【導(dǎo)讀】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，建議該生畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)?yōu)?5分。用的局限性很大。如何提高太陽(yáng)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(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的兩大難題。本系統(tǒng)基于三菱PLC等自動(dòng)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成。本低廉且精度高的太陽(yáng)能自動(dòng)追蹤系統(tǒng)，以提高太陽(yáng)能的利用率。機(jī)和伺服電機(jī)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)水平角和俯仰角兩軸控制。用戶通過(guò)GOT可以選擇系統(tǒng)工作。自動(dòng)模式下，系統(tǒng)首先通過(guò)雨水傳感器檢測(cè)天氣情況，如是。陰天系統(tǒng)自動(dòng)追蹤太陽(yáng)，以使太陽(yáng)能電池組件的輻照最大化。依據(jù)需求手動(dòng)調(diào)節(jié)太陽(yáng)能電池組件的水平角和俯仰角。同時(shí)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(huì)自動(dòng)將太陽(yáng)能電池組件保持水平位置，以減少迎風(fēng)面。差，今后如有機(jī)會(huì)再進(jìn)行改進(jìn)。

　　

【正文】 程的一種智能控制 方法。該方法首先將操作人員或?qū)＜医?jīng)驗(yàn)變成模糊規(guī)則，然后將模糊化后的信號(hào)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。 本系統(tǒng)根據(jù)春夏秋冬四季太陽(yáng)入射光強(qiáng)度的不同，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻，根據(jù)不同的電壓變化在一定的范圍內(nèi)，將模糊的模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量給 PLC 執(zhí)行器， PLC 根據(jù)一定的規(guī)則，控制系統(tǒng)運(yùn)行。 表 52 傳感器控制規(guī)則 傳感器信號(hào) 機(jī)構(gòu)動(dòng)作 晴天 1號(hào) 2號(hào) 3號(hào) 4號(hào) 0 x X x X 無(wú)動(dòng)作 1 1 0 0 0 上左運(yùn)動(dòng) 0 1 0 0 上右運(yùn)動(dòng) 0 0 1 0 下右 運(yùn)動(dòng) 0 0 0 1 下左運(yùn)動(dòng) 1 1 0 0 向上運(yùn)動(dòng) 1 0 0 1 向左運(yùn)動(dòng) 0 0 1 1 向下運(yùn)動(dòng) 0 1 1 0 向右運(yùn)動(dòng) 1 1 1 0 上右運(yùn)動(dòng) 1 1 0 1 上左運(yùn)動(dòng) 1 0 1 1 下左運(yùn)動(dòng) 0 1 1 1 下右運(yùn)動(dòng) 1 1 1 1 無(wú)動(dòng)作 ?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 32 頁(yè) 共 47 頁(yè) 順序控制流程圖 順序控制流程圖詳見(jiàn)附錄。 梯形圖程序設(shè)計(jì) 主程序要能是實(shí)現(xiàn)裝置在水平方向上電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)觸碰到西限位開(kāi)關(guān)，三相電機(jī)能夠停止轉(zhuǎn)動(dòng)，然后轉(zhuǎn)向原來(lái)最東邊的初始位置，轉(zhuǎn)動(dòng)到最東邊時(shí) 觸碰到東限位角時(shí)，整個(gè)裝置進(jìn)入等待狀態(tài)，等待第二天太陽(yáng)再次升起的時(shí)候再次轉(zhuǎn)動(dòng)；太陽(yáng)能電池板俯仰角在隨太陽(yáng)高度角變化而變化的時(shí)候，裝置需要限制太陽(yáng)電池板的運(yùn)動(dòng)，俯仰角最大不能超過(guò) 90 度，最小不能小于 0 度，在肌纖維直分別裝有限位開(kāi)關(guān)，當(dāng)初碰到俯仰角限位開(kāi)關(guān)再次方向上裝置停止運(yùn)動(dòng)。 