太陽能單軸跟蹤系統(tǒng)的plc設(shè)計

1、太陽能單軸跟蹤系統(tǒng)的太陽能單軸跟蹤系統(tǒng)的PLC設(shè)計設(shè)計一、引言一、引言跟蹤式太陽能接收器或光伏模塊系統(tǒng)能增加對太陽能的接收提高其日用功率和年輸出功率。據(jù)研究單軸太陽能跟蹤系統(tǒng)比固定式系統(tǒng)的功率輸出可增加25%雙軸太陽能跟蹤系統(tǒng)比固定式系統(tǒng)的功率輸出可增加41%跟蹤式太陽能系統(tǒng)比固定式系統(tǒng)復(fù)雜價格昂貴。單軸太陽能跟蹤系統(tǒng)只能自東向西跟蹤太陽雙軸太陽能跟蹤系統(tǒng)能在自東向西跟蹤太陽的同時也能跟蹤太陽的高度變化。有人提出基于單片機(jī)和實時時鐘芯片

2、的太陽能雙軸機(jī)械跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計能有效地提高太陽能利用率。本文的設(shè)計是基于可編程邏輯控制器PLC的單軸機(jī)械跟蹤定位系統(tǒng)并借助VisuaBasic6.0開發(fā)的應(yīng)用程序完成控制操作、數(shù)據(jù)采集等功能。二、系統(tǒng)硬件設(shè)計二、系統(tǒng)硬件設(shè)計（1）可編程邏輯控制器）可編程邏輯控制器PLC可編程邏輯控制器PLC(ProgrammableLogicController)是太陽能跟蹤系統(tǒng)的核心部件系統(tǒng)采用結(jié)構(gòu)緊湊、配置靈活和指令集強(qiáng)大的SIEMENS公司S72

3、00系列的PLC用戶程序包括位邏輯、計數(shù)器、定時器等復(fù)雜的數(shù)學(xué)運算以及與其他智能模塊進(jìn)行通訊等指令內(nèi)容從而使S7200能夠監(jiān)視輸入狀態(tài)改變輸出狀態(tài)以達(dá)到控制的目的。另外選用S7200不僅能用于獨立的太陽能設(shè)備跟蹤系統(tǒng)控制特別是對于串、并聯(lián)的大型光伏太陽能陣列的跟蹤系統(tǒng)分別連接到2個繼電器線圈以控制太陽板的正反2個運動方向。在自動運行模式下PLC首先比較來自信號處理單元的兩個模擬輸入的值然后決定輸出Q0或者Q1。電源電路采用開關(guān)電源設(shè)計具

4、有高效率、低損耗的特點。采用的開關(guān)控制芯片L4960能提供5.1～40V的輸出電壓和2.5A輸出電流。通過調(diào)整電阻R3和R4產(chǎn)生12～24V直流電壓24VDC用于PLC電源44VDC直接取自整流橋側(cè)供給直流電機(jī)。如果用于光伏逆變系統(tǒng)的跟蹤系統(tǒng)220VAC可以直接取自光伏逆變電源。三、系統(tǒng)軟件三、系統(tǒng)軟件（1）PLC控制和監(jiān)控程序控制和監(jiān)控程序S7200的編程軟件是STEP7MicroWIN用于PLC的程序編輯支持LAD(梯形圖)FBD(

5、功能模塊)和STL(語句表)3種編輯模式。監(jiān)控PLC輸入與輸出子程序是將PLC輸入與輸出狀態(tài)復(fù)制到內(nèi)存的特定位置稱為標(biāo)記區(qū)域PC監(jiān)控程序能直接從內(nèi)存區(qū)域隨時讀取輸入和輸出狀態(tài)。采樣數(shù)據(jù)存儲是一個在線采集存儲過程通過RAM數(shù)據(jù)存儲內(nèi)部的特殊矩陣每隔1h讀取1次光敏電阻的值。數(shù)據(jù)采集在白天進(jìn)行晚上停止。采集的時間(小時和分鐘)存儲在不同的矩陣然后在PC機(jī)的屏幕上顯示出來。當(dāng)RAM內(nèi)存滿時將不再存儲數(shù)據(jù)直到復(fù)位操作將存儲數(shù)據(jù)清除。（2）PC監(jiān)