三单UPS监控协议.docx
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三单UPS监控协议.docx
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三单UPS监控协议
UPS与后台通讯协议规范
(三进单出UPS专用)
UHK2L41U111与上位机通信协议
1概述----------------------------------------------------------------------------------------------3
2涉及范围-----------------------------------------------------------------------------------------3
3专用术语-----------------------------------------------------------------------------------------3
4物理接口-----------------------------------------------------------------------------------------3
5通信方式-----------------------------------------------------------------------------------------3
6信息类型-----------------------------------------------------------------------------------------4
7数据格式-----------------------------------------------------------------------------------------5
附录协议详细描述------------------------------------------------------------------------------8
1概述
本文描述了中小容量智能UPS单板控制软件UHK2L41U111与后台(上位机)通讯协议,包括协议涉及范围、协议专用术语、物理接口、通讯方式、信息类型、数据格式和详细通信协议内容。
2涉及范围
本文规定了通信局(站)内为实现集中监控而使用的通信电源设备在设计制造中应遵循的通讯协议,同时规定了通信局(站)电源、环境集中监控管理系统中监控模块和监控单元之间的通讯协议。
本文以电总协议为依据,根据UPS电源监控规范而制定,并扩展了相应命令。
3专用术语
监控模块SM(supervisionmodule)
电源、空调设备的智能控制器或智能采集设备,具有数据的采集、控制和滤波作用,具有与监控单元(SU)或监控站(SS)进行通信的功能,完成遥测、遥信数据的传送及实现系统的远端遥控。
监控单元SU(supervisionunit)
监控局(站)内的前置机,周期性地采集各监控模块(SM)传来的各类信息,随时接收并快速相应来自监控局站的监控命令,具有与监控站(SS)通信的功能,完成监控模块(SM)和监控站(SS)之间的遥测、遥信及遥控数据的传送。
监控站SS(supervisionstation)
具有实时作业功能,能同时监视辖区内监控单元(SU)的工作状态,可通过监控单元(SU)对监控模块(SM)下达监测和控制命令。
4物理接口
串行通讯口采用RS232。
信息传输方式为异步方式,起始位1位,数据位8位,停止位1位,无校验。
数据传输速率1.2kb/s,2.4kb/s,4.8kb/s,9.6kb/s,19.2kb/s。
5通信方式
在局站内的监控系统为分布结构。
局站监控单元(SU)与设备监控模块(SM)的通信为主从方式,监控单元为上位机,监控模块为下位机。
SU呼叫SM并下发命令,等待SM应答500ms,若无应答或接收应答错误则认为本次通讯过程失败。
设备监控模块通过MODEM拨号方式直接与监控中心相连时,通信方式同上。
遇到紧急告警,设备监控模块应有主动回叫功能。
6信息类型
6.1信息类型
信息分两种类型:
(1)由SU发出到SM的命令信息(简称命令信息)
(2)由SM返回到SU的响应信息(简称相应信息)
6.2协议的基本格式
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
字节数
1
1
1
1
1
2
X
2
1
格式
SOI
VER
ADR
CID1
CID2
LENGTH
INFO
CHKSUM
EOI
基本格式的注解见表6.2.1、6.2.2。
表6.2.1
序号
符号
表示意义
备注
1
SOI
起始标志位(STARTOFINFORMATION)
(7EH)
2
VER
通讯协议版本号
3
ADR
设备地址描述(1-254,0、255保留)
4
CID1
控制标识码(UPS标识码为2AH)
5
CID2
命令信息:
控制标识码(数据活动作类型描述)
相应信息:
返回码RTN(见返回码表7.2.2)
6
LENGTH
INFO字节长度(包括LENID和LCHKSUM),数据格式见7.3
7
INFO
命令信息:
控制数据信息COMMANDINFO
应答信息:
