基于PAC的储油罐智能监控节点设计

时间:2012-08-18来源:网络

  2.2.2.2标准体积
  由液位值,查看罐容积表获得油品在t时的实测体积,根据t时油品体积修正系数,计算出标准体积‰,其计算公式为

  式中:Vt为温度t时的油品实测体积;K为油品体积修正系数,
  可根据GB/T 1885--1998查得。
  2.2.2.3质量
  根据标准密度p20和标准体V20,采用空气浮力修正值即可以算出油品质量。计算公式为

  式中:m为油品质量;P20油品20℃下的标准密度;V20油品20℃下的标准体积;O.001 1为对油品密度的空气浮力修正值。
  2.3硬件配置

  智能节点采用以PAC为主体的组合式模块,如图5所示控制工程网版权所有,主要包括CPU和I/O模块。CPU模块选用WinCon-8337∞。,采用206 MHz CPU,存储器为工业级512M CF卡,此外,模块还带有1个以太网接口、1个RS-232接口、1个RS-485接121、1个USB接口、2个PS/2接口以及3个I/O扩展槽;I/O模块选用8路模拟量采集模块1-87017和8路通用开关量模块1-8063。
  2.4数据采集程序设计
  利用Visual Basic.Net来开发数据采集程序。选用的win-Con-8000系列PAC产品采用Windows CE.NET作为操作系统,针对此系列产品提供了多种API接口函数,如I/O模块访问API、iPush组件、Modbus API等,利用这些动态链接库(DEE)可以方便地在Visual Basic.Net中开发应用程序。
  通过应用Wincon.DLL中提供的I/O函数,完成对模拟量输入模块、数字量输A/输出模块的数据采集怕J。根据I/O模块的插槽号(slot)、通道号(channel),调用相应的I/O库函数,来读取液位、压力、温度、油气浓度等参数以及控制输出。主要代码如下:
  Wcon.i87017.Analogln(slot2,0,High)’读取模块1-87017第0通道值,并赋予变量“HiglI”
  Wcon.i87017.A蒯ostn(slot2。1,Pressl)’读取压力1值
  Wcon.$7017.Amlogh(slot2,2,Pr%2)’读取压力2值
  Weon.$7017.Analogtn(slot2,3,Temp)’读取温度值
  Wcon.$7017.,halogln(8№,5,oil)’读取油气浓度值
  Wcon.$063.DIO_DO_8(slot3,1)’控制相应的阀门开
  Wcon.i8063.DIO_DOJ(slot3,0)’控制相应的阀门关
  2.5通信程序设计
  考虑到整体的传输速度和网络开销,采用基于UDP的通信传输协议,用数据报Socket进行数据交换;同时为了增强传输的可靠性,在数据报中加入数据校验。
  2.5.1通信模式
  监控主机与各智能节点之间的通信采用基于UDP的客户/服务器模式:监控主机为客户端www.cechina.cn,轮流访问各智能节点,读取各点的信息参数;各智能节点为服务器,为监控主机提供数据访问服务。

  智能节点和监控主机的通信流程如图6所示,其基本通信过程如下:在智能节点端,先创建UDP数据报类型套接字,然后调用bind()函数给此套接字绑定一个端口,再通过调用recvfrom()函数在指定的端口等待监控主机发送来的UDP数据报;接收到套接字后,对数据报内容进行解读,再调用sendto()函数将本节点的信息参数发送给监控主机。
  2.5.2数据校验
  数据包中包括ASCII码数据串和数据校验串,以数据串“$1.8659$1.1594$1.0131$23.91$0%$”和校验串“63253”为例,主要校验方法如下所示:
  (1)求ASCII码数据串的校验和(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)将ASCII码校验串“63253”转换为2字节16进制校验码CSH=63253 Decimal="耵15" Hex;
  (3)不考虑溢出,将校验和与校验码相加Check·Sum+CSH=08EB Hex+F715 Hex="0000" Hex。上式结果为0,主机可确认本次接收数据可靠。反之,要求重新发送。
  3结束语
  基于PAC的储油罐智能节点已经在某数字化油库实验室的模拟储油罐区中投入使用。从实际运行情况看,采用PAC的储油罐智能节点具有开发周期短,现场数据处理能力强,系统水平和垂直集成难度小的优点。

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关键词: PAC 储油罐 工业以太网 智能节点

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