艾默生UPS状态监视系统的设计

2018-03-21廖铮

电子技术与软件工程 2018年2期

关键词：数据采集

摘要本文在研究艾默生UPS接口协议的基础上，通过和UPS进行通讯，获取UPS的状态信息，设计并开发出一套能够获取UPS实时状态数据的监视系统。

【关键词】艾默生UPS 状态监视数据采集

本文主要针对艾默生UPS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

如图1所示，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。通讯信息的基本格式如表1，基本格式的注解见表2。

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（如表3），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（如表4），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（如表5）。

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。

遥测内容见表5。

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。所以對该应答码解码，全部用十六进制解释后的应答解码如表6。

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。

软件的显示界面如图2所示。