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1、机场分布式加油监控管理系统 刘飞赵 曹贻须丈波 ( 无拐轻 工大学 信息与控 侧工粗 学跳无 妞2 1 4 0 3 6 ) 摘要介绍一种分布式自 动化加油管理系晚， 应用A T 8 9 C 5 1 单片机和9 3 L C 6 6.行EP R O M 简化 硬 件结构 ， 讨论 了蔽 坟功 能及软件设 计。 关. 月单 片机 . 分右 盛故. 白动 加油 1引 言 某小型机场有 6个油井对各种飞机及抽车加油， 以往由专人往返于各分散油井之间手 工加油并进行登记汇总， 占用人手， 工作量大， 也容易出错. 据此我们和机场油料股的同志一 起， 在原有流量侧童的机械式表头上， 加装脉冲发讯头， 研制出
2、以8 9 C 5 1单片机为核心的现 场加油控制器， 通过R 3 4 2 2 总线和中央管理站P C机组成分布式机场加油管理系统， 整个系 统结构如图 1 所示。 圈1 爪统结 构示t 圈 2 现场控制器的软硬件设计 现场控制器如 图 2所示， 包括由 8 9 C 5 1 ， 两片申行 E P R OM9 3 L C 6 6 ， 通信接 口芯片 7 5 1 7 4 圈 2 控 刹.原 月圈 7 5 1 7 6 等组成的核心部分， 另外还有油 流量脉冲发生及整形电 路， 电磁阀控制接口电 路， 触 摸按钮及数码显示电路等外围部分。 3 1 4 2 . 1 现场控制器的设计要求 现场控制器应能独立
3、于中央管理机工作， 通过轻触按键输人巳注册的飞机或油车号及 正确的密码开始加油; 可以现场设定加油量， 否则自动以上次加油作为本次设定值; 注册飞 机号和密码保存在控制器中， 可通过中央管理机对其进行增减或修改; 加油时八段数码显示 实时加油量， 并可同时向中央 P C机传送; 除定量加油外， 通过按键可随时中止加油， 并可查 询本次加油量和累积加油量。控制器轻触按键包括数字键和加油、 中止、 设定、 查询/ 校正等 功能键 。 2 . 2 串行电擦除存储器 9 3 L C “ 的使用 9 3 L C 6 6 是C MO s 三线总 线协议的串行EP R O M， 断电后数据保持1 0 年不会
4、丢失， 可 重复擦写1 0 万次， 共有 4 K二进制位， 选择 O R G接地， 每片 9 3 L C “ 有 5 1 2 个八位字节。 其 主要读写操作时序如表1所示。 班 1 9 3 L C 6 6 妞 作柑令 I t r u e t i o mS B O p c o d e Ad d -) 妞 I n D a t a Ou tCL K E W EN10 01 1. + . 份 . 份H g h -Z 1 2 W RI T E I0 1A8 - AOD7 - DOR D Y M Y2 0 Ew刀510 00 0. . . 0 H i g h -Z 1 2 RE AD11 0A 8 - A
5、O D7 - DO2 0 设计中用 8 9 C 5 1的P l . 2作为 9 3 C L 6 6时钟 C L K, P l . 3 和 P l . 4分别为输人 D I 及输出 D O， 考虑系统存储容量， 使用两片 9 3 L C 6 6 ， 可提供 1 K字节存储空间， P i . l 和 P 1 . 5 为片选 信号。 定义每架飞机或油车信息纪录占1 2 个单元， 具体见表2 . 每个控制器最多同时注册8 0 班 x 信息 纪级格 式 1 2 s 标 二 飞 机 ， ， 车 号 码 (5 “ 压 眠， 盈 近一次加油 t 7 1 0 系计加 抽t爪计次效密 妈 架飞机或油车纪录， 另外
6、还有一些单元作为控制器公共信息区。 2 . 3 加油最的测最 飞机加油量很大， 对显示和控制的精度只要求以升为基本单位。为此利用原有的L L - 8 0 X型流量计， 对发讯头电路略作改动， 再增加整形调理电路， 将油流量转换成计量脉冲， 引 人 8 9 C 5 1 的 I NT 1 端， 单片机中断方式响应计数。系统设计中将流量的侧量分为两级， 脉冲 中断服务程序对脉冲计数并先完成从脉冲数到流量的取整转换， 然后程序通过二进制小数 运算对流量转换进一步修正并进行流量积算， 程序框图见图3 。 这样设计兼顾显示及控制精 度的要求和单片机实时计算处理能力， 效果如何关键取决于从脉冲数到流量的转换
7、值的选 取， 太大则精度受影响， 太小则单片机计算处理跟不上， 根据流量计及发讯头的标称脉冲/ 流 量变换系数( 每个脉冲约 8 5 . 5 . 1 ) , 我们取转换值为 1 2 , 即中断响应每1 2 个脉冲为 1 升， 再 依据给定的修正系数对上述测量值修正。 随着流量计本身或使用条件的变化， 修正系数应重 新调整， 这可以通过管理机修改各控制器公共信息区中的修正系数项来实现， 更直接的方法 一3 1 5 一 田 3 油 皿侧.子 粗序 还可用校正键( 此键供管理人员使用， 需特殊的密码) 在现场自动调整修正系数项。 修正后的 测云值进行积算并保留小数. 在流最定时显示和与加油设定值比较