应答数据信息DATAINFO
8
CHKSUM
校验和码,数据格式见7.3
9
EOI
结束码
CR(0DH)
说明:
COMMANDINFO由以下控制命令码组成:
COMMANDGROUP(1字节):
表示同一类型设备的不同组号;
COMMANDID(1字节):
表示同一类型设备相同组内的不同监控点;
COMMANDTYPE(1字节):
表示不同的遥控命令或历史数据传输中的不同控制命令;
COMMANDTIME(2字节):
表示时间字段。
在遥控时表遥控的作用时间,高字节表示小时,有效范围00H-FFH;低字节表示分钟,有效范围为00H-46H;0000H表遥控作用时间为0,智能设备转入自动运行状态,FFFFH表示遥控时间无穷大。
DATAINFO由以下应答码组成:
DATAI:
含有整型数的应答信息;
DATAF:
含有浮点数的应答信息;
RUNSTATE:
设备的运行状态;
WARNSTATE:
设备的告警状态;
DATATIME:
时间字段。
表6.2.2返回码RTN
序号
RTN值(HEX)
表示意义
备注
1
00H
正常
2
01H
VER错
3
02H
CHKSUM错
4
03H
LCHKSUM错
5
04H
CID2无效
6
05H
命令格式错
7
06H
无效数据
8
E0H
无效权限
9
E1H
操作失败
10
E2H
设备故障
11
E3H-E4H
保留
用户自定义
12
E5H-E9H
监控
用户自定义
13
EAH-EFH
电源
用户自定义
7数据格式
7.1基本数据格式
在6.2基本格式中的各项除SOI和EOI是以十六进制解释(SOI=7EH,EOI=0DH),十六进制传输外,其余各项都是以十六进制解释,以十六进制—ASCII码的方式传输,每个字节用两个ASCII码表示,即高四位用一个ASCII码表示,低四位用一个ASCII码表示。
例如:
CID2=4BH,传输时先传送34H,再传送42H两个字节。
7.2LENGTH数据格式
LENGTH的数据格式如下表所示。
高字节
低字节
校验码LCHKSUM
LENID(表示INFO的传送中ASCII码字节数)
D15
D14
D13
D12
D11
D10
D9
D8
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
LENGTH共2个字节,由LENID和LCHKSUM组成,LENID表示INFO项的ASCII码字节数,当LENID=0时,INFO为空,即无该项。
LENGTH传输中先传高字节,再传低字节,分四个ASCII码传送。
校验码的计算:
D11D10D9D8+D7D6D5D4+D3D2D1D0,求和后模16的余数取反加1。
例如:
INFO项的ASCII码字节数为18,即LENID=000000010010。
D11D10D9D8+D7D6D5D4+D3D2D1D0=0000+0001+0010=0011,模16余数为0011H,0011H取反加1就是1101H,即LCHKSUM为1101H。
可得:
LENGTH为1101000000010010,即D012H。
7.3CHKSUM数据格式
CHKSUM的计算是除SOI、EOI和CHKSUM外,其他字符ASCII码值累加求和,所得结果模65535余数取反加1。
例:
收到或发送的字节序列是:
“~1203400456ABCDFEFC72\R”,则最后五个字符“FC72\R”中的FC72是CHKSUM,计算方法是:
‘1’+‘2’+‘0’+···+‘A’+‘B’+···+‘F’+‘E’
=31H+32H+30H+···+41H+42H+···+46H+45H
=038EH
其中‘1’表示1的ASCII码值,‘E’表示E的ASCII码值。
038EH模65536余数是038EH,038EH取反加1就是‘FC72’。
7.4INFO数据格式
7.4.1浮点数格式
浮点数格式与IEEE-754标准(32)有关,长度32位。
四个字节的浮点数据传送顺序为先低字节后高字节,即传送顺序为:
先低字节D7~D0,接着D15~D8,然后D23~D15,最后高字节D31~D24,最终作为分成8个ASCII码传送。
浮点数格式如下:
D31
D30~D23
D22~D0
浮点数符号位
阶码
尾数
7.4.2整型数(INTEGER,2BYTE)
有符号整型数-32768—+32767
无符号整型数0—+65535
两个字节的整型数据传送顺序为先高字节后低字节。
7.4.3无符号字符型(CHAR,1BYTE,0-255)
7.5编码表
7.5.1编码分配及分类
序号
内容
CID1
CID2
备注
1
获取模拟量量化数据(浮点数)
2AH
41H
2
获取模拟量量化数据(定点数)
2AH
42H
3
获取开关量输入状态
2AH
43H
4
获取告警状态
2AH
44H
5
遥控
2AH
45H
6
获取系统参数(浮点数)
2AH
46H
7
获取系统参数(定点数)
2AH
47H
8
设定系统参数(浮点数)
2AH
48H
9
设定系统参数(定点数)
2AH
49H
10
获取系统历史数据(浮点数)*
2AH
4AH
含开关量
11
获取系统历史数据(定点数)*
2AH
4BH
含开关量
12
获取历史告警*
2AH
4CH
13
获取监测模块时间*
2AH
4DH
14
设定监测模块时间*
2AH
4EH
15
