UPS通信协议.docx
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UPS通信协议
UPS系统后台通信协议
协议版本：
V1.00
1.概述
本文规定了我公司UPS产品与后台监控软件的通讯协议。
本文以电总协议（YD/T1363-2005）为基本依据，并增加若干自定义的命令幀和数据，来完成后台对UPS监控的通讯要求。
2.物理接口
1
2
2.1串行通信口
采用RS232/RS485。
2.2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。
2.3数据传输速率
9600bps
2.4通信方式
在局站内的监控系统为分布结构。
监控站后台与UPS系统的通讯为主从方式，监控站后台是上位机，UPS系统是下位机。
3.信息类型及协议基本格式
3
3.1信息类型
信息分两种类型:
Ø由主机发出到从机的命令信息（简称命令信息）
Ø由从机返回到主机的响应信息（简称响应信息）
3.2协议基本格式
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
字节
1
1
1
1
1
2
X
2
1
格式
SOI
VER
ADR
CID1
CID2
LENGTH
INFO
CHKSUM
EOI
表3.2.1
基本格式的注解见表3.2.2以及表3.2.3
序号
符号
表示意义
备注
1
SOI
起始标志位
0x7E
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
设备标识码（UPS模块标识码为2AH）
5
CID2
命令信息：
控制标识码（命令类型描述）
响应信息：
返回码RTN（见返回码表3.2.3）
6
LENGTH
INFO字节长度（包括LENID和LCHKSUM），
数据格式见表3.3.1
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3.3.3
9
EOI
结束码
0x0D
表3.2.2
说明：
COMMANDINFO由以下控制命令码组成：
ØCOMMANDTYPE（1字节）：
表示不同的遥控命令或不同设置参数命令；
ØCOMMANDID（1字节）：
表示同一遥控命令的不同控制状态；
DATAINFO由以下应答码组成：
ØDATAI：
含有整型数的应答信息；
ØDATAF：
含有浮点数的应答信息；
ØRUNSTATE：
设备的运行状态；
ØWARNSTATE：
设备的告警状态；
序号
RTN值（HEX）
表示意义
备注
1
0x00
正常
2
0x01
VER错误，协议版本不匹配
3
0x04
CID2无效
4
0x06
无效数据
5
0x80
无效权限
6
0x81
操作失败
表3.2.3
3.3数据格式
3.3.1基本数据格式
在3.2基本格式中的各项除SOI和EOI是以十六进制解释（SOI=0x7E，EOI=0x0D），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=0x4B，传输时先传送0x34，再传送0x42两个字节。
3.3.2LENGTH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
表3.3.1
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。
3.3.3CHKSUM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65536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’。
3.3.4INFO数据格式
3.3.4.1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~D16，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
浮点数的正负取决于符号位S的值，S=1表示浮点数为负，S=0则浮点数为正。
例如：
当32位浮点数为0x40，0xA0，0x00，0x00时（如上所示），即S=0，E=129，M=2^21，
则浮点数值=（1+2^21×2^-23）·2^（129-127）=5.0
3.3.4.2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。
3.3.4.3无符号字符型（CHAR，1BYTE，0-255）
4.编码表
4
4.1编码分配及分类
在电总协议的规定中UPS的CID1为2AH。
CID2编码分配及分类表见表4.1.1。
序号
内容
CID1
CID2
备注
1
获取模拟量量化数据（浮点数）
0x2A
0x41
标准帧
2
获取开关量状态
0x2A
0x43
标准帧
3
获取告警量状态
0x2A
0x44
标准帧
4
获取通信协议版本号
0x2A
0x4F
标准帧
5
获取设备地址
0x2A
0x50
标准帧
6
获取设备（监测模块）厂家信息
0x2A
0x51
标准帧
7
获取自定义模拟量量化数据1（浮点数）
0x2A
0x80
扩展帧
8
获取自定义模拟量量化数据2（浮点数）
0x2A
0x81
扩展帧
9
获取自定义模拟量量化数据3（浮点数）
0x2A
0x82
扩展帧
10
获取自定义告警量状态1
0x2A
0x83
扩展帧
11
获取自定义历史报警/提示记录1
0x2A
0x84
扩展帧
12
获取自定义模拟量量化数据4（浮点数）
0x2A
0x85
扩展帧
表4.1.1
说明：
Ø从机对于“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”命令的响应信息中，其DATAINFO字段首先为一标示字DATAFLAG，标示字描述如下：