I/O 端口分配表 表 53 PLC輸入端子分配表 端子 輸入設(shè)備 功能 X0 光照傳感器 陰晴天 X1 光照傳感器 1 X2 光照傳感器 2 X3 光照傳感器 3 X4 光照傳感器 4 X7 伺服器 伺服準(zhǔn) 備好信號(hào) X11 限位開(kāi)關(guān) 伺服下限位信號(hào) X12 GOT 急停按鈕信號(hào) X17 限位開(kāi)關(guān) 伺服上限位信號(hào) X20 GOT 急停按鈕復(fù)位信號(hào) X23 GOT 手動(dòng)運(yùn)行按鈕信號(hào) X24 限位開(kāi)關(guān) 變頻器原點(diǎn)，東限位信號(hào) X25 限位開(kāi)關(guān) 變頻器西限位信號(hào) X26 GOT 自動(dòng)運(yùn)行按鈕信號(hào) 專科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 33 頁(yè) 共 47 頁(yè) 軟元件說(shuō)明 表 54 PLC內(nèi)部繼電器說(shuō)明 端子 功能 端子 功能 MO 變頻器回原點(diǎn)主控標(biāo)志 M102 伺服器回原點(diǎn)結(jié)束標(biāo)志 M1 伺服器回原點(diǎn)主控標(biāo)志 M103 伺服器回原點(diǎn)上行標(biāo)志 M2 陰天標(biāo)志 M104 伺服器回原點(diǎn)下行標(biāo)志 M3 傳感器信號(hào)出錯(cuò)標(biāo)志 M105 伺服器上行移動(dòng)中 M4 系統(tǒng)運(yùn)行主控指令 1 M106 伺服器下行移動(dòng)中 M5 系統(tǒng)運(yùn)行主控指令 2 M107 上行結(jié)束 M10 緊急停止標(biāo)志 M108 下行結(jié)束 M11 自動(dòng) /手動(dòng)運(yùn)行標(biāo)志 M109 伺服器運(yùn)行上行標(biāo)志 M12 運(yùn)行模式選擇標(biāo)志 M110 伺服器運(yùn)行下行標(biāo)志 M51 變頻器初始化標(biāo)志 M111 伺服器運(yùn)行上行中 M52 變頻器回原點(diǎn)結(jié)束標(biāo)志 M112 伺服器運(yùn)行下行中 M53 變頻器回原點(diǎn)左 行標(biāo)志 M113 伺服器運(yùn)行停止 M54 變頻器回原點(diǎn)右行標(biāo)志 M114 伺服器運(yùn)行停止 M55 切換運(yùn)行頻率 1（ GOT） M220 伺服器手動(dòng)上行標(biāo)志 M56 切換運(yùn)行頻率 2（ GOT） M221 伺服器手動(dòng)下行標(biāo)志 M61 正轉(zhuǎn)指令 M222 伺服器手動(dòng)上行運(yùn)行 M62 反轉(zhuǎn)指令 M223 伺服器手動(dòng)上行運(yùn)行 D250 變頻器運(yùn)行頻率寄存器 M224 伺服器手動(dòng)上行結(jié)束 M70~M77 變頻器運(yùn)行狀態(tài) M225 伺服器手動(dòng)下行結(jié)束 M63 低速運(yùn)行指令 D0 電壓模擬通道 1 M16 啟動(dòng) 風(fēng)速保護(hù) D1 電壓模擬通道 1 M15 風(fēng)速起標(biāo)志位標(biāo)志 D2 電壓模擬通道 1轉(zhuǎn)換值 M115 伺服風(fēng)速上行 D3 電壓模擬通道 1轉(zhuǎn)換值 M116 伺服風(fēng)速下行 D4 電壓模擬通道 2 D5 電壓模擬通道 2 ?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 34 頁(yè) 共 47 頁(yè) D5 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(xì)梯形圖程序請(qǐng)?jiān)斠?jiàn)附錄。 模擬量收集 整個(gè)裝置在正常運(yùn)行時(shí)，收集到的太陽(yáng)能在 GOT 的畫(huà)面上有顯示，即太陽(yáng)能實(shí)時(shí)電壓的顯示，如圖所示，在手動(dòng)和自動(dòng)模式下也有是電壓的顯示。在 GOT 上用的軟原件 是D2。收集到的太陽(yáng)能通過(guò)如圖 51所示的電路傳送到 PLC 的模擬量模塊進(jìn)行識(shí)別，最后在 GOT 上進(jìn)行實(shí)時(shí)電壓顯示。 