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Intelligenz für dumme USVs

Warum diese Schaltung?

Wer bei seinem Rechner trotz "dummer" USV diese Intelligenz nachrüsten will, der kann das auch als wenig geübter Bastler für so etwa 10 Euro machen.

Die Bauteile sind so gewählt, daß sie auch auf der 230-V-Seite gefahrlos verarbeitet werden können; auf eine Platine wurde verzichtet, weil der Aufwand dafür recht hoch ist (wenn man ansonsten nicht in diesem Bereich arbeitet).

Bauteile nach dem Reichelt-Katalog

Best.-Nr.
Preis (2005)
MW 88V-GS/6Stecker-Netzteil, unstabilisiert, 300mA2,30Steckernetzteil

FIN 40.52.9 12V
2 WechslerSteckrelais, 2x UM, 250V/8A
für 1 oder 2 Rechner
1,55Printrelais

FIN 095.51
Haltebügel für Fin 40.xx0,20Haltebügel

FIN 95.95.3
Relaisfassung f. Fin 40.51/52/ 40.61/ 41.52, blau2,30Relaisfassung
1/4W 4K7 2 Widerstände 4,7 kOhm 1/4 Watt
pro Rechner
0,10
0,10
D-SUB BU 09Sub-D9-Buchse (weiblich/female)
pro Rechner
0,10Sub-D9-Buchse female
SV UD-SUB-Befestigungssatz, 2 Bolzen mit Muttern
pro Rechner
0,14Befestigungssatz
AK 230D-SUB Verlängerung, 1:1, 9-pol., ST/BU, 1,8m
pro Rechner
0,65Sub-D9-Verlängerung
TEKO D12.13Gehäuse3,50Gehäuse

Beschaltung der Sub-D9-Buchse:


Sub-D9 female Sub-D9 male RS-232-Belegung
weiblichmännlichBelegung

USV-Adapter
Für diesen Anwendungszweck reicht es aus, die Pins 1 und 5 der Sub-D9-Buchse mit dem Mittelabgriff und dem Öffner-Kontakt zu verbinden; das ist der, der auf dem Sockel als "geschlossen" dargestellt ist ("12" oder "22").
Die untere Hälfte der Zeichnung ist für diesen Verwendungszweck unwichtig: sie beschreibt die Pinbelegung von APC-USVs (s.u.).
(Für eine etwas bessere Zeichnung wäre ich sehr dankbar - ich bin da etwas unbegabt)

Adapter Ergebnis (Werner Mose)

In vielen ähnlichen Adapter-Schaltungen werden 10-kOhm-Pullup-Widerstände vorgeschlagen; dieser Wert ist zu gross. Bei einem Wert von 4,7 kOhm wird (in Verbindung mit dem sowieso eingebauten internen Widerstand von meistens 4,7 kOhm) sicherer umgeschaltet zwischen logisch "low" und logisch "high".
(Informationen von Siegfried Schmidt in de.sci.ing.elektrotechnik, 14.10.2005)


Am einfachsten ist die gesamte Beschaltung über eine 3-fach-Steckdose zu erreichen: 1 Anschluss für die USV, ein Anschluss für diese Schaltung, 1 Anschluss für den Monitor. Der Rechner wird mit dem Ausgang der USV verbunden.
Die Sub-D9-Buchse dieser Schaltung ist mit einem "Modem-Verlängerungskabel" an die serielle Schnittstelle des Rechners anzuschließen, nicht etwa mit einem "Null-Modem-Kabel".

Funktionstest

Beim Server ist die passende Software zu installieren (klar); wenn der c't/ODS-Schulserver "Arktur" benutzt wird, ist dieser Menupunkt unter "System verwalten/Hardware" zu finden. Als Typ ist "Standard-USV mit Pegelausgang" zu wählen.
Der Rechner hat (kontrolliert) herunterzufahren, wenn die Leitungen zu Pin 1 und 5 (Power fail und Gnd) für etwa eine Minute miteinander verbunden werden.
Wer anstelle des "upsd" "genpowerd" benutzt, der stellt als Typ "apc-linux" ein.
In "/sbin/powerfail" ist vor-eingestellt, dass der Rechner nach einem Spannungsausfall wieder bootet; das ist keine sinnvolle Einstellung. Wenn z.B. in den Ferien die Handwerker mehrfach die Sicherungen herausnehmen, dann wäre nach kurzer Zeit der Akku der USV leergesuckelt. Also sollte an allen Stellen des Skripts "shutdown -r" durch "shutdown -h" ersetzt werden ("reboot" wird durch "halt" ersetzt).

