基于LM PLC控制的太陽能自動跟蹤系統(tǒng)

表2-1 系統(tǒng)信號表

　　在一天的整個過程中，跟蹤器能夠獲得最優(yōu)的高度角和方位角，電池板能夠接收到最大太陽日輻射量。系統(tǒng)用一套公式由PLC計算出實(shí)際時刻太陽所在的高度角和方位角，根據(jù)實(shí)時太陽高度角和方位角與跟蹤裝置實(shí)際的高度角和方位角的差值，以及驅(qū)動裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，計算出執(zhí)行機(jī)構(gòu)的跟蹤運(yùn)行時間。最后通過程序執(zhí)行驅(qū)動電機(jī)達(dá)到要求的位置，實(shí)現(xiàn)對高度角和方位角的跟蹤。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

　　跟蹤模式的判斷過程完全由軟件實(shí)現(xiàn)，靈活度高，可以針對不同地區(qū)和不同的氣候進(jìn)行調(diào)整，從而提高光伏電站的發(fā)電效率。還可以根據(jù)需要增加光強(qiáng)傳感器、風(fēng)力傳感器等多傳感裝置，提高安全性和更高的控制要。

　　通過程序控制，可以自動判斷是否滿足運(yùn)行條件從而達(dá)到自動啟動運(yùn)行裝置、自動停止、返回初始狀態(tài)等控制。增加風(fēng)力傳感器用于對系統(tǒng)的保護(hù)作用，當(dāng)風(fēng)力大于一定數(shù)值時，系統(tǒng)停止工作，復(fù)位到原點(diǎn)，風(fēng)速滿足工作條件時，系統(tǒng)自動開始工作。太陽能電池板有兩個自由度，控制機(jī)構(gòu)對高度角和方位角兩個方向進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)電池板轉(zhuǎn)到盡頭時，由于跟蹤裝置裝了限位傳感器，到限位觸點(diǎn)時自動切斷輸出，電機(jī)停止工作。

4 結(jié)論

　　本文介紹了基于和利時LM PLC控制的雙軸太陽能自動跟蹤系統(tǒng)，系統(tǒng)采用視日運(yùn)動軌跡跟蹤方法設(shè)計，實(shí)現(xiàn)自動檢測運(yùn)行條件，達(dá)到實(shí)時跟蹤太陽的效果。以和利時PLC作為主控單元，由PLC程序通過算法計算出太陽實(shí)時位置與系統(tǒng)位置的角度差，再由旋轉(zhuǎn)電機(jī)的運(yùn)行速度計算出運(yùn)行時間。通過PLC程序的邏輯控制關(guān)系，驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動，達(dá)到自動跟蹤太陽位置的功能。因此使得該自動跟蹤系統(tǒng)的準(zhǔn)確性高、可靠性強(qiáng)，即使在天氣變化比較復(fù)雜的情況下系統(tǒng)也能正常工作，提高太陽能的利用效率。因?yàn)镻LC具有很強(qiáng)的可編程性，客戶可以根據(jù)自己的要求來修改編寫控制程序，達(dá)到最佳的控制效果。對于串、并聯(lián)的大型光伏太陽能陣列系統(tǒng)的控制，可以通過LM PLC的通訊，組成通訊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中控制。由此可見基于和利時LM PLC開發(fā)的太陽能自動跟蹤系統(tǒng)具有精度高、能實(shí)時跟蹤太陽變化、通訊組網(wǎng)方便等特點(diǎn)，能夠滿足客戶的需求。