admin 发表于 2024-11-15 21:17:23

CODESYS 实战:爱因斯坦的数学题

引言在工业自动化编程中,练习逻辑思维和算法设计是学习 CODESYS 结构化文本(ST)语言的重要步骤。本文通过解决一个经典的数学问题,帮助您在实践中提高 ST 语言编程能力。本文适合初学的小白,老鸟可以略过了,或者提供更先进的算法思路,我门共同进步。
1   问题描述爱因斯坦提出了一道有趣的数学题:对于一条长阶梯,若每步跨 2 阶,则最后剩 1 阶;若每步跨 3 阶,则最后剩 2 阶;若每步跨 5 阶,则最后剩 4 阶;若每步跨 6 阶,则最后剩 5 阶。只有每次跨 7 阶时,最后才正好一阶不剩。问题是,在 1 到 n 内,有多少个数能满足这些条件,并记录这些数字。
2   程序设计思路我们需要遍历从 1 到 n 的每一个数字,检查它是否满足上述所有条件,并将满足条件的数字存储到数组中。
3   程序代码
FUNCTION_BLOCK PM_EinsteinStairs
VAR_INPUT
    n : DINT := 1000; // 范围END_VAR
VAR_OUTPUT
    Count : DINT; // 满足条件的数字数量
    Results : ARRAY OF DINT; // 存储满足条件的数字
END_VAR
VAR
    i : DINT; // 循环计数器
END_VAR
(*版本记录:版本          日期         作者 V1         2024-5-3       *)

// 初始化数据
Count := 0;
FOR i:=1 TO 100 DO
Results := 0;
END_FOR
FOR i := 1 TO n DO
   IF (i MOD 2 = 1) AND
       (i MOD 3 = 2) AND
       (i MOD 5 = 4) AND
       (i MOD 6 = 5) AND
       (i MOD 7 = 0) THEN
       Count := Count + 1;
      Results := i;
   END_IF
END_FOR
4   代码解释
变量定义:n:取值范围。
Count:满足条件的数字数量。
Results:存储满足条件的数字,最大支持 100 个。
i:循环计数器,用于遍历每个数字。

核心逻辑:
使用循环从 1 到 n 遍历每个数字。
使用模运算检查每个数字是否满足题目中给出的条件。
如果某个数字满足所有条件,Count加 1,并将该数字存储到Results数组中。

5   运行结果
1000以内共有5个数字能满足条件,分别是:119;329;539;749;959。你可以测试更大的数字来验证是否满足。
当然算法大师也可以继续深挖更简单更省资源的计算方法。文中提供的遍历方法理解简单,但需要耗费相对比较多的资源。



6   开源版本说明该程序遵循开源原则,任何人都可以使用、修改和分发此代码。在使用前应进行充分的测试,修改代码时,请秉持分享精神,将您的改进和成果进行分享,以便更多人受益。
总结
通过这一练习,您不仅熟悉了如何在 CODESYS 中使用 ST 语言进行条件判断、循环控制和模运算(取余),还在实践中提升了逻辑思维和问题解决能力。这种练习为您解决更复杂的编程任务打下了坚实基础。


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