。
随机数⽣成之C＋＋语⾔例程
现在，可以确定的⼀点是，随机种⼦来⾃系统时钟，确切地说，是来⾃计算机主板上的定时/计数器在内存中的记数值。这样，我们总结⼀下前⾯的分析，并讨论⼀下这些结论在程序中的应⽤：
1.随机数是由随机种⼦根据⼀定的计算⽅法计算出来的数值。所以，只要计算⽅法⼀定，随机种⼦⼀定，那么产⽣的随机数就不会变。
看下⾯这个C++程序：
//rand02.cpp
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
unsigned int seed=5;
srand(seed);
unsigned int r=rand();
cout< }
在相同的平台环境下，编译⽣成exe后，每次运⾏它，显⽰的随机数都是⼀样的。这是因为在相同的编译平台环境下，由随机种⼦⽣成随机数的计算⽅法都是⼀样的，再加上随机种⼦⼀样，所以产⽣的随机数就是⼀样的。
2.只要⽤户或第三⽅不设置随机种⼦，那么在默认情况下随机种⼦来⾃系统时钟（即定时/计数器的值）
看下⾯这个C++程序：
//rand03.cpp
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
srand((unsigned)time(NULL));
unsigned int r=rand();
cout< return 0;
}
这⾥⽤户和其他程序没有设定随机种⼦，则使⽤系统定时/计数器的值做为随机种⼦，所以，在相同的平台环境下，编译⽣成exe后，每次运⾏它，显⽰的随机数会是伪随机数，即每次运⾏显⽰的结果会有不同。
3.建议：如果想在⼀个程序中⽣成随机数序列，需要⾄多在⽣成随机数之前设置⼀次随机种⼦。
看下⾯这个⽤来⽣成⼀个随机字符串的C++程序：
//rand04.cpp
#include
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
int rNum,m=20;
char *ch=new char[m];
for ( int i = 0; i  //⼤家看到了，随机种⼦会随着for循环在程序中设置多次 srand((unsigned)time(NULL));
rNum=1+(int)((rand()/(double)RAND_MAX)*36); //求随机值
switch (rNum){
case 1: ch[i]='a';
break ;
case 2: ch[i]='b';
break  ;
matlab生成随机数case 3: ch[i]='c';
break ;
case 4: ch[i]='d';
break ;
case 5: ch[i]='e';
break ;
case 6: ch[i]='f';
break ;
case 7: ch[i]='g';
break ;
case 8: ch[i]='h';
break ;
case 9: ch[i]='i';
break ;
case 10: ch[i]='j';
break ;
case 11: ch[i]='k';
break ;
case 12: ch[i]='l';
break ;
case 13: ch[i]='m';
break ;
case 14: ch[i]='n';
break ;
case 15: ch[i]='o';
break ;
case 16: ch[i]='p';
break ;
case 17: ch[i]='q';
break ;
case 18: ch[i]='r';
break ;
case 19: ch[i]='s';
break ;
case 20: ch[i]='t';
break ;
case 21: ch[i]='u';
break ;
case 22: ch[i]='v';
break ;
case 23: ch[i]='w';
break ;
case 24: ch[i]='x';
break ;
case 25: ch[i]='y';
break ;
case 26: ch[i]='z';
break ;
case 27:ch[i]='0';
break;
case 28:ch[i]='1';
case 28:ch[i]='1';
break;
case 29:ch[i]='2';
break;
case 30:ch[i]='3';
break;
case 31:ch[i]='4';
break;
case 32:ch[i]='5';
break;
case 33:ch[i]='6';
break;
case 34:ch[i]='7';
break;
case 35:ch[i]='8';
break;
case 36:ch[i]='9';
break;
}//end of switch
cout< }//end of for loop
cout< return 0;
}
⽽运⾏结果显⽰的随机字符串的每⼀个字符都是⼀样的，也就是说⽣成的字符序列不随机，所以我们需要把srand((unsigned)time(NULL)); 从for循环中移出放在for语句前⾯，这样可以⽣成随机的字符序列，⽽且每次运⾏⽣成的字符序列会不同（呵呵，也有可能相同，不过出现这种情况的⼏率太⼩了）。
如果你把srand((unsigned)time(NULL))；改成srand(2)；这样虽然在⼀次运⾏中产⽣的字符序列是随机的，但是每次运⾏时产⽣的随机字符序列串是相同的。把srand这⼀句从程序中去掉也是这样。
此外，你可能会遇到这种情况，在使⽤timer控件编制程序的时候会发现⽤相同的时间间隔⽣成的⼀组随机数会显得有规律，⽽由⽤户按键command事件产⽣的⼀组随机数却显得⽐较随机，为什么？根据
我们上⾯的分析，你可以很快想出答案。这是因为timer是由计算机时钟记数器精确控制时间间隔的控件，时间间隔相同，记数器前后的值之差相同，这样时钟取值就是呈线性规律的，所以随机种⼦是呈线性规律的，⽣成的随机数也是有规律的。⽽⽤户按键事件产⽣随机数确实更呈现随机性，因为事件是由⼈按键引起的，⽽⼈不能保证严格的按键时间间隔，即使严格地去做，也不可能完全精确做到，只要时间间隔相差⼀微秒，记数器前后的值之差就不相同了，随机种⼦的变化就失去了线性规律，那么⽣成的随机数就更没有规律了，所以这样⽣成的⼀组随机数更随机。这让我想到了各种晚会的抽奖程序，如果⽤⼈来按键产⽣幸运观众的话，那就会很好的实现随机性原则，结果就会更公正。
最后，我总结两个要点：
1.计算机的伪随机数是由随机种⼦根据⼀定的计算⽅法计算出来的数值。所以，只要计算⽅法⼀定，随机种⼦⼀定，那么产⽣的随机数就是固定的。
2.只要⽤户或第三⽅不设置随机种⼦，那么在默认情况下随机种⼦来⾃系统时钟。
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litianxi回复：
在很多场合都要⽤到随机数，⽐如随机分配职⼯电影票（我总是最⾓落，边上⼀定是公司最漂亮的MM）
随机选定公司出差（公游）的⼈员（27选2，选来选去总有俺，另⼀个⼀定是在12个漂亮妹妹中随机选定）
所以，掌握这个东东还是有点⽤处的……
[题⽬：]
制作⼀个函数，⽤于输出从1到36（数字）中的任意7个，⽽且输出的7个数字不能重复（买过体彩的应该清楚）
⼤家试试啦……
随机数⽣成之VB例程
tuxw⽹友【原创】
1、对于种⼦的初始化，如果不是对随机数的应⽤有⾮常特殊的要求，不要反复初始化。

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