基于WinCE的液位遥测系统软件设计

3CANopen通信的实现

　　3.1CAN通信

CAN通信通过调用底层封装的接口函数实现，主要包含：

开端口CAN_StartChip；
关端口CAN_StartChip；
接收CAN数据CAN_GetNextReceivedFrame；
发送CAN数据CAN_SendFrame。
　　具体通信流程如图4所示。

图4 CAN通信流程

3.2CANopen通信

CANopen协议是CAN通信应用层的协议。通信标准定义了不同的通信对象，这些通信对象通过标识符（COB_ID）来进行区分。

　　网络管理报文（NMT）：提供网络管理服务，例如初始化、错误控制和设备状态控制。NMT对象映射到一个单一的带2字节数据长度的CAN帧，它的标识符为0。在本系统中主要用于系统启动的初始化。

　　过程数据对象（PDO）：过程数据对象用来传递实时数据，数据传输被限制在1～8字节，每个PDO有一个唯一的标识符。标识符具有优先级，遥测系统主要是对实时的液位等信息进行显示，大量的PDO数据进行实时传送。

　　服务数据对象（SDO）：SDO的传送是有证实的服务，可靠性比较高，主要用于对系统中各节点的配置或信息的设置。

　　以上4种对象都有不同的优先级。对于接收到的报文根据其COB_ID进行解析,分送各不同的应用变量，即可实现CANopen通信。

　　4 应用模块实现

　　4.1 系统配置

　　本系统中采用了配置文件的形式增强配置的灵活性，配置文件是根据下位DPU中各模块、通道的现场分布汇总成的txt文件。首先，利用移动磁盘或者Remote File Viewer在PC机上载入配置文件。其次是读取工作，通过函数GetProfileString，根据不同的字段获取需要的内容。最后，对所获得内容赋给相应的变量，并进行显示更新。

　　具体配置形式如图5所示。由图可知，可以对系统中模块的使用、舱名、信号类型、单位、范围、报警上下限、报警延时等进行设置。因此，在集控室就可完成基本的配制，大大减轻了工作人员的负担。

图5 系统配置

4.2 实时显示

　　为了实现实时、准确、生动地显示系统运行状况，在该模块中利用了文本加图形的方式。因为数据量较大，界面类型较多，切换频繁，故主要采用了动态创建控件的解决方法。

液位遥测系统主要完成各舱液位的实时显示。此外，还包括货舱的温度、压力，以及管路管道的压力等重要信息。

4.3 数据存储

　　在本系统中，数据存储主要完成的是对报警数据的存储和对舱容信息的监测，利用的是WinCE自带数据库系统。

　　系统存储的主要是报警数据，因此数据量比较小，采用自带数据库可以很方便地实现所需功能。此外，EVC4.0没有提供访问外部数据库ADOCE的接口。

4.4 实时打印

　　在本系统中实现了实时打印，即只要出现报警信息，立即将该信息进行打印输出；当故障排除后，重新进行打印，以便对数据进行保存分析。

　5 结论

　　本文所研究的是基于CANopen协议，在ARM9的WinCE嵌入式开发平台上的船舶液位遥测系统软件。CANopen作为CAN总线的应用层协议，在船舶遥测系统中有着广阔的应用前景。

　　系统中CAN总线的应用大大提高了系统总体传输速率，双CAN机制更加增强了整个系统的容错能力，保证了船舶运行的安全性。整个软件系统实现了CANopen通信，完成了数据显示、存储、打印、报警，并使配置更智能，实验证明了其运行的可靠性。

　　参考文献

　　[1] 崔晓俊.船舶液位遥测系统中的新技术应用[J].船舶工程，2007(3): 72-74.

　　[2] 邬宽明. CAN总线原理和应用系统设计[M]. 北京:北京航空航天大学出版社,1996.

　　[3] 汪兵，李存斌.EVC高级编程及其应用开发[M]. 北京： 中国水利水电出版社，2005.

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