【正文】 菱MRJ310A伺服放大器。圖22系統(tǒng)框圖 本章小結(jié)本章對太陽能電池組件輻照追蹤控制系統(tǒng)的方案進行了論證，經(jīng)過論證最終確定光電追蹤、PLC控制、水平方向變頻器驅(qū)動三相低速同步電、垂直方向伺服放大器驅(qū)動伺服電機的方案。圓盤轉(zhuǎn)動的范圍在水平位置內(nèi)180度轉(zhuǎn)動，在最西邊和最東邊有限位開關，當觸碰到最西限位角，裝置立即回到初始位置，就是最東邊垂直位置，當觸碰到最東限位角裝置就停止運動。只等有回原點信號，停留在最高角度位置的太陽能電池板才會動作。安裝同步帶時，一定要先保證電機和減速器和軸的垂直，還有同步帶輪和軸上的同步帶平行。4電氣控制設計傳感器：　英文名稱：transducer / sensor 　　國家標準GB766587對傳感器下的定義是：“能感受規(guī)定的被測量件并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。光傳感器有非接觸、響應快、性能可靠等特點。主要用于光的測量、光的控制、和光電轉(zhuǎn)換。它對于整個系統(tǒng)的重要性不可忽視。所以，保證光電傳感器在追蹤范圍、追蹤精度等方面同時達到要求成為影響光電追蹤技術發(fā)展的瓶頸。圖 42 LM358電路內(nèi)部電路圖三、 安裝光電傳感器安放的位置和方法直接影響傳感器的檢測精度，因為光敏電阻是點元件，所以接受光能的范圍比較廣，如果直接暴露在陽光下會降低整個太陽追蹤系統(tǒng)的精度，所以本文設計采用在光敏電阻外部安裝遮光套，根據(jù)安裝不同地方作具體的調(diào)整。如圖45。圖46 風速傳感器 變頻器變頻器（Variablefrequency Drive，VFD）是應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。 性能介紹 功率范圍：～500kW 閉環(huán)時可進行高精度的轉(zhuǎn)矩/速度/位置控制 無傳感器矢量控制可實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩/速度控制 內(nèi)置PLC功能（特殊型號） 使用長壽命元器件，內(nèi)置EMC濾波器 強大的網(wǎng)絡通訊功能，支持DeviceNet，ProfibusDP，Modbus等協(xié)議變頻器的連接采用NET（網(wǎng)絡）運行模式，變頻器主體的PU鏈接器（RS485內(nèi)置端子）和可編程邏輯控制器的485ADP連接，將終端電阻開關設置成100Ω，連接電纜是雙絞線，鏈接方便通訊簡單，而且可以鏈接多臺變頻器，為后期硬件改善留有余量。（螺絲不能卸下）圖492按住操作面板左右兩側(cè)的插銷，把操作面板往前拉出 后卸下。圖411●安裝：1)請將表面護蓋左側(cè)的2處固定卡爪插入機體的接口。圖412●變頻器的安裝圖413本系統(tǒng)設計不需要改變電機轉(zhuǎn)矩控制，位置控制，對于速度控制如果用改變電壓來控制電機的轉(zhuǎn)速會因電流增大而使電機發(fā)熱、燒壞，因此保持輸出電壓和頻率的比率恒定的方式就是采用V/F控制模式，采用V/F控制對電機的要求比較少，通用性比較好，適用低速調(diào)整。輸入?yún)?shù)：轉(zhuǎn)動M撥盤，對準P331，按下SET鍵，轉(zhuǎn)動M撥盤，將設定直改為0，按下SET，完成輸入?yún)?shù)。圖413伺服驅(qū)動器各個部分名稱伺服放大器正面的顯示部分（5為7段LED）。功率驅(qū)動單元首先通過三相全橋整流電路對輸入的三相電或者市電進行整流，得到相應的直流電。 隨著伺服系統(tǒng)的大規(guī)模應用，伺服驅(qū)動器使用、伺服驅(qū)動器調(diào)試、伺服驅(qū)動器維修都是伺服驅(qū)動器在當今比較重要的技術課題，越來越多工控技術服務商對伺服驅(qū)動器進行了技術深層次研究。