太陽能基站光照跟隨追光逐日PLC控制系統

在太陽能發電系統中,如何將太陽能電池板的發電率調節至最大狀態,並克服太陽能發電效率低,能量不連續.工作不穩定的缺點,成爲當前太陽能發電系統研究的重點。太陽能的強度和方向不確定性,及光照間歇性等特點,給太陽能的收集帶來一定難度,傳統的固定式太陽能殘疾系統沒有充分利用太陽的能量,吸!收效率相對較低。因此,太陽位置的自動追蹤技術的研究,智能調節方向白的太陽能支架的製作。
太陽能基站
對於提高太陽能的吸收效率,高效合理的利用太陽能,具有重要的研究價值。系統通過控制芯片對傳感器的信號進行實時處理,驅動各個控制電機工作,實現對於太陽位置的實時更新,目的是爲提高太陽能的收集效率,改善太陽能產品的利
系統研究基於歐姆龍plc,採用光敏電阻比較法,構建了自動跟蹤系統模型,使太陽能電池板自動保持與太陽光垂直。太陽能電池板自動跟蹤太陽光併網發電系統的研究,有效地提高了太陽能的利用率和光伏發電系統的效率,增加了全年的發電功率輸出,從整體上降低了光伏併網發電的成本,符合構建環保型和節能型社會發展的要求。基於plc的太陽能電池板跟蹤系統能用於獨立的太陽能光伏發電,也能應用於串/並聯的併網光伏發電系統的現場總線控制。
plc輸入/輸出硬件配置圖
太陽的方位隨着觀測位置和觀測時間的不同而不同,因此,欲跟蹤太陽就必須先對太陽進行檢測定位。檢測太陽光光強的方法有定時法、座標法、太陽能電池板光強比較法和光敏電阻光強比較法。對這4種控制方法進行了對比篩選後認爲:定時法電路雖然簡單,但由於季節的影響,系統的控制精度較差;座標法控制精度較高,但控制電路複雜;光強比較法使系統的太陽能利用率不能達到最佳;光敏電阻比較法電路實現最簡單,對太陽能的利用率最大。
基於此,選擇控制精度高和電路易於實現的光敏電阻光強比較法作爲本研究系統的檢測方案。光敏探測頭(傳感器)是太陽能電池板跟蹤系統的光信號接收器,它是利用光敏電阻在光照時阻值發生變化的原理,將兩個完全相同的光敏電阻分別放置於一塊電池板東西方向邊沿處的下方(光與電池板垂直時,一半可接收光,一半在下邊)。如果太陽光垂直照射太陽能電池板時,兩個光敏電阻接收到的光照強度相同,所以它們的阻值完全相等,此時電動機不轉動。當太陽光方向與電池板垂直方向有夾角時,接收光強多的光敏電阻阻值減小,驅動電動機轉動,直至兩個光敏電阻上的光照強度相同。控制靈敏度的高低直接影響跟蹤精度,光敏電阻光強比較法的優點在於控制精確,電路設計比較容易實現。
plc控制和監控程序
plc控制語句是整個太陽能電池板跟蹤系統的重要組成部分,軟件編程採用歐姆龍公司的cx-programmer 7.1,cx-p梯形圖編程支持軟件爲使用者提供了從操作界面到程序註釋的全中文操作環境,支持windows的拖拉及粘貼操作,以及完備的檢索功能和常用標準位簡易輸入功能,爲使用者創造了一個高效的編程操作環境。通過計算機的rs-232c口與plc的rs-232c口連接,對plc進行數據實時監控、修改和在線編輯等,方便地把程序傳遞到plc中或從plc中讀出數據。plc主要完成如下工作:
控制過程的邏輯順序
此子程序是將plc輸入與輸出狀態複製到內存的特定位置,稱爲標記區域,pc監控程序能隨時直接從內存區域讀取輸入和輸出狀態。 (3) 採樣數據存儲。這是一個在線採集存儲過程,通過ram數據存儲內部的特殊矩陣,每一小時讀取光敏電阻的值。數據採集白天進行,晚上停止,直到第二天日出。採集的時間(小時和分鐘)存儲在不同的矩陣,然後在pc機的屏幕上顯示出來。當ram內存滿時,將不再存儲數據,直到復位操作將存儲數據清除。這部分程序採用順序功能圖表(sequential functioning chart,sfc)進行編程,算法如圖7所示。
存儲過程順序功能圖
QY-PV26太陽能基站光照跟隨逐日PLC控制系統由plc主控單元、光照度傳感器、方位傳感器和信號處理單元、光伏模塊、電磁機械運動控制模塊和電源模塊組成。
系統組成

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