【正文】 年 月 日 答辯小組評價意見及評分 成績： 簽字（蓋章） 年 月 日 教學(xué)系畢業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)指導(dǎo)小組意見 簽字（蓋章） 年 月 日 學(xué)院畢業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)指導(dǎo)委員會審核意見 簽字（蓋章） 年 月 日 說明： 以上各欄必須按要求逐項(xiàng)填寫 .。因此，如何利用可再生資源成為當(dāng)今世界關(guān)注的焦點(diǎn)。 關(guān)鍵詞 ： 太陽能； PLC； LED；交通信號燈 一、引言 （一）太陽能交通燈設(shè)計的目的和意義 交通燈是為了加強(qiáng)道路交通管理，減少交通事故的發(fā)生，提高道路使用效率，改善交通狀況的一種重要工具。黃燈亮?xí)r，已越過停止線的車輛，可以繼續(xù)通行，黃燈信號的含義介于綠燈信號和紅燈信號 之間，既有不準(zhǔn)通行的一面，又有準(zhǔn)許通行的一面。而太陽能交通燈是一種利用太陽能作為能源的交通燈，太陽能是地球上最直接最普遍也是最清潔的能源，隨著世界能源危機(jī)的加劇，各國都在尋求解決能源危機(jī)的辦法，一條道路是尋求新能源和可再生能源的利用；另一條是尋求大量的節(jié)能技術(shù)，降低能源的消耗，提高能源的利用效率。地球赤道的周長為40000km，從而可計算出，地球獲得的能量可達(dá) 173000TW。太陽能交通燈系統(tǒng)由太陽能電池組件 部分、 LED 燈頭、控制器、蓄電池和燈桿等幾部分構(gòu)成。太陽能 LED 交通燈集成了太陽能與 LED 優(yōu)點(diǎn)。該系統(tǒng) 采用太陽能作為能源，白天有陽光照射到太陽能電池 板 上時，電池 板 將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，其中的部分電能用于維持交通燈正常工作，確保交通道路的暢通流動 ；剩余電能被儲存在蓄電池內(nèi)，用于夜晚工作?？删幊虉D 1 城市道路上的太陽能交通信號燈 4 其他接口電路 中央處理單元 輸出電路 輸入寄存器 用戶程序存儲器 系統(tǒng)程序存儲器 輸出寄存器 輸入電路 輸入量 序控制器是隨著技術(shù)的進(jìn)步與現(xiàn)代社會生產(chǎn)方 式的轉(zhuǎn)變，為適應(yīng)多品種小批量生產(chǎn)的需要，生產(chǎn)發(fā)展起來的一種新型的工業(yè)控制 裝置。 （ 1）中央處理單元（ CPU） 可編程控制器的中央處理器常采用通用微處理器。有隨機(jī) 存取存儲器（ RAM），只讀存儲器（ ROM）及可電擦除可編程只讀存儲器等。只有程序執(zhí)行到一個循環(huán)的尾部時的值才影響下一時間段的輸出。 PLC 上電后對系統(tǒng)進(jìn)行一次初始化工作，包括硬件 初始化，I/O 模塊配置檢察，停電保持范圍設(shè)定等。 第三部分是出錯處理。 二、太陽能交通信號燈的 工作原理及 控制要求 （一）太陽能交通信號燈的工作原理 太陽能 LED 交通信號燈由太陽能電池板、充放電控制器、 蓄電池、 LED 信號燈系統(tǒng)等構(gòu)成。 ② 南北綠燈和東西綠燈不能同時亮，如果同時亮?xí)r應(yīng)關(guān)閉信號燈系統(tǒng)，并報警。在東西綠燈熄滅時，東西黃燈亮，并維持2S。南北綠燈亮維持 25S。 三、 交通燈硬件系統(tǒng) 的 設(shè)計 （一）交通燈信號燈的設(shè)計 本設(shè)計中的信號燈均由紅、綠、黃三種顏色的高亮度 LED 圓形點(diǎn)陣組成，電路上采取串并聯(lián)相結(jié)合。 （二）太陽能電池板 太陽能電池板是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中價值最高的部分。太陽能電池是一種大有前途的新型電源，具有永久性、清潔性和靈活性三大優(yōu)點(diǎn) .