圖414伺服放大器與外部設備連接 ：圖415伺服放大器也叫伺服控制器，是控制伺服電機轉(zhuǎn)速的控制器。 三相交流電機連接將三相同步低速電機接到變頻器的輸出端即可。表42 PLC端口分配表端子輸入設備功能X0光照傳感器陰晴天X1光照傳感器上X2光照傳感器下X3光照傳感器左X4光照傳感器右X7伺服器伺服準備好信號X11限位開關伺服下限位信號X12GOT急停按鈕信號X17限位開關伺服上限位信號X20GOT急停按鈕復位信號X23GOT手動運行按鈕信號X24限位開關變頻器原點，東限位信號X25限位開關變頻器西限位信號X26GOT自動運行按鈕信號圖417 PLC外部連接圖 電氣控制箱設計與安裝系統(tǒng)原理圖參看圖418，主電路由兩個空氣開關分別保護（我們電路采用三相五線結(jié)構分別是三相線‘黃、綠、紅’、地線、零線），三相線下面由變頻器控制三相同步電機進行調(diào)速控制，實現(xiàn)縱向旋轉(zhuǎn)時所需的轉(zhuǎn)速， 另一項由220V控制的伺服器、PLC、開關電源以及散熱裝置，伺服器對伺服電機進行速度調(diào)節(jié)，它和變頻器都是由PLC進行控制的，開關電源是為了提供24V和5V電源所采用的（為了安全考慮我們的兩個指示燈都是用的24V安全電壓），散熱裝置是為了本系統(tǒng)安全運行所不可缺少的。程序通過USB電纜線進行下載設計畫面。手動操作模式是兩軸的控制XY軸，即東西水平方向和俯仰角。該方法首先將操作人員或?qū)＜医?jīng)驗變成模糊規(guī)則，然后將模糊化后的信號作為模糊規(guī)則的輸入，完成模糊推理，將推理后得到的輸出量加到執(zhí)行器上。 I/O端口分配表表 53 PLC輸入端子分配表端子輸入設備功能X0光照傳感器陰晴天X1光照傳感器1X2光照傳感器2X3光照傳感器3X4光照傳感器4X7伺服器伺服準備好信號X11限位開關伺服下限位信號X12GOT急停按鈕信號X17限位開關伺服上限位信號X20GOT急停按鈕復位信號X23GOT手動運行按鈕信號X24限位開關變頻器原點，東限位信號X25限位開關變頻器西限位信號X26GOT自動運行按鈕信號 軟元件說明表54 PLC內(nèi)部繼電器說明 端子功能端子功能MO變頻器回原點主控標志M102伺服器回原點結(jié)束標志M1伺服器回原點主控標志M103伺服器回原點上行標志M2陰天標志M104伺服器回原點下行標志M3傳感器信號出錯標志M105伺服器上行移動中M4系統(tǒng)運行主控指令1M106伺服器下行移動中M5系統(tǒng)運行主控指令2M107上行結(jié)束M10緊急停止標志M108下行結(jié)束M11自動/手動運行標志M109伺服器運行上行標志M12運行模式選擇標志M110伺服器運行下行標志M51變頻器初始化標志M111伺服器運行上行中M52變頻器回原點結(jié)束標志M112伺服器運行下行中M53變頻器回原點左行標志M113伺服器運行停止M54變頻器回原點右行標志M114伺服器運行停止M55切換運行頻率1（GOT）M220伺服器手動上行標志M56切換運行頻率2（GOT）M221伺服器手動下行標志M61正轉(zhuǎn)指令M222伺服器手動上行運行M62反轉(zhuǎn)指令M223伺服器手動上行運行D250變頻器運行頻率寄存器M224伺服器手動上行結(jié)束M70~M77變頻器運行狀態(tài)M225伺服器手動下行結(jié)束M63低速運行指令D0電壓模擬通道1M16啟動風速保護D1電壓模擬通道1M15風速起標志位標志D2電壓模擬通道1轉(zhuǎn)換值M115伺服風速上行D3電壓模擬通道1轉(zhuǎn)換值M116伺服風速下行D4電壓模擬通道2D5電壓模擬通道2D5電壓模擬通道2轉(zhuǎn)換值D6電壓模擬通道2轉(zhuǎn)換值 梯形圖程序詳細梯形圖程序請詳見附錄。