艾默生UPS状态监视系统的设计

本文主要针对艾默生UPS电源状态信息的采集与监视进行研究,并对监控信号通讯协议进行分析,开发出艾默生UPS状态监视系统。本文阐述了艾默生UPS状态监视系统开发的三个主要研究方面:

  (1)UPS的主要结构;

  (2)通过对监控信号通讯协议的分析找到UPS的状态信息的采集点,以及对于采集到的状态信息如何解码;

  (3)监控系统的软件设计。

  1 艾默生UPS的结构

  UL33系列 UPS的结构主要包括:REC(整流模块)和INV(逆变模块)组成的 交流- 直流- 交流变换主回路,旁路静态开关, Q3 BP(维修旁路空开),TR2(输出隔离变压器),逆变静态开关,蓄电池组以及Q1(输入),Q5(输出空开)等。

  2 监控信号通讯协议分析

  UPS有RS232的串口用于通讯,可以将监控终端通过串口和UPS相连,采用询问应答的方式进行通讯,监控终端向UPS每发送一次命令信息,UPS向监控终端返回一个应答信息。

  其中CID1为控制标识码,对于UPS该码值为2AH,CID2为命令信息,对于监控终端向UPS发出的询问信息来说,CID2的值表示监控终端询问的项目,UPS收到监控终端的询问信息后,再根据CID2值所反应的询问项目作出相应的应答。

  例如当监控终端发出的命令信息中CID2的值为41H时,表示监控终端想获取模拟量量化数据,然后UPS再向监控终端发出响应信息,并在响应信息中以特定的格式包含模拟量量化数据的信息。

  DATAINFO由RTN GROUP,DATAFLAG与DATAF组成,RTN GROUP是与COMMAND GROUP对应一致的,DATAF为UPS遥测量内容。

  例如:当监控终端向UPS发送命令信息7E 20 01 40 41 E002 01 FD3C 0D时,表示询问UPS的系统模拟量量化数据。当UPS收到该条命令信息后会以“表4相应信息”中的格式向监控终端返回一条应答信息。

  在基本格式中除SOI和EOI这两项是直接以十六进制解释(SOI=7EH,EOI=0DH),十六进制传输外,其余的项目都是以十六进制解释,然后以十六进制转ASCII码的方式进行传输,每个字节用两个ASCII码表示,即低四位用一个ASCII码表示,高四位用一个ASCII码表示。例如: CID2=4BH,传输时先传送高位“4”的 ASCII码34H,再传送低位“B” 的 ASCII码42H。

  其信息长度:96个ASCI码

  然后从DATAINFO信息中按照表5中的格式依次解析出“交流输入相电压A”、“交流输入相电压B”、“交流输入相电压C”、“交流输出相电压A”、“交流输出相电压B”、“交流输出相电压C”、……等等变量的浮点值。

  通过以上分析可知:按照UPS监控信号的通信协议,可以编写监控软件与UPS进行通讯,从而获取UPS的应答信息,然后根据通讯协议编写解码模块对收到的应答信息进行解码,即可获得UPS的状态信息。

  3 软件设计

  软件选用C#语言进行编程,分为三个主要的功能模块:

  3.1 询问模块

  该模块对UPS发送询问命令信息,把需要发送的命令放入一个数组中,然后循环从数组中取出命令信息进行发送。

  3.2 接收和解码模块

  该模块对收到的来自UPS的应答信息进行接收和解码,得到相应的UPS参数。

  3.3 |UI模块

  该模块把解码后得到的UPS参数在界面中显示出来。

  4 结语

  本文选用C#语言进行编程,通过对艾默生UPS通讯协议的研究,设计并开发出一套艾默生UPS状态监视系统。可以在一台普通电脑上安装该软件,利用串口连接UPS就能很方便地查看UPS设备运行状况。

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