PLC16进制转浮点数

将PLC中的16进制数值转换为浮点数的方法
解析IEEE 754标准下的单精度浮点数表示方法
为了理解如何将PLC中的16进制数值转换为浮点数，首先要了解IEEE 754标准下单精度浮点数的结构。该标准规定了一个32位二进制格式用于存储浮点数，其中最高位是符号位S（Sign），接着8位用来表示指数E（Exponent），剩下的23位则代表尾数M（Mantissa）。具体布局如下：

符号
指数
尾数

S
EEEEEEEE
MMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM

当给定一个由四个字节组成的十六进制串时，可以按照上述模式解析其对应的浮点数值。
实际操作流程说明
假设有一个来自PLC设备的数据流，包含了两个连续寄存器的内容分别为0x41B2 和 0x147B ，这两个值组合起来构成了完整的32位数据。接下来的操作步骤如下所示：

合并高低字节
需要先将高地址端和低地址端的数据按顺序连接在一起形成一个新的32位无符号整型变量。
对应到本例子中就是把0x41B2作为高位，0x147B作为低位拼接得到最终的结果:0x41B2147B

提取各部分信息
接下来依据IEEE 754定义拆分这个新的32位数字:

符号位(S): 第一位(最左边)，即0b0
指数(E): 后续八位, 即0b1000_0011
小数(M): 剩余全部剩余位, 即0b011_0010_0001_0100_0111_1011

计算实际数值
使用下面公式可求得真正的十进制浮点数值:

[ (-1)^{s} \times (1 + M / 2^{23})\times 2 ^{(e-127)} ]
代入上面获得的具体参数值得出结果约为9.123456789[^3]。
import struct

def hex_to_float(hex_str):
# Convert the hexadecimal string to bytes object
byte_data = bytes.fromhex(hex_str)

# Unpack as a single precision float using 'f' format character
result = struct.unpack('!f', byte_data)[0]

return result

if __name__ == "__main__":
example_hex = "41B2147B"
print(f"The floating point value of {example_hex}: ", end="")
print(hex_to_float(example_hex))
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