冗余控制器为数据中心供电系统提供有力的保障

1 概述

为保证设备的可靠运行，数据中心的供电系统一般有两路电源供电，即一路市电进线，一路采用柴油发电机组发电的形式提供。由凯德设计开发的据中心柴油发电机组控制系统，采用西门子S7-1500R冗余控制器，两台CPU为热备模式，主机工作在运行状态，备机工作在冗余状态，当主机发生故障时，主备发生切换，主机切换为备机，备机切换成主机接管控制系统，切换完成后系统稳定运行。

2 控制系统配置

2.1 被控对象

一套完整柴油发电机组根据客户需求进行自由配置，此次为客户选配的被控对象为一套YC220G陆用低压柴油发电机，见图1。机组共有6个发电机组单元组成，每个单元额定功率220kW，累计满负荷220kW*6=1320kW，通过程序自动进行发电机组单元数量的投切启停，来满足实际负荷的需要。

图1  YC220G陆用低压柴油发电机

2.2 PLC主要软硬件配置 

2.3 PLC系统

图2  网络视图组态

3 系统可靠性

S7-1500R冗余系统大致可以分为三大子系统：控制器冗余系统，网络冗余系统和IO设备冗余系统。

当主机CPU故障停机后，备机CPU会接管控制系统继续控制，实现冗余控制器的切换。

S7-1500R冗余系统状态下，MRP环网介质冗余来实现网络冗余。当MRP环网网络中一条链路发生中断时，可以通过另外一条链路继续保持通讯，实现网络冗余。

PN设备冗余，IO设备可以通过建立两个连接与控制器进行通讯，一个链路的通讯连接断开后可以通过另外的链路继续进行通讯，保证PN设备不掉线。

当数据中心电源发生中断且发电机组收到启动信号后，通过S7-1500R冗余控制系统，能最大程度上保证系统的正常供电，增强系统的可靠性和鲁棒性。