西门子PLC接收的ModbusRTU数据帧中IEEE754 格式4字节数据转为浮点数转换程序

西门子PLC（Programmable Logic Controller）通常使用Modbus RTU协议进行通信，当它接收到包含4字节 IEEE 754 浮点数的数据帧时，需要按照特定的步骤将这些字节解码成浮点数。以下是基本的步骤：

1. **字节拆分**：首先，从数据帧开始，取出4个连续的字节分别存储到四个变量（通常是寄存器或内存地址）中。

unsigned char byte1, byte2, byte3, byte4;
byte1 = receivedData[0];
byte2 = receivedData[1];
byte3 = receivedData[2];
byte4 = receivedData[3];

2. **构建整数部分**：前两个字节构成整数部分的二进制表示，字节3存储指数（移位因子），字节4用于符号检测。
- 整数部分：`intPart = (byte1 << 8) | byte2;`
- 指数：`exponent = byte3;`
- 符号：`sign = (byte4 & 0x80);` 如果最高位（bit 7）为1，则为负数。

3. **偏移指数**：根据符号调整指数并处理溢出情况。对于单精度浮点数，如果指数超过规格化的范围（即非零且未达到最大值），需要加上或减去一个常量。

4. **计算尾数**：尾数是剩余两个字节表示的小数部分，先右移相应的位数，然后乘以2的指数次方（根据步骤3得到的偏移指数）。

if (sign) {
    exponent = -exponent + (1 << 15); // 对于单精度，正常化范围是[-126, 127]
} else {
    exponent = exponent - (1 << 15);
}

float fraction = (byte4 & 0x7F) / (1.0f << ((byte3 & 0x7F) + 8));
float mantissa = fraction * pow(2.0f, exponent);

5. **组合结果**：将整数部分和小数部分组合成浮点数。

float floatValue = (intPart == 0 && exponent == (1 << 15)) ? 0 : mantissa + intPart;

注意：这个过程假设输入数据是标准化的IEEE 754格式，实际操作中可能会遇到错误检查、异常处理等问题。在PLC编程语言如Ladder Logic或Structured Text中，上述步骤会转化为对应的指令或函数调用。