圖51信號采集電路 本章小結(jié)本章主要介紹了系統(tǒng)軟件，GOT畫面的制作，采用的控制策略，和程序的設計。為此，應做到以下幾方面要求。對每一單元進行特性測定、調(diào)整、試驗，使其工作在最合理的工作狀態(tài)——達到滿意的技術指標。應具備完整的設計圖紙、說明書（包括有關計算）以及主要設備的技術文件。為確保調(diào)試安全順利進行，應具有可切斷全部電源的緊急總開關，并認真考慮調(diào)試時的各種安全措施。先查線，后操作；通電前先檢查線路。先模擬，后真實；先帶電阻性模擬負載試驗，后帶真實負載。先輕載，后重載；試運行時可以先帶輕負載，后帶重負載、過負載。具體的安裝調(diào)試過程如下： 準備工具和螺栓等零件。 安裝圓盤（可動），對心保證有效接觸，用銷將圓盤和減速器的輸出軸固定。 安裝太陽能板外框，用螺母和u形螺栓將外框拉在軸上。圖61 歡迎界面圖62 主界面一、手動模式界面調(diào)試在GOT畫面上選擇手動模式，點擊運行按鈕，接著修改參數(shù)修改在XY軸的裝置的位置，如圖63和64圖63 手動指示畫面圖64 手動參數(shù)修改二、自動模式界面調(diào)試進入自動模式窗口，點擊啟動，系統(tǒng)如果不在原點，先自動回原點，然后執(zhí)行自動程序。圖67 風速保護選擇五、監(jiān)控界面調(diào)試系統(tǒng)在運行時，GOT可以進行實時監(jiān)控，可選擇云運行監(jiān)控和變頻器伺服器的運行狀況。然后按放在太陽能電池板四周的傳感器開始檢測太陽的位置，當其中一個傳感器檢測到陽光時，則系統(tǒng)的運動方向朝向這個傳感器的方向；當兩個不在同一方向上的傳感器同時接受到信號是，則此時系統(tǒng)的運行為復合運動，即垂直方向和水平方向同時轉(zhuǎn)動；當同一方向上的兩個傳感器同時接受到信號，則這個方向處于正對位置，就不需要轉(zhuǎn)動，直至四個傳感器同時接受到信號時，整個裝置處于正對位置，此刻太陽能電池組件輻照追蹤系統(tǒng)停止工作，只有在同一方向上的傳感器檢測信號有偏差時，這個方向上在作進行調(diào)整。 陰天 裝置通380V交流電后，先由陰晴天檢測傳感器，檢測是否為晴天，檢測為陰天，則太陽能電池組件輻照追蹤系統(tǒng)在原點不工作。來實現(xiàn)保護功能。只有在按下復位之后方可進行其他操作。深入分析了機械結(jié)構、電氣控制以及各方案的論證。驅(qū)鳥裝置：鳥類如果停留在太陽能電池板上，第一會增加本身的重量，對電池板會有損壞，第二會污染太陽能電池板，所以要裝一個驅(qū)鳥的裝置風力保護：風力保護時太陽能電池板只是成水平位置，應根據(jù)風力在電池板上的壓力旋轉(zhuǎn)具體的角度讓電池板和風向呈平行位置。在本文中，首先討論了太陽能利用的一些現(xiàn)狀，諸如目前世界上的能源利用狀況、太陽能的特點以及其與目前主流的常規(guī)能源相比的一些優(yōu)勢、太陽能在國內(nèi)外的利用情況，并且敘述了目前的幾種太陽能采集裝置以及目前幾種比較常用的太陽光照跟蹤方法，從而對太陽能利用及其跟蹤方面有了一個比較清楚的了解。目前的資源體系仍舊以不可再生資源為主，但在社會不斷快速發(fā)展的今天，資源的使用越來越多，目前資源體系的各種缺點也越發(fā)的凸顯出來，例如污染的問題以及目前資源的不可再生的問題。尤其現(xiàn)在硅光電池成本仍然較高的情況下，發(fā)展高精度跟蹤技術對太陽能事業(yè)有著重要的意義。提高了系統(tǒng)的可靠性，達到了設計目標。然而，理論離不開實踐，畢業(yè)設計正是專業(yè)教學的最后一個環(huán)節(jié)它使我們使所學的知識得到復習、鞏固，加強了理論聯(lián)系實際的能力，真正把所學的知識應用到實踐中去，為將來步入社會，走向工作單位打下了堅實的基礎。在設計過程中得到了來自方方面面的關懷與指導。