艾默生UPS狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

摘 要 本文在研究艾默生UPS接口協(xié)議的基礎(chǔ)上，通過和UPS進(jìn)行通訊，獲取UPS的狀態(tài)信息，設(shè)計(jì)并開發(fā)出一套能夠獲取UPS實(shí)時狀態(tài)數(shù)據(jù)的監(jiān)視系統(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】艾默生UPS 狀態(tài)監(jiān)視 數(shù)據(jù)采集

本文主要針對艾默生UPS狀態(tài)信息的采集與監(jiān)視進(jìn)行研究，并對監(jiān)控信號通訊協(xié)議進(jìn)行分析，開發(fā)出艾默生UPS狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)。本文闡述了艾默生UPS狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)開發(fā)的三個主要研究方面：

（1）UPS的主要結(jié)構(gòu)；

（2）通過對監(jiān)控信號通訊協(xié)議的分析找到UPS的狀態(tài)信息的采集點(diǎn)，以及對于采集到的狀態(tài)信息如何解碼；

（3）監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。

1 艾默生UPS的結(jié)構(gòu)

如圖1所示，UL33系列 UPS的結(jié)構(gòu)主要包括：REC（整流模塊）和INV（逆變模塊）組成的 交流- 直流- 交流變換主回路，旁路靜態(tài)開關(guān)， Q3 BP（維修旁路空開），TR2（輸出隔離變壓器），逆變靜態(tài)開關(guān)，蓄電池組以及Q1（輸入），Q5（輸出空開）等。

2 監(jiān)控信號通訊協(xié)議分析

UPS有RS232的串口用于通訊，可以將監(jiān)控終端通過串口和UPS相連，采用詢問應(yīng)答的方式進(jìn)行通訊，監(jiān)控終端向UPS每發(fā)送一次命令信息，UPS向監(jiān)控終端返回一個應(yīng)答信息。通訊信息的基本格式如表1，基本格式的注解見表2。

其中CID1為控制標(biāo)識碼，對于UPS該碼值為2AH，CID2為命令信息，對于監(jiān)控終端向UPS發(fā)出的詢問信息來說，CID2的值表示監(jiān)控終端詢問的項(xiàng)目，UPS收到監(jiān)控終端的詢問信息后，再根據(jù)CID2值所反應(yīng)的詢問項(xiàng)目作出相應(yīng)的應(yīng)答。

例如當(dāng)監(jiān)控終端發(fā)出的命令信息中CID2的值為41H時（如表3），表示監(jiān)控終端想獲取模擬量量化數(shù)據(jù)，然后UPS再向監(jiān)控終端發(fā)出響應(yīng)信息（如表4），并在響應(yīng)信息中以特定的格式包含模擬量量化數(shù)據(jù)的信息（如表5）。

DATAINFO由RTN GROUP，DATAFLAG與DATAF組成，RTN GROUP是與COMMAND GROUP對應(yīng)一致的，DATAF為UPS遙測量內(nèi)容。

遙測內(nèi)容見表5。

例如：當(dāng)監(jiān)控終端向UPS發(fā)送命令信息7E 20 01 40 41 E002 01 FD3C 0D時，表示詢問UPS的系統(tǒng)模擬量量化數(shù)據(jù)。當(dāng)UPS收到該條命令信息后會以“表4相應(yīng)信息”中的格式向監(jiān)控終端返回一條應(yīng)答信息。

在基本格式中除SOI和EOI這兩項(xiàng)是直接以十六進(jìn)制解釋（SOI=7EH，EOI=0DH），十六進(jìn)制傳輸外，其余的項(xiàng)目都是以十六進(jìn)制解釋，然后以十六進(jìn)制轉(zhuǎn)ASCII碼的方式進(jìn)行傳輸，每個字節(jié)用兩個ASCII碼表示，即低四位用一個ASCII碼表示，高四位用一個ASCII碼表示。例如： CID2=4BH，傳輸時先傳送高位“4”的 ASCII碼34H，再傳送低位“B” 的 ASCII碼42H。所以對該應(yīng)答碼解碼，全部用十六進(jìn)制解釋后的應(yīng)答解碼如表6。

其信息長度：96個ASCI碼

然后從DATAINFO信息中按照表5中的格式依次解析出“交流輸入相電壓A”、“交流輸入相電壓B”、“交流輸入相電壓C”、“交流輸出相電壓A”、“交流輸出相電壓B”、“交流輸出相電壓C”、……等等變量的浮點(diǎn)值。

通過以上分析可知：按照UPS監(jiān)控信號的通信協(xié)議，可以編寫監(jiān)控軟件與UPS進(jìn)行通訊，從而獲取UPS的應(yīng)答信息，然后根據(jù)通訊協(xié)議編寫解碼模塊對收到的應(yīng)答信息進(jìn)行解碼，即可獲得UPS的狀態(tài)信息。

3 軟件設(shè)計(jì)

軟件選用C#語言進(jìn)行編程，分為三個主要的功能模塊：

3.1 詢問模塊

該模塊對UPS發(fā)送詢問命令信息，把需要發(fā)送的命令放入一個數(shù)組中，然后循環(huán)從數(shù)組中取出命令信息進(jìn)行發(fā)送。

3.2 接收和解碼模塊

該模塊對收到的來自UPS的應(yīng)答信息進(jìn)行接收和解碼，得到相應(yīng)的UPS參數(shù)。

3.3 |UI模塊

該模塊把解碼后得到的UPS參數(shù)在界面中顯示出來。

軟件的顯示界面如圖2所示。

4 結(jié)語

本文選用C#語言進(jìn)行編程，通過對艾默生UPS通訊協(xié)議的研究，設(shè)計(jì)并開發(fā)出一套艾默生UPS狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)。可以在一臺普通電腦上安裝該軟件，利用串口連接UPS就能很方便地查看UPS設(shè)備運(yùn)行狀況。

參考文獻(xiàn)

[1]廖錚 SELEX雷達(dá)狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].科學(xué)時代，2015（05）.

[2]UL33后臺協(xié)議V150（客戶版）.

作者單位

中南空管局技術(shù)保障中心 廣東省廣州市 510405