艾默生UPS狀態監視系統的設計

摘 要 本文在研究艾默生UPS接口協議的基礎上，通過和UPS進行通訊，獲取UPS的狀態信息，設計并開發出一套能夠獲取UPS實時狀態數據的監視系統。

【關鍵詞】艾默生UPS 狀態監視 數據采集

本文主要針對艾默生UPS狀態信息的采集與監視進行研究，并對監控信號通訊協議進行分析，開發出艾默生UPS狀態監視系統。本文闡述了艾默生UPS狀態監視系統開發的三個主要研究方面：

（1）UPS的主要結構；

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

（3）監控系統的軟件設計。

1 艾默生UPS的結構

如圖1所示，UL33系列 UPS的結構主要包括：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，旁路靜態開關， Q3 BP（維修旁路空開），TR2（輸出隔離變壓器），逆變靜態開關，蓄電池組以及Q1（輸入），Q5（輸出空開）等。

2 監控信號通訊協議分析

UPS有RS232的串口用于通訊，可以將監控終端通過串口和UPS相連，采用詢問應答的方式進行通訊，監控終端向UPS每發送一次命令信息，UPS向監控終端返回一個應答信息。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為控制標識碼，對于UPS該碼值為2AH，CID2為命令信息，對于監控終端向UPS發出的詢問信息來說，CID2的值表示監控終端詢問的項目，UPS收到監控終端的詢問信息后，再根據CID2值所反應的詢問項目作出相應的應答。

例如當監控終端發出的命令信息中CID2的值為41H時（如表3），表示監控終端想獲取模擬量量化數據，然后UPS再向監控終端發出響應信息（如表4），并在響應信息中以特定的格式包含模擬量量化數據的信息（如表5）。

DATAINFO由RTN GROUP，DATAFLAG與DATAF組成，RTN GROUP是與COMMAND GROUP對應一致的，DATAF為UPS遙測量內容。

遙測內容見表5。

例如：當監控終端向UPS發送命令信息7E 20 01 40 41 E002 01 FD3C 0D時，表示詢問UPS的系統模擬量量化數據。當UPS收到該條命令信息后會以“表4相應信息”中的格式向監控終端返回一條應答信息。

在基本格式中除SOI和EOI這兩項是直接以十六進制解釋（SOI=7EH，EOI=0DH），十六進制傳輸外，其余的項目都是以十六進制解釋，然后以十六進制轉ASCII碼的方式進行傳輸，每個字節用兩個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。所以對該應答碼解碼，全部用十六進制解釋后的應答解碼如表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”、……等等變量的浮點值。

通過以上分析可知：按照UPS監控信號的通信協議，可以編寫監控軟件與UPS進行通訊，從而獲取UPS的應答信息，然后根據通訊協議編寫解碼模塊對收到的應答信息進行解碼，即可獲得UPS的狀態信息。

3 軟件設計

軟件選用C#語言進行編程，分為三個主要的功能模塊：

3.1 詢問模塊

該模塊對UPS發送詢問命令信息，把需要發送的命令放入一個數組中，然后循環從數組中取出命令信息進行發送。

3.2 接收和解碼模塊

該模塊對收到的來自UPS的應答信息進行接收和解碼，得到相應的UPS參數。

3.3 |UI模塊

該模塊把解碼后得到的UPS參數在界面中顯示出來。

軟件的顯示界面如圖2所示。

4 結語

本文選用C#語言進行編程，通過對艾默生UPS通訊協議的研究，設計并開發出一套艾默生UPS狀態監視系統。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設備運行狀況。

參考文獻

[1]廖錚 SELEX雷達狀態監視系統的設計[J].科學時代，2015（05）.

[2]UL33后臺協議V150（客戶版）.

作者單位

中南空管局技術保障中心 廣東省廣州市 510405