基于PAC的儲油罐智能監控節點(diǎn)設計

　　式中：Vt為溫度t時(shí)的油品實(shí)測體積;K為油品體積修正系數，
　　可根據GB/T 1885--1998查得。
　　2.2.2.3質(zhì)量
　　根據標準密度p20和標準體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℃下的標準密度;V20油品20℃下的標準體積;O.001 1為對油品密度的空氣浮力修正值。
　　2.3硬件配置

　　智能節點(diǎn)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(gè)以太網(wǎng)接口、1個(gè)RS-232接口、1個(gè)RS-485接121、1個(gè)USB接口、2個(gè)PS/2接口以及3個(gè)I/O擴展槽;I/O模塊選用8路模擬量采集模塊1-87017和8路通用開(kāi)關(guān)量模塊1-8063。
　　2.4數據采集程序設計
　　利用Visual Basic.Net來(lái)開(kāi)發(fā)數據采集程序。選用的win-Con-8000系列PAC產(chǎn)品采用Windows CE.NET作為操作系統，針對此系列產(chǎn)品提供了多種API接口函數，如I/O模塊訪(fǎng)問(wèn)API、iPush組件、Modbus API等，利用這些動(dòng)態(tài)鏈接庫(DEE)可以方便地在Visual Basic.Net中開(kāi)發(fā)應用程序。
　　通過(guò)應用Wincon.DLL中提供的I/O函數，完成對模擬量輸入模塊、數字量輸A/輸出模塊的數據采集怕J。根據I/O模塊的插槽號(slot)、通道號(channel)，調用相應的I/O庫函數，來(lái)讀取液位、壓力、溫度、油氣濃度等參數以及控制輸出。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)’控制相應的閥門(mén)開(kāi)
　　Wcon.i8063.DIO_DOJ(slot3，0)’控制相應的閥門(mén)關(guān)
　　2.5通信程序設計
　　考慮到整體的傳輸速度和網(wǎng)絡(luò )開(kāi)銷(xiāo)，采用基于UDP的通信傳輸協(xié)議，用數據報Socket進(jìn)行數據交換;同時(shí)為了增強傳輸的可靠性，在數據報中加入數據校驗。
　　2.5.1通信模式
　　監控主機與各智能節點(diǎn)之間的通信采用基于UDP的客戶(hù)/服務(wù)器模式：監控主機為客戶(hù)端www.cechina.cn，輪流訪(fǎng)問(wèn)各智能節點(diǎn)，讀取各點(diǎn)的信息參數;各智能節點(diǎn)為服務(wù)器，為監控主機提供數據訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)。

　　智能節點(diǎn)和監控主機的通信流程如圖6所示，其基本通信過(guò)程如下：在智能節點(diǎn)端，先創(chuàng )建UDP數據報類(lèi)型套接字，然后調用bind()函數給此套接字綁定一個(gè)端口，再通過(guò)調用recvfrom()函數在指定的端口等待監控主機發(fā)送來(lái)的UDP數據報;接收到套接字后，對數據報內容進(jìn)行解讀，再調用sendto()函數將本節點(diǎn)的信息參數發(fā)送給監控主機。
　　2.5.2數據校驗
　　數據包中包括ASCII碼數據串和數據校驗串，以數據串“$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碼數據串的校驗和(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”轉換為2字節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。上式結果為0，主機可確認本次接收數據可靠。反之，要求重新發(fā)送。
　　3結束語(yǔ)
　　基于PAC的儲油罐智能節點(diǎn)已經(jīng)在某數字化油庫實(shí)驗室的模擬儲油罐區中投入使用。從實(shí)際運行情況看，采用PAC的儲油罐智能節點(diǎn)具有開(kāi)發(fā)周期短，現場(chǎng)數據處理能力強，系統水平和垂直集成難度小的優(yōu)點(diǎn)。