太陽能電池壽命長，只要太陽存在，太陽能電池就可以一次投資而長期使用；與火力發(fā)電、核能發(fā)電相比，太陽能電池不會引起環(huán)境污染 。 對于太陽能光伏電源系統(tǒng) ,要求它能夠隨時地向負(fù)載提供穩(wěn)定的電能 ,但是 ,由于 太陽光照的間歇性和隨機(jī)性 ,發(fā)供電任務(wù)全都靠太陽能電池則難以實(shí)現(xiàn) ,必須通過貯能裝置來對太陽能電池發(fā)出來的電能進(jìn)行貯存和調(diào)節(jié) ,在供電系統(tǒng)正常工作時 , 依蓄電池正常充放電狀態(tài)的變化分為多種情況 ： 第一種是負(fù)載關(guān)閉 ,太陽能電池方陣正常發(fā)電 ,此時全部電能是向蓄電池組充電 ,使 這些電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能貯存起來 ,直到蓄電池充滿后控制器保護(hù)斷開為止 ； 第二種情況是在太陽能電池發(fā)電的同時 ,負(fù)載也需要工作 。但考慮到蓄電池的使用權(quán)條件和價格，大部分太陽能光伏系統(tǒng)選擇鉛酸蓄電池作貯能電源，且使用不需要加水免維護(hù)型的鉛酸蓄電池。 計算： 為求得放電修正系數(shù)，先計算該系統(tǒng)的平均放電率： （四）太陽能控制器 太陽能控制器全稱為太陽能充放電控制器，是用于太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，控制多路太陽能電池方陣對蓄電池充電以及蓄電池給太陽能逆變器負(fù)載供電的自動控制設(shè)備。 雖然控制器的控制電路根據(jù)光伏系統(tǒng)的不同其復(fù)雜程度有所差異，但其基本原理是一樣的，圖 4 是一個基本的充放電控制器的工作原理圖，該系統(tǒng)由光伏組件、 9 蓄電池、控制器電路和負(fù)載組成。 當(dāng)蓄電池再次充電并達(dá)到預(yù)先設(shè)定的恢復(fù)充電量 時，開關(guān) 2 又能自動恢復(fù)供電。 通過對系統(tǒng)控制要求的分析，參照三菱 FX2N 系列特性，選用主機(jī)型號 FX2N48MR可以滿足要求，其外形如圖 5。 2個 RS485 通訊 /編控 制 器 負(fù)載 光 伏 組 件 蓄電池 開關(guān) 1 開關(guān) 2 圖 4 充放電控制器的工作原理圖 10 程口，具有 PPI 通訊協(xié)議、 MPI 通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。 ③ 調(diào)試運(yùn)行。單擊 “ PLC 寫入” — “監(jiān)視”－“監(jiān)視開始”，可以全畫面監(jiān)控 PLC 的運(yùn)行，這時可以觀察到定時器的定時值會隨 著程序的運(yùn)行而動態(tài)變化，通電閉合的觸點(diǎn)和線圈會變藍(lán)。 解決方案：檢查梯形圖，修改梯形圖并轉(zhuǎn)換為 指令，再運(yùn)行程序 。 五、 結(jié)論 本 論文設(shè)計出了一套基于 PLC控制的交通 信號燈 ， 系統(tǒng)采用太陽能電池進(jìn)行供電，不僅環(huán)保節(jié)能，還省去了鋪設(shè)電纜的麻煩。 參考文獻(xiàn) ： [1]陸光，崔容強(qiáng)． 21 世紀(jì)太陽能新技術(shù) [Ｍ ]．上海：上海交通大學(xué)出版社， 20xx. [2]曾祖勤．太陽能光伏發(fā)電技術(shù) [Ｍ ]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx. [3]王常貴，王斯成．太陽能光伏發(fā)電實(shí)用技術(shù) [Ｍ ]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，環(huán)境 期間，吳老師給了我很大的幫助和啟示，使我學(xué)到更多的知識，使我順利的完成了畢業(yè)論文。既提高了實(shí)際應(yīng)用能力，又彌補(bǔ)了自己的漏洞。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意