基于PAC的儲油罐智能監控節點設計

　　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，
　　可根據GB/T 1885--1998查得。
　　2.2.2.3質量
　　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量。計算公式為

　　式中：m為油品質量;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

　　智能節點采用以PAC為主體的組合式模塊，如圖5所示控制工程網版權所有，主要包括CPU和I/O模塊。CPU模塊選用WinCon-8337∞。，采用206 MHz CPU，存儲器為工業級512M CF卡，此外，模塊還帶有1個以太網接口、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路通用開關量模塊1-8063。
　　2.4數據采集程序設計
　　利用Visual Basic.Net來開發數據采集程序。選用的win-Con-8000系列PAC產品采用Windows CE.NET作為操作系統，針對此系列產品提供了多種API接口函數，如I/O模塊訪問API、iPush組件、Modbus API等，利用這些動態鏈接庫(DEE)可以方便地在Visual Basic.Net中開發應用程序。
　　通過應用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)’控制相應的閥門開
　　Wcon.i8063.DIO_DOJ(slot3，0)’控制相應的閥門關
　　2.5通信程序設計
　　考慮到整體的傳輸速度和網絡開銷，采用基于UDP的通信傳輸協議，用數據報Socket進行數據交換;同時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之間的通信采用基于UDP的客戶/服務器模式：監控主機為客戶端www.cechina.cn，輪流訪問各智能節點，讀取各點的信息參數;各智能節點為服務器，為監控主機提供數據訪問服務。

　　智能節點和監控主機的通信流程如圖6所示，其基本通信過程如下：在智能節點端，先創建UDP數據報類型套接字，然后調用bind()函數給此套接字綁定一個端口，再通過調用recvfrom()函數在指定的端口等待監控主機發送來的UDP數據報;接收到套接字后，對數據報內容進行解讀，再調用sendto()函數將本節點的信息參數發送給監控主機。
　　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，要求重新發送。
　　3結束語
　　基于PAC的儲油罐智能節點已經在某數字化油庫實驗室的模擬儲油罐區中投入使用。從實際運行情況看，采用PAC的儲油罐智能節點具有開發周期短，現場數據處理能力強，系統水平和垂直集成難度小的優點。