Amazonデータセンター電気設備のPLCプログラムをST言語で書き換えてみた

# AWSデータセンター電気設備制御プログラム (ST言語版) 

 以下は、AWSデータセンターの電気設備を制御するためのST (Structured Text) プログラムです。

このプログラムでは主電源監視、非常用電源制御、温度管理、電力負荷監視などの機能を実装しています。

```text FUNCTION_BLOCK DataCenterControl VAR_INPUT // センサー入力 MainPowerStatus : BOOL; // 主電源状態 (TRUE=正常, FALSE=停電) Temperature : REAL; // 温度センサー値 (°C) Humidity : REAL; // 湿度センサー値 (%) PowerLoad : REAL; // 電力負荷 (%) END_VAR VAR_OUTPUT // 制御出力 UPSControl : BOOL; // UPS制御 (TRUE=作動) GeneratorControl : BOOL; // 発電機制御 (TRUE=作動) CoolingSystem : BOOL; // 冷却システム制御 (TRUE=作動) CriticalAlarm : BOOL; // 重大アラーム (TRUE=異常) WarningAlarm : BOOL; // 警告アラーム (TRUE=異常) END_VAR VAR // 内部変数 MaxTemperature : REAL := 27.0; // 許容最大温度 MinTemperature : REAL := 18.0; // 許容最小温度 CriticalTemperature : REAL := 32.0; // 危険温度 PowerCriticalLevel : REAL := 85.0; // 危険電力負荷レベル // タイマー UPSRuntime : TON; // UPS稼働時間監視 GeneratorStartTimer : TON; // 発電機起動タイマー // フラグ PowerFailureDetected : BOOL := FALSE; TempAlarmActive : BOOL := FALSE; LoadAlarmActive : BOOL := FALSE; END_VAR METHOD MonitorMainPower : BOOL // 主電源監視とバックアップ電源制御 VAR GeneratorStartDelay : TIME := T#10S; // 発電機起動遅延 END_VAR IF NOT MainPowerStatus THEN // 停電検出 IF NOT PowerFailureDetected THEN PowerFailureDetected := TRUE; CriticalAlarm := TRUE; WarningAlarm := TRUE; // UPS起動 UPSControl := TRUE; UPSRuntime(IN := TRUE, PT := T#5M); // UPS稼働時間5分 END_IF; // UPS稼働中に発電機を起動 IF UPSRuntime.Q AND NOT GeneratorControl THEN GeneratorStartTimer(IN := TRUE, PT := GeneratorStartDelay); IF GeneratorStartTimer.Q THEN GeneratorControl := TRUE; WarningAlarm := TRUE; END_IF; END_IF; ELSE // 電源復旧 IF PowerFailureDetected THEN PowerFailureDetected := FALSE; UPSControl := FALSE; GeneratorControl := FALSE; UPSRuntime(IN := FALSE); GeneratorStartTimer(IN := FALSE); CriticalAlarm := FALSE; WarningAlarm := FALSE; END_IF; END_IF; MonitorMainPower := PowerFailureDetected; END_METHOD METHOD MonitorTemperature : BOOL // 温度監視と冷却システム制御 VAR TempAlarm : BOOL := FALSE; END_VAR // 冷却システム制御 IF Temperature > MaxTemperature THEN CoolingSystem := TRUE; ELSIF Temperature < MinTemperature THEN CoolingSystem := FALSE; END_IF; // 温度アラーム IF Temperature > CriticalTemperature THEN TempAlarm := TRUE; CriticalAlarm := TRUE; ELSIF Temperature > MaxTemperature THEN TempAlarm := TRUE; WarningAlarm := TRUE; ELSE TempAlarm := FALSE; END_IF; // アラーム状態更新 IF TempAlarm AND NOT TempAlarmActive THEN TempAlarmActive := TRUE; ELSIF NOT TempAlarm AND TempAlarmActive THEN TempAlarmActive := FALSE; IF NOT LoadAlarmActive THEN CriticalAlarm := FALSE; WarningAlarm := FALSE; END_IF; END_IF; MonitorTemperature := TempAlarm; END_METHOD METHOD MonitorPowerLoad : BOOL // 電力負荷監視 VAR LoadAlarm : BOOL := FALSE; END_VAR // 電力負荷アラーム IF PowerLoad > PowerCriticalLevel THEN LoadAlarm := TRUE; CriticalAlarm := TRUE; END_IF; // アラーム状態更新 IF LoadAlarm AND NOT LoadAlarmActive THEN LoadAlarmActive := TRUE; ELSIF NOT LoadAlarm AND LoadAlarmActive THEN LoadAlarmActive := FALSE; IF NOT TempAlarmActive THEN CriticalAlarm := FALSE; WarningAlarm := FALSE; END_IF; END_IF; MonitorPowerLoad := LoadAlarm; END_METHOD // メイン処理 METHOD MainControl MonitorMainPower(); MonitorTemperature(); MonitorPowerLoad(); END_METHOD END_FUNCTION_BLOCK // プログラム本体 PROGRAM AWS_DataCenter_PLC VAR // センサー入力 (実際にはハードウェアから読み取る) MainPower : BOOL := TRUE; TempSensor : REAL := 22.0; HumiditySensor : REAL := 45.0; PowerLoadSensor : REAL := 30.0; // 制御インスタンス DC_Control : DataCenterControl; // 出力 (実際にはハードウェアに接続) UPS_Out : BOOL; Generator_Out : BOOL; Cooling_Out : BOOL; Critical_Alarm_Out : BOOL; Warning_Alarm_Out : BOOL; END_VAR // 入力値を更新 MainPower := NOT MainPower; // テスト用に電源状態を反転 (実際には削除) // 制御ロジック実行 DC_Control( MainPowerStatus := MainPower, Temperature := TempSensor, Humidity := HumiditySensor, PowerLoad := PowerLoadSensor, UPSControl => UPS_Out, GeneratorControl => Generator_Out, CoolingSystem => Cooling_Out, CriticalAlarm => Critical_Alarm_Out, WarningAlarm => Warning_Alarm_Out ); DC_Control.MainControl(); // テスト用にセンサー値を変化 (実際には削除) TempSensor := TempSensor + 0.1; IF TempSensor > 35.0 THEN TempSensor := 20.0; END_IF; PowerLoadSensor := PowerLoadSensor + 1.0; IF PowerLoadSensor > 100.0 THEN PowerLoadSensor := 30.0; END_IF; END_PROGRAM ```  

 ## プログラムの主要機能

 1. **電源管理システム**:

 - 主電源監視と自動的なUPS/発電機切り替え

 - UPSは5分間稼働後、自動的に発電機に切り替え

 2. **温度管理システム**: 

 - 設定温度範囲による冷却システムのON/OFF制御 

 - 危険温度検出時のアラーム発報   

 3. **電力負荷監視**: 

 - 電力使用率の監視と危険レベルの検出

 - 過負荷時のアラーム発報

 4. **アラームシステム**:

   - 警告アラームと重大アラームの区別

   - 状態正常化時のアラーム自動解除

## 実装上の注意点

1. **実際のハードウェア接続**:

   - センサー入力と制御出力は実際のI/Oアドレスにマッピングが必要

   - 例: `MainPower := %IX0.0` (入力ビット0.0)

2. **タイマー設定**:

   - UPS稼働時間や発電機起動時間は実際の機器仕様に合わせて調整

3. **安全機能**:

   - 実際の運用ではフェイルセーフ機構の追加が必要

   - 例: 発電機起動失敗時の代替手順

4. **テストコード**:

   - プログラム末尾のテスト用コード (センサー値自動変化) は実際の運用では削除

5. **PLCメーカーによる差異**:

   - 使用するPLCブランド (Siemens, Allen-Bradley, etc.) によって構文が異なる場合あり

このSTプログラムはIEC 61131-3標準に準拠しており、主要なPLCブランドで使用可能ですが、実際の実装前にターゲットPLCの仕様を確認してください。