Tests

  1. Test des USV-Adapters

    nur den frisch gelöteten USV-Adapter an den Rechner anstecken - da darf nichts passieren
  2. die Anschlussdrähte, die zum Relais führen sollen, für mindestens 30 Sekunden (und höchstens 1 Minute) miteinander verbinden: der Rechner muss melden, dass er herunterfahren will.
    Abbruch: die Drähte nicht mehr miteinander verbinden; dann muss der Rechner nach spätestens 30 Sekunden melden, dass die Spannung wieder da ist und er nicht mehr herunterfahren will.

    	shutdown -c
    stoppt das angekündigte Herunterfahren
  3. Wenn das Netzteil in die Steckdose gesteckt wird, dann muss das Relais hörbar klicken (und die Kontakte werden umgeschaltet).
  4. Test der gesamten Schaltung

Server-BIOS

Bei einigen Rechnern ist im CMOS-Setup ("BIOS") eingestellt, dass sie automatisch starten, wenn die Spannung wiederkehrt. Das sollte zuerst geprüft und ggfs. geändert werden: diese Einstellung könnte auch dafür sorgen, dass die USV bei mehrfachen Schaltungen durch Handwerker o.ä. rasch leergesuckelt wird.


Kontakte bei USVs

Minimum ist Hin- und Rückleitung für "Power fail" (APC: Pin 3 und 4).

Weit verbreitet (z.B. bei APC-USVs) ist die folgende Belegung
PinFunktionBeschreibung
1high (5V)Shutdown (vom Rechner zur USV)
2high (5V)Serial RS232 Line fail
3ÖffnerON_AC/Power fail (Netzspannung vorh.)
4commongemeinsame (Rück-)Leitung
5ÖffnerLow_Bat
6SchließerLine fail
7unbenutzt
8unbenutzt
9isoliertSource Masse

Es lohnt sich, bei einer unbekannten USV die Belegung sehr sorgfältig zu überprüfen - mindestens die Bedeutung von Pin 3 und 4.
An einer Nachbarschule habe ich eine USV gesehen, bei der "power fail" nicht auf Pin 3 und 4 lag, zudem behauptete das deutsche Handbuch eine andere Belegung als das englische.
Sibbald betreut eine sehr gute Seite über APC-USVs. Dort sind auch Angaben über die interne Beschaltung der einzelnen Verbindungskabel nachzulesen.

Im Quelltext eines UPS-Dämons (upsd.c von Tom Björkholm, 1996) wird für eine "Powerbox System 60"-USV angegeben:

PinFunktionBeschreibung
2ÖffnerPower fail (Netzspannung vorh.)
6commongemeinsame (Rück-)Leitung
4ÖffnerLow_Bat
7high (5V)Shutdown (vom Rechner zur USV)

APC-USB-USV

Sigurd Mahr: "APC schickt die Geräte nur noch mit USB-Anschluss, damit kann Arktur 3.0 bis 3.3 aber nicht umgehen. Meistens wird dann angeboten, dass man das Kabel direkt bei APC kostenlos umtauschen kann, darauf würde ich mich aber nicht einlassen sondern das dem Händler überlassen, das Kabel zu tauschen und das Gerät nur mit passendem seriellen (!) Kabel kaufen. Dabei genau (!) auf die Kabelbezeichnung achten, bei neuen Geräten sollte das 940-0095C sein."
Arktur 3.4/3.6/5.0-slack (http://arktur.de) kann auch mit der APC-USB-USV umgehen.

Die 700-W-APC-USV wird derzeit (2005) sowohl mit Sub-D9-Anschluss als auch mit USB-Anschluss ausgeliefert. Diese Anschlüsse sind nicht gleichzeitig benutzbar.
Wer mit einer solchen USV 2 Rechner versorgen will, sollte den 2. Rechner mit der oben skizzierten Einfachlösung ansteuern - funktioniert gut.


© Helmut Hullen
letzte Änderung  27.08.2007
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