【正文】 1 揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)汽車與電氣工程系 畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 作 者 : 學(xué) 號： 教研室 : 機(jī)電一體化 專 業(yè) : 機(jī)電一體化技術(shù) 題 目 : 基于 PLC 的太陽能追光系統(tǒng)電氣設(shè)計 指導(dǎo)者： 評閱者： 2021 年 5 月 2 揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)汽車與電氣系 畢業(yè)設(shè)計（論文）評語 學(xué)生姓名： 班級、學(xué)號 題 目： 基于 PLC 的太陽能追光系統(tǒng)電氣設(shè)計 綜合成績： 指導(dǎo)者評語： 能基本完成設(shè)計任務(wù)，具有一定的分析問題和解決問題的能力，完成了電路原理圖與軟件程序的編制，論文結(jié)論基本正確，完成了一定的工作量 建議該生畢業(yè)設(shè)計成績?yōu)?65分。 指導(dǎo)者 (簽字 )： 戴亦宗 2021 年 5 月 6 日 3 畢業(yè)設(shè)計（論文）評語 評閱者評語： 評閱者 (簽字 )： 年 月 日 答辯委員會（小組）評語： 答辯委員會（小組）負(fù)責(zé)人 (簽字 )： 年 月 日 4 畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）摘要 摘 要 隨著能源和環(huán)境問題的日益嚴(yán)重，太陽能等新能源的開發(fā)、利用越來越受到社會的關(guān)注，太陽能是一種理想的清潔綠色能源，但轉(zhuǎn) 換和利用率不高，造成了太陽能利用的局限性很大。如何提高太陽能的轉(zhuǎn)換和利用率、降低發(fā)電系統(tǒng)建造成本是研究太陽能發(fā)電系統(tǒng)的兩大難題。本系統(tǒng)基于三菱 PLC 等自動化產(chǎn)品設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉且精度高的太陽能自動追蹤系統(tǒng)，以提高太陽能的利用率。 本系統(tǒng)利用安裝在太陽能電池組件的不同方位光敏傳感器檢測太陽與電池組件相對位置，檢測結(jié)果傳輸給 PLC， PLC 通過變頻器、伺服放大器分別驅(qū)動三相低速同步電機(jī)和伺服電機(jī)動作，實現(xiàn)水平角和俯仰角兩軸控制。用戶通過 GOT 可以選擇系統(tǒng)工作模式：自動、手動模式。自動模式下，系統(tǒng)首先通過 雨水傳感器檢測天氣情況，如是雨天則自動停止在原位不工作；非雨天情況下，系統(tǒng)則進(jìn)一步自動辨別陰晴天氣，非陰天系統(tǒng)自動追蹤太陽，以使太陽能電池組件的輻照最大化。手動模式下，用戶可以依據(jù)需求手動調(diào)節(jié)太陽能電池組件的水平角和俯仰角。同時系統(tǒng)具有惡劣天氣自我保護(hù)功能，如強(qiáng)風(fēng)天氣，系統(tǒng)會自動將太陽能電池組件保持水平位置，以減少迎風(fēng)面。 由于時間及作者目前的知識限制，跟蹤系統(tǒng)只是進(jìn)行粗略的角度跟蹤，有較大誤差，今后如有機(jī)會再進(jìn)行改進(jìn)。 關(guān)鍵詞 ： PLC 變頻器 伺服 太陽能 追蹤 ?？飘厴I(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 I 頁 共 II頁 I 目錄 1緒論 .............................................................. 1 能源與環(huán)保 ................................................... 1 能源緊缺 ............................................... 1 環(huán)境污染 ............................................... 1 溫室效應(yīng) ............................................... 1 系統(tǒng)研究背景 ................................................ 2 系統(tǒng)研究目的 ........................................... 2 系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 ........................................... 3 系統(tǒng)擬研究內(nèi)容 ......................................... 4 本章總結(jié) ..................................................... 4 2方案論證 .......................................................... 5 追蹤方案論證 ................................................. 5 視日運(yùn)動軌跡追蹤 ....................................... 5 光電軌跡追蹤 ........................................... 7 追蹤方案 ............................................... 8 機(jī)械傳動方案論證 ............................................. 8 控制器論證 ................................................... 9 操作界面論證 ................................................. 9 驅(qū)動控制方案論證 ........................................... 10 驅(qū)動電機(jī)論證 ............................................... 10 系統(tǒng)方案 ................................................... 10 本章小結(jié) ................................................... 11 3機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計 ................................................. 12 機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)組成 ............................................ 12 機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)工作原理 ....................................... 13 機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)安裝注意事項 ................................... 13 本章小結(jié) .................................................... 13 4電氣控制設(shè)計 ..................................................... 14 傳感器 ...................................................... 14 太陽位置傳感器設(shè)計 .................................... 14 雨水傳感器 ............................................ 17 風(fēng)速傳感器 ............................................ 17 變頻器 ..................................................... 18 變頻器以及變頻器連接與安裝 ............................ 18 變頻器參數(shù)設(shè)置 ........................................ 21 伺服驅(qū)動器 .................................................. 22 伺服驅(qū)動器原理 ........................................ 23 伺服放大器連接與設(shè)置 .................................. 23 伺服電機(jī)連接 ............................................... 25 ?？飘厴I(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 II 頁 共 II頁 II 三相交流電機(jī)連接 ........................................... 25 PLC 電氣連接 ................................................ 26 電氣控制箱設(shè)計與安裝 ....................................... 27 電氣元器件清單 ............................................. 29 本章小結(jié) ................................................... 29 5系統(tǒng)軟件設(shè)計 ..................................................... 30 GOT 畫面設(shè)計 ................................................ 30 系統(tǒng)控制策略 ............................................... 31 順序控制流程圖 ............................................. 32 梯形圖程序設(shè)計 ............................................. 32 I/O 端口分配表 ........................................ 32 軟元件說明 ............................................ 33 梯形圖程序 ............................................ 34 模擬量收集 ................................................. 34 本章小結(jié) ................................................... 34 6系統(tǒng)調(diào)試 ......................................................... 35 調(diào)試的基本任務(wù) .............................................. 35 調(diào)試前的準(zhǔn)備工作 ...................................... 35 調(diào)試前的檢查 .......................................... 35 調(diào)試的一般順序 ........................................ 36 機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)調(diào)試 ........................................... 36 傳感器調(diào)試 ................................................. 37 GOT 調(diào)試 .................................................... 37 系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試 ............................................... 41 晴天 .................................................. 41 陰天 .................................................. 42 雨天 .................................................. 42 大風(fēng)天氣 .............................................. 42 緊急情況 .............................................. 42 本章小結(jié) ................................................... 43 7結(jié)論 ..................