获取通信协议版本号
2AH
4FH
16
获取设备地址
2AH
50H
17
获取设备(监测模块)厂家信息
2AH
51H
用户自定义
2AH
E0H—EFH
具体见下
18
获取DSP某内存单元数据
2AH
E0H
用户保留
19
调节UPS输出电压范围
2AH
E1H
用户保留
20
设置调试级校正系数
2AH
E4H
用户保留
附录中小容量智能UPS控制软件与后台通信协议详细定义
附录说明:
a)对于具有三相电压(电流)和单相电压(电流)两种工作方式的电源设备(如低压配电设备、开关电源设备等),工作于三相电压(电流)时,其信息字段顺序为“三相线电压AB/相电压A(电流A),三相线电压BC/相电压B(电流B),三相线电压CA/相电压C(电流C)”;工作于单相电压(电流)时,其信息字段的“三相线电压AB/相电压A(电流)”以“单相电压(电流)”替代,“三相线电压BC/相电压B(电流B),三相线电压CA/相电压C(电流C)”在传送时为十六进制数值20H。
b)模拟量数据的传送采用浮点数,不支持定点数形式。
c)SM对于“获取模拟量量化后数据(含定点数,浮点数)”,“获取开关输入状态”,“获取告警状态”,“获取系统历史数据(含定点数,浮点数)”,“获取历史告警”命令的响应信息中,其DATAINFO字段首先为一标示字节DATAFLAG,标示字节描述如下:
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
D0:
告警标示位,有未上报告警发生时为1,否则为0。
在“获取告警状态”命令的响应信息中,此位无效;
D4:
开关标示位,有未上报开关量变化时为1,否则为0。
在“获取开关输入状态”命令的响应信息中,此位无效;
其它位用户自定义。
d)未监测可选项的响应字节传送十六进制数值20H。
e)通讯协议中如果用户自定义监测数量为0,则相应的“用户自定义遥测/状态/告警数量”字节为00H。
1、获取系统模拟量量化数据(浮点数)
命令信息
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
字节数
1
1
1
1
1
2
LENID/2
2
1
格式
SOI
VER
ADR
2AH
41H
LENGTH
CHKSUM
EOI
注:
LENID=00H
响应信息
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
字节数
1
1
1
1
1
2
LENID/2
2
1
格式
SOI
VER
ADR
2AH
RTN
LENGTH
DATAINFO
CHKSUM
EOI
注:
DATAINFO由DATAFLAG与DATAF组成,DATAF为UPS遥测量内容。
遥测内容见下表:
UPS系统遥测内容及传送顺序
序号
内容
DATAF字节
1
交流输入相电压A
4
2
交流输入相电压B
4
3
交流输入相电压C
4
4
交流输出相电压A
4
5
交流输出相电压B
4(单相UPS均填20H)
6
交流输出相电压C
4(单相UPS均填20H)
7
交流输出电流A
4
8
交流输出电流B
4(单相UPS均填20H)
9
交流输出电流C
4(单相UPS均填20H)
10
直流输入电压(正组)
4
11
输出频率
4
12
标示电池数量m
1(填0)
13
标示温度数量n
1(填0)
14
用户自定义遥测内容数量为6
1(填6)
15
交流输入频率
4
16
负载大小(以百分比表示)
4
17
电池容量(以百分比表示)
4
18
机内温度
4
19
旁路电压
4
20
电池电压(负组)
4
2.获取系统开关输入状态
命令信息
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
字节数
1
1
1
1
1
2
LENID/2
2
1
格式
SOI
VER
ADR
2AH
43H
LENGTH
CHKSUM
EOI
注:
LENID=00H,
响应信息
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
字节数
1
1
1
1
1
2
LENID/2
2
1
格式
SOI
VER
ADR
2AH
RTN
LENGTH
DATAINFO
CHKSUM
EOI
注:
DATAINFO由DATAFLAG与RUNSTATE组成,RUNSTATE为UPS供电状态,其内容见下表。
UPS工作状态及传送顺序
序号
内容
字节
备注
1
供电方式
1
01H:
UPS供电
02H:
旁路供电
E9H:
均不供电
2
用户自定义数量为5
1(填5)
3
电池自检中
1
E0H:
自检中
E1H:
没在自检
4
均充/浮充(正组)
1
E2H:
浮充
E3H:
均充
EAH:
非充电状态
5
均充/浮充(负组)
1
E2H:
浮充
E3H:
均充
EAH:
非充电状态
6
开机/关机
1
E4H:
开机
E5H:
关机
E6H:
正在关机
7
UPS供电
1
E7H:
电池逆变供电
E8H:
市电逆变供电
状态字节描述:
01H:
UPS供电02H:
旁路供电E0H~EFH:
用户自定义
3.获取告警状态
命令信息
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
字节数
1
1
1
1
1
2
LENID/2
2
1
格式
