基于PAC的儲油罐智能監(jiān)控節(jié)點設(shè)計

　　式中：Vt為溫度t時的油品實測體積;K為油品體積修正系數(shù)，
　　可根據(jù)GB/T 1885--1998查得。
　　2.2.2.3質(zhì)量
　　根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)密度p20和標(biāo)準(zhǔn)體V20,采用空氣浮力修正值即可以算出油品質(zhì)量。計算公式為

　　式中：m為油品質(zhì)量;P20油品20℃下的標(biāo)準(zhǔn)密度;V20油品20℃下的標(biāo)準(zhǔn)體積;O.001 1為對油品密度的空氣浮力修正值。
　　2.3硬件配置

　　智能節(jié)點采用以PAC為主體的組合式模塊，如圖5所示控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，主要包括CPU和I/O模塊。CPU模塊選用WinCon-8337∞。，采用206 MHz CPU，存儲器為工業(yè)級512M CF卡，此外，模塊還帶有1個以太網(wǎng)接口、1個RS-232接口、1個RS-485接121、1個USB接口、2個PS/2接口以及3個I/O擴(kuò)展槽;I/O模塊選用8路模擬量采集模塊1-87017和8路通用開關(guān)量模塊1-8063。
　　2.4數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計
　　利用Visual Basic.Net來開發(fā)數(shù)據(jù)采集程序。選用的win-Con-8000系列PAC產(chǎn)品采用Windows CE.NET作為操作系統(tǒng)，針對此系列產(chǎn)品提供了多種API接口函數(shù)，如I/O模塊訪問API、iPush組件、Modbus API等，利用這些動態(tài)鏈接庫(DEE)可以方便地在Visual Basic.Net中開發(fā)應(yīng)用程序。
　　通過應(yīng)用Wincon.DLL中提供的I/O函數(shù)，完成對模擬量輸入模塊、數(shù)字量輸A/輸出模塊的數(shù)據(jù)采集怕J。根據(jù)I/O模塊的插槽號(slot)、通道號(channel)，調(diào)用相應(yīng)的I/O庫函數(shù)，來讀取液位、壓力、溫度、油氣濃度等參數(shù)以及控制輸出。主要代碼如下：
　　Wcon.i87017.Analogln(slot2，0，High)’讀取模塊1-87017第0通道值，并賦予變量“HiglI”
　　Wcon.i87017.A蒯ostn(slot2。1，Pressl)’讀取壓力1值
　　Wcon.$7017.Amlogh(slot2，2，Pr%2)’讀取壓力2值
　　Weon.$7017.Analogtn(slot2，3，Temp)’讀取溫度值
　　Wcon.$7017.,halogln(8№，5，oil)’讀取油氣濃度值
　　Wcon.$063.DIO_DO_8(slot3，1)’控制相應(yīng)的閥門開
　　Wcon.i8063.DIO_DOJ(slot3，0)’控制相應(yīng)的閥門關(guān)
　　2.5通信程序設(shè)計
　　考慮到整體的傳輸速度和網(wǎng)絡(luò)開銷，采用基于UDP的通信傳輸協(xié)議，用數(shù)據(jù)報Socket進(jìn)行數(shù)據(jù)交換;同時為了增強傳輸?shù)目煽啃裕跀?shù)據(jù)報中加入數(shù)據(jù)校驗。
　　2.5.1通信模式
　　監(jiān)控主機與各智能節(jié)點之間的通信采用基于UDP的客戶/服務(wù)器模式：監(jiān)控主機為客戶端www.cechina.cn，輪流訪問各智能節(jié)點，讀取各點的信息參數(shù);各智能節(jié)點為服務(wù)器，為監(jiān)控主機提供數(shù)據(jù)訪問服務(wù)。

　　智能節(jié)點和監(jiān)控主機的通信流程如圖6所示，其基本通信過程如下：在智能節(jié)點端，先創(chuàng)建UDP數(shù)據(jù)報類型套接字，然后調(diào)用bind()函數(shù)給此套接字綁定一個端口，再通過調(diào)用recvfrom()函數(shù)在指定的端口等待監(jiān)控主機發(fā)送來的UDP數(shù)據(jù)報;接收到套接字后，對數(shù)據(jù)報內(nèi)容進(jìn)行解讀，再調(diào)用sendto()函數(shù)將本節(jié)點的信息參數(shù)發(fā)送給監(jiān)控主機。
　　2.5.2數(shù)據(jù)校驗
　　數(shù)據(jù)包中包括ASCII碼數(shù)據(jù)串和數(shù)據(jù)校驗串，以數(shù)據(jù)串“$1.8659$1.1594$1.0131$23.91$0%$”和校驗串“63253”為例，主要校驗方法如下所示：
　　(1)求ASCII碼數(shù)據(jù)串的校驗和(Hex)
　　CheckSum=24+3l+FA+38+36+35+39+24+31+
　　FA+3l+35+39+34+24+31+FA+30+31+33+31+24+
　　32+33+FA+39+31+24+30+25+24=08EB Hex;
　　(2)將ASCII碼校驗串“63253”轉(zhuǎn)換為2字節(jié)16進(jìn)制校驗碼CSH=63253 Decimal="耵15" Hex;
　　(3)不考慮溢出，將校驗和與校驗碼相加Check·Sum+CSH=08EB Hex+F715 Hex="0000" Hex。上式結(jié)果為0，主機可確認(rèn)本次接收數(shù)據(jù)可靠。反之，要求重新發(fā)送。
　　3結(jié)束語
　　基于PAC的儲油罐智能節(jié)點已經(jīng)在某數(shù)字化油庫實驗室的模擬儲油罐區(qū)中投入使用。從實際運行情況看，采用PAC的儲油罐智能節(jié)點具有開發(fā)周期短，現(xiàn)場數(shù)據(jù)處理能力強，系統(tǒng)水平和垂直集成難度小的優(yōu)點。