系统硬件组成:PC、西门子S7300 PLC、16I/160输入输出模块、CP343-1 IT以太网卡、PS307 24VDC稳压源、以及单极断路器、中间继电器、指示灯、按钮若干。
3 基于PLC的服务器电源管理系统的设计过程
3.1 PLC选型
由于系统基于PLC装置的强大的逻辑功能和高可靠性,建立其输出节点与被控对象(中间继电器)——电源开关量之间的“点对点”关系,对电源开关进行控制;并且PLC具备以太网与PC机通讯功能。所以在PLC的选型上需要综合考虑以下几个因素:系统需要的功能、I/O点数、程序存储器的容量以及I/O信号的性质、参数、特性等。
本系统选用德国西门子自动化有限公司的S7300系列器件。该器件由PS307电源、CPU315-2DP、CP343、1 TT、16点I/O模块以及保护电源的单极断路器、控制电源通断的中间继电器(简称“继电器”)组成。PLC上运行的软件用Step7开发,用于采集相应的输入信号进行处理,处理后输出到控制继电器来控制相应设备的电源。
由于采用PLC vo控制,电路的控制变得异常简单,因为PLC程序取代了大部份原先电路逻辑所做的工作。S7300的16输入16输出模块主要是采集一个“启动”按钮(StartButton)和一个“停止”按钮(StopButton)的信号,通过PLC-S73110处理以后,输出控制相应的继电器间接控制设备电源关开和指示灯。3.3 PLC程序的主要控制程序简介
PLC使用的典型梯形图,‘︱︱’——常开逻辑判断符,‘H’——常闭逻辑判断符,(SD)——延时接通计时器,(SF)——延时断开计时器。
改控制程序实现了设备的电源开关的延时接通和延时断开,具体时间由“StartTime”和“StopTime”给定。一旦启动按钮 “StartButton”被触发,使能“MEnable”就具备,使用整个系统有序上电;而触发停止按钮“StopButton”以后,使能 “MEnable”丢失,整系统就根据程序有序断电。
使能“MEnable”,具备,则启动磁盘柜(EXP700)使能“MEnable”具备,“EXP700-ON”是磁盘柜启动延时计时器,时间到达1分钟后,光纤交换机(Switch3534-F08)启动同理,时间到达30秒钟后,光纤磁盘控制器(FAST900)启动同理,时间到达30秒钟后,服务器(SeiveiComputer)启动。
上面所介绍的只是系统启动过程,下面介绍系统关闭过程。
触发停止按钮“StopButton”以后,使能“MEnable”丢失,服务器(ServeiComputer)输出停止,服务器电源开关断电;“ServeiComputer-OFF”是服务器断电延时计时器,时间达到30秒钟后,光纤磁盘控制器(FAST 900)输出停止,光纤磁盘控制器电源开关断电;之后再过30秒,光纤交换机(FAST 900)电源开关断电;再过30秒,磁盘柜(EXP700)电源开关断电,整个系统断电完成。
3.4 OPC技术
上述开关电源的过程需要对电源状态进行监视和统计,因此PC与PLC通讯是必不可少的,OPC(OLE For Process Control)技术是普遍采用的技术。OPC技术规范是以Microsoft的OLE/COM(Object Linking and Embedding/Component Object Model)技术为差础,定义了一组接口规范。它包括OPC自动化接口(Automation Interface)和OPC定制接口(Custom Interface)。另外,OPC技术规范定义的是OPC服务器程序和客户机程序进行通讯的接口或通讯的方法。
OLE自动化标准接口定义了以下三层接口,依次呈包含关系。
OPC Server:OPC启动服务器,获得其他对象和服务的起始类,并用于返回OPC Group类对象;
OPC Group:存储由若干。PC Item组成的Group信息,并用于返回OPC Item类对象;
OPC Item:存储具体Item的定义、数据值、状态值等信息。
4 结束语
基于PLC的服务器机房电源控制系统实现了整套机房电源的自动有序开启或关闭,克服了传统手工管理服务器机房的弊端,满足了提高管理效率的管理需求,体现了管理的科学化。