高字节
低字节
MaxModule
OnlineModule
StatuBit
WarnBit
D15~D9
D8~D2
D1
D0
WarnBit：
告警标示位，告警状态发生变化时为1，否则为0。
在“获取告警状态”命令的响应信息中，此位无效；
StatuBit：
开关标示位，开关量状态发生变化时为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；
MaxModule：
系统模块地址范围，例如MaxModule=10，表示系统中存在地址1~10的模块，单机时为0。
OnlineModule：
并联系统中当前在线模块数量，单机时为0。
Ø未监测可选项的响应字节传送十六进制数值0x20。
5.后台通信协议
5
5.1说明
模拟量量化数据采用浮点数形式。
5.2获取系统模拟量量化数据
采用浮点数，为了传输的灵活性，将整个模拟量分成4个模拟帧，分别为电总标准模拟量帧1个、厂家自定义帧3个，具体如下：
5.2.1获取系统模拟量量化数据（标准帧）
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
0x2A
0x41
LENGTH
CHKSUM
EOI
注：
LENID=0x00。
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
0x2A
RTN
LENGTH
INFO
CHKSUM
EOI
注：
DATAINFO由DATAFLAG与DATAF组成，DATAF为UPS遥测量内容。
DATAF内容见表5.2.1.1。
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
6
交流输出相电压C
4
7
交流输出电流A
4
8
交流输出电流B
4
9
交流输出电流C
4
10
直流输入电压（单电池组或双电池组正极电池电压）
4
11
输出频率（三相一致）
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1
1（填1）
15
直流输入电压（单电池组或双电池组负极电池电压）
4
表5.2.1.1
5.2.2获取系统模拟量量化数据（扩展帧1）
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
0x2A
0x80
LENGTH
CHKSUM
EOI
注：
LENID=0x00。
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
0x2A
RTN
LENGTH
INFO
CHKSUM
EOI
注：
DATAINFO由DATAFLAG与DATAF组成，DATAF为UPS遥测量内容。
DATAF内容见表5.2.2.1。
序号
内容
DATAF字节
1
旁路输入相电压A
4
2
旁路输入相电压B
4
3
旁路输入相电压C
4
4
旁路频率
4
5
交流输入电流A
4
6
交流输入电流B
4
7
交流输入电流C
4
8
输入频率
4
9
电池剩余容量
4
10
电池温度
4
11
正极电池电流
4
12
负极电池电流
4
表5.2.2.1
5.2.3获取系统模拟量量化数据（扩展帧2）
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
0x2A
0x81
LENGTH
CHKSUM
EOI
注：
LENID=0x00。
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
0x2A
RTN
LENGTH
INFO
CHKSUM
EOI
注：
DATAINFO由DATAFLAG与DATAF组成，DATAF为UPS遥测量内容。
DATAF内容见表5.2.3.1。
序号
内容
DATAF字节
1
输入功率因数A
4
2
输入功率因数B
4
3
输入功率因数C
4
4
输出功率因数A
4
5
输出功率因数B
4
6
输出功率因数C
4
7
输出负载百分比A
4
8
输出负载百分比B
4
9
输出负载百分比C
4
10
输出视在功率A
4
11
输出视在功率B
4
12
输出视在功率C
4
表5.2.3.1
5.2.4获取分路模拟量量化数据（扩展帧3）
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
0x2A
0x82
LENGTH
COMMANDINFO
CHKSUM
EOI
注：
COMMANDINFO由1个字节构成，标识被查询模块地址号（有效范围1~254），LENID=0x02。
该指令用于查询模块化UPS系统分路模拟量量化数据
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
0x2A
RTN
LENGTH
INFO
CHKSUM
EOI
注：
DATAINFO由DATAFLAG与DATAF组成，DATAF为UPS遥测量内容。
DATAF内容见表5.2.4.1。
序号
内容
DATAF字节
1
模块地址号
1
2
交流输入电压A
4
3
交流输入电压B
4
4
交流输入电压C
4
5
交流输入电流A
4
6
交流输入电流B
4
7
交流输入电流C
4
8
交流输出电压A
4
9
交流输出电压B
4
10
交流输出电压C
4
11
交流输出电流A
4
12
交流输出电流B
4
13
交流输出电流C
4
14
正极母线电压
4
15
负极母线电压
4
表5.2.4.1
5.2.5获取系统模拟量量化数据（扩展帧4）
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
0x2A
0x85
LENGTH
CHKSUM
EOI