SOI
VER
ADR
2AH
44H
LENGTH
COMMANDINFO
CHKSUM
EOI
注:
LENID=00H
响应信息
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
字节数
1
1
1
1
1
2
LENID/2
2
1
格式
SOI
VER
ADR
2AH
RTN
LENGTH
DATAINFO
CHKSUM
EOI
注:
DATAINFO由DATAFLAG与WARNSTATE组成,WARNSTATE为UPS供电
系统告警状态,见下表:
UPS告警内容及传送
序号
内容
字节
含义
1
同步/不同步
1
00:
正常03:
不同步
2
市电电压(A相)
1
00:
正常
01:
低于下限(掉电)
02:
超限:
E0:
欠压
3
整流器
1
00:
正常F0:
故障
4
逆变器
1
00:
正常F0:
故障
5
旁路电压
1
00:
正常01:
低于下限
02:
超限
6
蓄电池总电压(正组)
1
00:
正常
01:
低于下限(关机点)
02:
高于上限(电压过高)
F0:
故障
E1:
预告警
7
标示电池数量m
1(填0)
填0
8
用户自定义告警数量为10
1(填10)
填10
9
充电器故障
1
00:
正常F0:
故障
11
输出短路
1
00:
正常F0:
短路
12
输出过载
1
00:
正常F0:
过载
13
散热器温度过高
1
00:
正常F0:
过高
14
市电频率
1
00:
正常E0:
超限
15
缺零故障
1
00:
正常E0:
故障
16
输入缺相
1
00:
正常E0:
故障
17
市电电压(B相)
1
00:
正常
01:
低于下限(掉电)
02:
超限:
E0:
欠压
18
市电电压(C相)
1
00:
正常
01:
低于下限(掉电)
02:
超限:
E0:
欠压
19
蓄电池总电压(负组)
1
00:
正常
01:
低于下限(关机点)
02:
高于上限(电压过高)
F0:
故障
E1:
预告警
告警字节描述:
00H:
正常01H:
低于下限02H:
高于上限
03H:
不同步F0H:
故障
E0~EFH:
用户自定义(E0:
超限E1:
预告警)
4.获取系统参数(浮点数)
命令信息
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
字节数
1
1
1
1
1
2
LENID/2
2
1
格式
SOI
VER
ADR
2AH
46H
LENGTH
CHKSUM
EOI
注:
LENID=00H
响应信息
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
字节数
1
1
1
1
1
2
LENID/2
2
1
格式
SOI
VER
ADR
2AH
RTN
LENGTH
DATAINFO
CHKSUM
EOI
注:
DATAINFO由DATAF组成,为UPS系统参数,见下表:
UPS供电系统参数及传送顺序
序号
内容
DATAF
备注
1
蓄电池总电压上限
4
(填20H)
2
蓄电池总电压下限
4
(填20H)
3
蓄电池单体电压上限
4
(填20H)
4
蓄电池单体电压下限
4
(填20H)
5
用户自定义参数数量为9
1
(填9)
6
后台电池自检时间长度
4
1秒----600秒(5秒)
7
遥控关机延迟时间
4
120秒----600秒
(120秒)
8
UPS恢复延迟时间
4
0秒-----43200秒
(10秒)
9
是否自动重起机
4
01:
不自动02:
自动
(自动)
10
是否允许均充设置
4
01:
不允许02:
允许
(允许)
11
主/从/单机设置
4
01:
单02:
主03:
从
(单)
12
主从机交替工作时间
4
7,30,90,
180(30)天
13
UPS工作模式
4
01:
正常02:
ECO
14
UPS告警继电器设置
4
01---电池故障
02---充电器故障故障
04---市电掉
08---输入缺相
16---市电缺零
32---旁路故障
64---输出过载
128---保留
5.设定系统参数(浮点数)
命令信息
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
字节数
1
1
1
1
1
2
LENID/2
2
1
格式
SOI
VER
ADR
2AH
48H
LENGTH
COMMANDINFO
CHKSUM
EOI
注:
LENID=0AH,COMMANDINFO为5字节,由COMMANDTYPE与
COMMAND DATAF组成,参数类型如下表
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
字节数
1
1
1
1
1
2
LENID/2
2
1
格式
SOI
VER
ADR
2AH
RTN
LENGTH
CHKSUM
EOI
注:
LENID=00H
UPS设定参数类型表.
序号
内容
COMMANDTYPE
1
设置蓄电池总电压上限
80H(设置无效)
2
设置蓄电池总电压下限
81H(设置无效)
3
设置蓄电池单体电压上限
82H(设置无效)
4
设置蓄电池单体电压下限
83H
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