8、时， 对积算值四舍五人取 整; 特别地， 在加抽停止时先对未满1 2 个脉冲的计数值计人一并处理， 然后取整。 2 . 4 8 9 C 5 1的资源利用 8 9 C 5 1的指令与 5 1系列单片机完全相同， 结构也基本一样， 所不同的是它本身带有 2 K E P R OM， 尤其适合设计小型智能系统或仪表.如图2 所示, P O口拍出八段数码箱号， P Z 口一方面完成数码管和发光二极管的动态显示， 另一方面作为键盘扫描线与R D和 WR形 成键盘阵列: 8 9 C 5 1的申行口通过7 5 1 7 4 和 7 5 1 7 5 构成 R S 4 2 2接口， T 1为波特率发生器; T 。
9、作为程序中 各有关任务定时器， 同 时还起Wa t c h d o g 功能. 3 管理计算机的功能实现 3 . 1 通信协议及通信功能 本系统采用R S 4 2 2 总线， 主从 通信协议tl， 缺 省波 特率9 6 0 0 。 由巾央管理计算机首先发 送油井号呼叫各油井控制器， 被呼叫的油井回答正确后， 管理计算机发出不同命令完成不同 的通信功能， 具体包括: 油井控制器实时信息上送; 加油记录上送; 飞机或抽车号及其密码上送和下载( 修改或增减) ， 控制器公共信息区内容上送和下载( 如更改校正密码， 油井号， 油量测量标度转换值 及修正系数， 等等) 。 加油记录上送的数据包格式如表
10、3 ， 衰 3 傲姗包 格式 3 1 6 其中S I D为油井号; L I N K为 1 表示通信接通， 为0则没有接通; B US Y为 1 表示油井正在 加袖， 为。 则油井空闲3 n表示要发送的 记录总 数， 它是根据存储在油井控制中信息纪录格 式的标志确定， 标志为 1 表示记录巳经发送过， 为。表示尚未发送; 记录内容包括飞机或抽 车号， 最近一次加油时， 象计加油量， 累计加油次数， 一旦发送完毕标志置 1 , 实时信息上送功能的数据包较为简单， 只有S I D , L I N K , B U S Y和正 在加油的飞机号和 即时加油量。 3 . 2 管理功能 管理信息系统用 F o
11、 x p r o开发， 通信接口用C语言开发， 由管理信息系统调用， 系统数 据库以加油装置号( 飞机或抽车号) 为核心组织， 包括加油量 ， 加油次数， 加油时间等原始信 息和每日用油总童， 各油井的加油量， 各飞机或油车的月年加抽总盘等等汇总信息。程序设 计的模块如图 4 所示， 各模块的主要功能如下。 监控 管理系统 。监 。一 。 统 计一 录 人 及 。 。设 。 。 圈4 管理 联统功 能示t圈 1 )实时监控 全场油井加油动态流程图显示。 对各油井工作强制控制. 2 )汇总统计 各飞机或油车在给定时间段内加油量和加油次数( 最小统计单位为天) ， 各抽井在给定时间段内使用情况，
12、如飞机或油车号， 加油量等， 每天加油飞机或油车的情况细表， 包括加油量和加抽时间， 上述统计的报表打印。 3 )录人及修改 翰人允许加油的飞机或油车号码及其密码， 发送至现场控制器的存储器， 对已录人信息修改或增减， 4 )系统设置与维护 系统管理员密码， 系统数据库人工维护， 对现场控制器公共信息区进行设置与维护， 该区内容包括校验密码， 油井号， 油盈侧盆 标度转换值及修正系数， 通信波特率， 等等。 4 结束语 利用计算机技术对加油井进行革新改造， 促进了机场后勤保障工作的现代化。 本系统设 计针对该机场现有条件， 将可靠实用与先进可扩展结合起来， 已实际运行近 两年， 系统稍作 一3
13、 1 7 一 改变也可适合其他应用场合. 今 考 文 嗽 C 1 7 刘飞哪， 一种备于简化o s l 镇盯的主从总线通信协议及实现， 自动化及仪表, 1 9 9 6 , V . 1 1 1 ( 3 ) , 3 4 -3 6 刘飞男刹 教 挽 1 9 6 5 年? 月5 日生于江苏省谁明 市, 1 9 9 0 年 月于无拐轻工大学自动化系工业自动化专业， 获砚士李泣 曲获 中国轻 工业 科技进 步 二、 三峥奖 各 一 次 ， 中国轻工 总会 先进个人 ， 江苏省 优介青牟 骨干段 师 目 前 正在承 担国 泉“ 九五 口 攻关项 目 和 共它过 程搜 目系忱 没计 与开及 工作 ， 并从 事工 业 自 动 化傲学 和科 研 工作 . 已完 成 舍郁级 监定项 目4项 e没 表学术 论文 3 0 绮 通信 地址 : 2 1 4 0 3 6 江称 无怪轻 工大学信 息与控侧 工粗 华晚 电话 : ( 0 5 1 0 ) 5 8 0 3 9 9 0 一3 1 8 一