注：
LENID=0x00。
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
0x2A
RTN
LENGTH
INFO
CHKSUM
EOI
注：
DATAINFO由DATAFLAG与DATAF组成，DATAF为UPS遥测量内容。
DATAF内容见表5.2.5.1。
序号
内容
DATAF字节
1
标示电池数量m
1
2
1#标示电池电压
4
3
2#标示电池电压
4
4
……
……
5
m#标示电池电压
4
表5.2.5.1
5.3获取开关量状态
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
0x2A
0x43
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
0x2A
RTN
LENGTH
INFO
CHKSUM
EOI
注：
DATAINFO由DATAFLAG与RUNSTATE组成,RUNSTATE为UPS供电状态,其内容见表5.3.1。
序号
内容
字节
备注
1
供电方式
1
0x01：
在线供电
0x02：
旁路供电
0xE9：
均不供电
0x81：
电池供电
2
用户自定义数量=8
1
3
开机/关机
1
0xE0：
开机
0xE2：
关机
4
均充/浮充
1
0xE0：
浮充
0xE1：
均充
0xE2：
非充电状态
5
切换状态
1
0xE0：
故障切旁路
0xE1：
系统切逆变
0xE2：
手动切旁路
6
输入开关状态
1
0xE0：
断开状态
0xE1：
闭合状态
7
维修旁路开关状态
1
0xE0：
断开状态
0xE1：
闭合状态
8
旁路开关状态
1
0xE0：
断开状态
0xE1：
闭合状态
9
输出开关状态
1
0xE0：
断开状态
0xE1：
闭合状态
10
电池开关状态
1
0xE0：
断开状态
0xE1：
闭合状态
表5.3.1
5.4获取告警量状态
5.4.1获取母线告警量状态
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
0x2A
0x44
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
0x2A
RTN
LENGTH
INFO
CHKSUM
EOI
注：
DATAINFO由DATAFLAG与WARNSTATE组成，WARNSTATE为UPS供电,其内容见表5.4.1。
序号
内容
字节
含义
1
逆变器同步/不同步（逆变与旁路）
1
0x00：
正常;0x03：
不同步
2
主路电压异常
1
0x00：
正常
0x01：
低于下限
0x02：
高于上限
0xEA:
缺相
3
整流器异常（全部故障）
1
0x00:
正常;0xF0:
故障
4
逆变器异常（全部故障）
1
0x00:
正常;0xF0:
故障
5
旁路电压异常
1
0x00：
正常
0x01：
低于下限
0x02：
高于上限
0xEA:
缺相
6
蓄电池异常
1
0x00：
正常
0x01：
低于下限（关机点）
0x02：
高于上限（电压过高）
0xF0：
电池无
0xE1：
预告警
0xE2：
电池接反
0xF0:
故障
7
标示电池数量m
1
填0
8
用户自定义告警数量=13
1
填13
9
主路频率异常
1
0x00：
正常
0x01：
低于下限
0x02：
高于上限
10
旁路频率异常
1
0x00：
正常
0x01：
低于下限
0x02：
高于上限
11
旁路相序错误
1
0x00:
正常;0xF0:
故障
12
电池温度异常
1
0x00:
正常;0xF0:
故障
13
负载异常
1
0x00:
正常
0xE0:
超额负荷
0xE1:
预警负荷
0xE3:
短路
0xE4:
超出标称峰值系数
0xF0:
故障
14
内部通信故障
1
0x00:
正常;0xF0:
故障
15
预充电故障
1
0x00:
正常;0xF0:
故障
16
充电器故障
1
0x00:
正常;0xF0:
故障
17
内部过温
1
0x00:
正常;0xF0:
故障
18
辅助电源故障
1
0x00:
正常;0xF0:
故障
19
切换故障
1
0x00:
正常;
0xE5:
输入切换故障
0xE6:
输出切换故障
0xF0:
故障
20
风机故障
1
0x00:
正常;0xF0:
故障
21
并机故障
1
0x00:
正常;
0xE7:
并机通信故障
0xE8:
同步信号故障
0xE9:
主从识别故障
0xF0:
故障
22
模块故障
1
0x00:
正常;0xF0:
故障
23
EPO关机
1
0x00:
正常;0xF0:
故障
24
SPD故障
1
0x00:
正常;0xF0:
故障
表5.4.1
告警字节描述：
0x00：
正常
0x01：
低于下限
0x02：
高于上限
0x03：
不同步
0xF0：
故障
0xE0：
超限
0xE1：
预告警
0xE2：
电池接反
0xE3:
短路
0xE4:
超出标称峰值系数
0xE5:
输入切换故障
0xE6:
输出切换故障
0xE7:
并机通信故障
0xE8:
同步信号故障
0xE9:
主从识别故障
0xEA:
缺相
5.4.2获取分路告警量状态
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
0x2A
0x83
LENGTH
CHKSUM
EOI
注：
COMMANDINFO由1个字节构成，标识被查询模块地址号（有效范围1~254），LENID=0x02。
响应信息
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
字节数
1
1
1
1
1
2
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