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加油车自动控制系统设计与实现 摘要：本文采取嵌入式系统开发方法，以PLC为下位机，PC104模块为上位机，运用WINCE 嵌入式操作系统+C编程语言的上位机开发模式，提出了针对加油车自动控制系统在系统软硬件上的技术设计方法。关键词：加油车；自动控制；PLC；PC104模块；WINCEAbstract: Adopting the embedded system method developing method, The PC104 module is the upper computer program receiving data by serial port communication form PLC，according to WINCE embedded operating system + C programming language development pattern,Proposed a hardware and software design method of the technology for refueling vehicle automation system。Key words: Refueling vehicle；Automation；PLC；PC104 module；WINCE一、引言加油车电控系统系统由自动控制系统与手动冗余控制系统两部分组成，正常作业使用自动控制系统，当自动控制系统出现故障或未启动时，采用手动冗余控制系统进行控制作业。两种控制方式互为冗余，确保系统作业安全、稳定、可靠。加油车自动控制系统在控制模式的选择上，以PLC为下位机，PC104模块为上位机，采用WINCE 嵌入式操作系统+C编程语言的上位机开发模式，经过基本性能试验证明，这种模式具有良好的可移植性与模块互换性，可靠性高，实用性好，并具有信息化和网络化技术提升改进的空间。二、自控系统组成与工作原理加油车自动控制系统选用嵌入式PC104模块作为系统显示和控制主要部件，采用KDN-306EX系列PLC作为系统输入和输出部件。选择符合工业环境的PC104模块采用嵌入式主板，内装Windows CE5.0操作系统和控制软件。自动控制系统通过10.4LCD显示屏显示当前工况和操作提示，通过特殊金属键盘进行人机对话，操作便捷。在加油车进行作业工作时，自控系统按照预设程序通过嵌入式PC104模块按照MODBUS协议与PLC下位机进行通讯，对电磁阀、气动调节阀、发动机电子调速器、液压系统控制阀、分动离合器控制阀、现场指示灯、报警器和微型打印机实现自动控制，并通过现场传感器将压力、流量、现场报警信号等采集到PLC并上传至嵌入式PC104模块，显示在液晶屏幕上，完成工况参数自动显示、作业提醒、故障报警、数据历史记录浏览、电子说明帮助等作业。自控系统作业原理图见下图1所示：图1 自控系统作业原理图自控系统接线原理如下图2所示：图2 电控系统接线原理图三、自控系统软件设计与实现（一）软件系统总体控制流程设计总体控制流程如图3所示：图3 软件系统总体控制流程（二）设置功能设计与实现为提高油料补给信息化管理水平，针对加油车保障对象多，装卸油数量、时间、对象、作业参数、监控报警等数据手动记载复杂的特点，自动控制系统建立了加油保障数据库，便于掌握该车辆保障油料补给的历史数据。系统专门设置了一个人机操作窗口，可以对保障单元、单元代码、输油品种、供油单位、操作单位、操作人员等信息进行设置，针对不同的使用单位和保障单元以及输油品种，系统会在其数据库中生成作业记录，便于日后进行查询、打印、输出和通讯等功能。（三）作业功能设计与实现作业功能是自动控制系统最主要的功能，系统设置了主要作业界面，针对不同的作业项目和作业内容来设定，在作业过程中主要是对被控元器件（气动球阀、指示灯、报警器、液压变速箱、分动离合器、发动机调速器等）实施控制和调节来实现其作业功能。在进行作业操作时，需要通过人机交互输入一些交互需求，依据大量操作使用经验，选择了最常用、最快捷、作业效果最好的参数作为系统默认状态下的参数，用户也可以根据使用需求自行修改或恢复这些参数。（四）查询与输出功能设计与实现通过设置查询界面，简单设置查询条件，通过在SQL Server CE 2.0中设置查询语句，可以快速查询到所需的操作记录。操作记录作为作业凭证使用，并可打印输出。通讯传递具备外部接口通讯功能，可满足外部信息化接口要求。选择输出后，系统会在固定时间间隔内（默认1秒钟）将当前工况参数实时输出至RS-232接口，外部接口设备或终端通过MODBUS-RTU协议从该串口读取数据即可。（五）帮助功能设计与实现帮助功能主要依靠车辆操作电子手册实现。操作电子手册为用户提供实时帮助的电子文档和注意事项，让用户对车辆操作的理解上加深印象，操作电子手册采用Microsoft eMbedded Visual C+4.0进行编写。四、结论本文针对加油车自动控制系统提出了一种基于以PLC为下位机，PC104模块为上位机，采用WINCE 嵌入式操作系统+C编程语言的上位机开发模式。实践证明，该系统很好地满足了加油车对自动控制上的需求，而且具有良好的可移植性与模块互换性，为其他嵌入式系统开发，尤其是对于复杂控制系统开发来言，具有很好的借