基于WinCE的液位遙測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　3 CANopen通信的實(shí)現(xiàn)

　　3.1 CAN通信

　　CAN通信通過(guò)調(diào)用底層封裝的接口函數(shù)實(shí)現(xiàn)，主要包含：

        開端口CAN_StartChip；
        關(guān)端口CAN_StartChip；
        接收CAN數(shù)據(jù)CAN_GetNextReceivedFrame；
        發(fā)送CAN數(shù)據(jù)CAN_SendFrame。
　　具體通信流程如圖4所示。

                              圖4 CAN通信流程

　　3.2 CANopen通信

　　CANopen協(xié)議是CAN通信應(yīng)用層的協(xié)議。通信標(biāo)準(zhǔn)定義了不同的通信對(duì)象，這些通信對(duì)象通過(guò)標(biāo)識(shí)符（COB_ID）來(lái)進(jìn)行區(qū)分。

　　網(wǎng)絡(luò)管理報(bào)文（NMT）：提供網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)，例如初始化、錯(cuò)誤控制和設(shè)備狀態(tài)控制。NMT對(duì)象映射到一個(gè)單一的帶2字節(jié)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的CAN幀，它的標(biāo)識(shí)符為0。在本系統(tǒng)中主要用于系統(tǒng)啟動(dòng)的初始化。

　　過(guò)程數(shù)據(jù)對(duì)象（PDO）：過(guò)程數(shù)據(jù)對(duì)象用來(lái)傳遞實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸被限制在1～8字節(jié)，每個(gè)PDO有一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)符。標(biāo)識(shí)符具有優(yōu)先級(jí)，遙測(cè)系統(tǒng)主要是對(duì)實(shí)時(shí)的液位等信息進(jìn)行顯示，大量的PDO數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳送。

　　服務(wù)數(shù)據(jù)對(duì)象（SDO）：SDO的傳送是有證實(shí)的服務(wù)，可靠性比較高，主要用于對(duì)系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)的配置或信息的設(shè)置。

　　以上4種對(duì)象都有不同的優(yōu)先級(jí)。對(duì)于接收到的報(bào)文根據(jù)其COB_ID進(jìn)行解析,分送各不同的應(yīng)用變量，即可實(shí)現(xiàn)CANopen通信。

　　4 應(yīng)用模塊實(shí)現(xiàn)

　　4.1 系統(tǒng)配置

　　本系統(tǒng)中采用了配置文件的形式增強(qiáng)配置的靈活性，配置文件是根據(jù)下位DPU中各模塊、通道的現(xiàn)場(chǎng)分布匯總成的txt文件。首先，利用移動(dòng)磁盤或者Remote File Viewer在PC機(jī)上載入配置文件。其次是讀取工作，通過(guò)函數(shù)GetProfileString，根據(jù)不同的字段獲取需要的內(nèi)容。最后，對(duì)所獲得內(nèi)容賦給相應(yīng)的變量，并進(jìn)行顯示更新。

　　具體配置形式如圖5所示。由圖可知，可以對(duì)系統(tǒng)中模塊的使用、艙名、信號(hào)類型、單位、范圍、報(bào)警上下限、報(bào)警延時(shí)等進(jìn)行設(shè)置。因此，在集控室就可完成基本的配制，大大減輕了工作人員的負(fù)擔(dān)。

                                 圖5 系統(tǒng)配置

　　4.2 實(shí)時(shí)顯示

　　為了實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、生動(dòng)地顯示系統(tǒng)運(yùn)行狀況，在該模塊中利用了文本加圖形的方式。因?yàn)閿?shù)據(jù)量較大，界面類型較多，切換頻繁，故主要采用了動(dòng)態(tài)創(chuàng)建控件的解決方法。

　　液位遙測(cè)系統(tǒng)主要完成各艙液位的實(shí)時(shí)顯示。此外，還包括貨艙的溫度、壓力，以及管路管道的壓力等重要信息。

　　4.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

　　在本系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)主要完成的是對(duì)報(bào)警數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和對(duì)艙容信息的監(jiān)測(cè)，利用的是WinCE自帶數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。

　　系統(tǒng)存儲(chǔ)的主要是報(bào)警數(shù)據(jù)，因此數(shù)據(jù)量比較小，采用自帶數(shù)據(jù)庫(kù)可以很方便地實(shí)現(xiàn)所需功能。此外，EVC4.0沒有提供訪問外部數(shù)據(jù)庫(kù)ADOCE的接口。

　　4.4 實(shí)時(shí)打印

　　在本系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)打印，即只要出現(xiàn)報(bào)警信息，立即將該信息進(jìn)行打印輸出；當(dāng)故障排除后，重新進(jìn)行打印，以便對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存分析。

　　5 結(jié)論

　　本文所研究的是基于CANopen協(xié)議，在ARM9的WinCE嵌入式開發(fā)平臺(tái)上的船舶液位遙測(cè)系統(tǒng)軟件。CANopen作為CAN總線的應(yīng)用層協(xié)議，在船舶遙測(cè)系統(tǒng)中有著廣闊的應(yīng)用前景。

　　系統(tǒng)中CAN總線的應(yīng)用大大提高了系統(tǒng)總體傳輸速率，雙CAN機(jī)制更加增強(qiáng)了整個(gè)系統(tǒng)的容錯(cuò)能力，保證了船舶運(yùn)行的安全性。整個(gè)軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了CANopen通信，完成了數(shù)據(jù)顯示、存儲(chǔ)、打印、報(bào)警，并使配置更智能，實(shí)驗(yàn)證明了其運(yùn)行的可靠性。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 崔曉俊.船舶液位遙測(cè)系統(tǒng)中的新技術(shù)應(yīng)用[J].船舶工程，2007(3): 72-74.

　　[2] 鄔寬明. CAN總線原理和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]. 北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1996.

　　[3] 汪兵，李存斌.EVC高級(jí)編程及其應(yīng)用開發(fā)[M]. 北京： 中國(guó)水利水電出版社，2005.

　　[4] Robert Bosch GmbH，CAN Specification Version 2.0[S]，1991,Postfach 30 02 40, D70442 Stuttgart