基于PLC的太阳运动双轴跟踪系统的设计.doc

PAGE PAGE 43 毕 业 论 文 专业班级： 姓 名： 指导教师： 二零一零年六月 基于PLC的太阳运动双轴跟踪系统 的设计 内容摘要 目前，全世界范围内都面临着能源紧缺问题，所以积极开发利用新能源就变得愈发重要了。太阳能是一种具有开发潜能的理想的可再生能源，但目前太阳能的利用率不高，目前太阳能利用转化率不到20%。理论分析表明，跟踪式与定点式的太阳能发电装置相比，其能量的接收率可提高37.7％，。太阳跟踪装置成为国内外学者研究的热点1 宋开峰；新型太阳跟踪装置的研究（D）；河北工业大学硕士论文；2004。因此，本文提出基于可编程控制器PLC的太阳能双轴跟踪系统，使光伏模块能实时跟踪太阳光照，从而最大限度的获得太阳能。 1 宋开峰；新型太阳跟踪装置的研究（D）；河北工业大学硕士论文；2004 系统硬件方面，主要选用SIEMENS 公司的可编程控制器PLC S7-200系列，PLC输入/输出端口的配置，光电接收器，信号处理单元和控制电路电源的设计；系统选用两台42BYGH型步进电机及SH2024A步进电机驱动器。在硬件设计部分，还对PLC控制模块、步进电机，光电感应器的相关工作原理、硬件结构、实现功能，以及相关选型加以说明。 系统软件的设计，本文在STEP 7-Micro/WIN 32编程软件平台上完成了系统的主程序模块、步进电机脉冲控制模块、步进电机运动方向控制模块以及其他相关功能模块的软件设计工作。 最后，对软硬件进行调试，实现了最初的设计构想，证实本文设计的跟踪控制系统的研究思路、控制方法、软硬件设计均是确实可行的。系统具有结构简单、运行平稳、跟踪精度高、稳定性高等特点。 关键词：太阳能；跟踪系统；PLC；步进电机；光敏传感器；太阳运行轨迹 Abstract At present, we are facing the problem that the energy is shortage, so it becomes increasingly important that a positive development and utilization of new energy sources . Solar energy is a kind of ideal development potential of renewable energy, but solar energy is not utilized, currently solar energy conversion rate is less than 20%. analysis shows that the tracking and fixed-point type of solar power devices compared to the receiving rate of increase of energy 37.7%, so the Sun-tracking device are becomeing a hot researching scholars. Therefore, this paper proposes a programmable controller based on PLCs solar-axis tracking system that allows real-time tracking solar photovoltaic module to light, so as to maximize access to solar energy. The hardware part of the system, we have choosed the SIEMENS PLC S7-200 programmable controller series, PLC input / output port configuration, optical receiver, signal processing unit and control circuit power supply design; we have two 42BYGH type stepping motor and SH2024A stepper motor drive in the system. In the hardware design part, PLC control module, stepper motor, photoelectric sensors related works