圖 51信號(hào)采集電路 本章小結(jié) 本章主要介紹了系統(tǒng)軟件， GOT 畫(huà)面的制作，采用的控制策略，和程序的設(shè)計(jì)。程序的設(shè)計(jì)包括程序流程圖， I/O 端口分配和具體的程序。 ?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 35 頁(yè) 共 47 頁(yè) 6 系統(tǒng)調(diào)試 為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械的工作任務(wù)以及達(dá)到規(guī)定的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)，必須在系統(tǒng)安裝竣工并經(jīng)質(zhì)量檢驗(yàn)合格后，進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的調(diào)試工作。這是確保系統(tǒng)安全可靠、合理進(jìn)行的必要手段。為此，應(yīng)做到以下幾方面要 求。 按技術(shù)文件及圖紙對(duì)各單體設(shè)備、附屬裝備進(jìn)行外觀檢查，關(guān)鍵尺寸檢查，裝配質(zhì)量及部件互換性檢查，接線檢查，絕緣試驗(yàn)等常規(guī)的檢驗(yàn)，以發(fā)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備及附件在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)途搬運(yùn)、倉(cāng)庫(kù)保管以及安裝過(guò)程中有無(wú)損壞、差錯(cuò)或其他隱患。找出并核對(duì)系統(tǒng)中各電源裝置的極性、相序以及各單元之間的正確連接關(guān)系。將所有保護(hù)裝置均按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行整定。對(duì)每一單元進(jìn)行特性測(cè)定、調(diào)整、試驗(yàn)，使其工作在最合理的工作狀態(tài) —— 達(dá)到滿意的技術(shù)指標(biāo)。通過(guò)調(diào)試，使得整個(gè)系統(tǒng)獲得較為理想的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)指標(biāo)。驗(yàn)證在各種狀態(tài)下，系統(tǒng)工作的可靠性，以及各種事 故狀態(tài)下保護(hù)裝置的可靠性。通過(guò)調(diào)試，校核設(shè)計(jì)文件的正確性及提供修改設(shè)計(jì)的必要依據(jù)。 調(diào)試前的準(zhǔn)備工作 應(yīng)具備完整的設(shè)計(jì)圖紙、說(shuō)明書(shū)（包括有關(guān)計(jì)算）以及主要設(shè)備的技術(shù)文件。 應(yīng)編制詳盡的系統(tǒng)調(diào)試大綱，明確規(guī)定各單元、各環(huán)節(jié)以及整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)試步驟、操作方法、技術(shù)指標(biāo)。 3.、應(yīng)挑選對(duì)本系統(tǒng)有一定了解的人員和電工參加調(diào)試工作，必要時(shí)可邀請(qǐng)有關(guān)設(shè)計(jì)人員、技術(shù)人員參加調(diào)試。 除一般常用的儀器、儀表、工具、器材、備品、配件等應(yīng)齊備完好外，還應(yīng)準(zhǔn)備好被調(diào)試系統(tǒng)所需的專用儀器和儀表，如雙蹤示波器等。 為確保調(diào)試安全順利進(jìn)行，應(yīng)具有可切斷全部電源的緊急總開(kāi)關(guān)，并認(rèn)真考慮調(diào)試時(shí)的各種安全措施。 調(diào)試前的檢查 設(shè)備安裝檢查。 專科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 36 頁(yè) 共 47 頁(yè) 線路檢查。 絕緣檢查。 調(diào)試的一般順序 先查線，后操作；通電前先檢查線路。 先保護(hù)，后操作；先做保護(hù)部分整定，后調(diào)試操作部分。 先單元，后整體；先調(diào)單元部分，后調(diào)整體部分。 先靜態(tài)，后動(dòng)態(tài)；先調(diào)靜態(tài)工作點(diǎn)，后調(diào)動(dòng)態(tài)響應(yīng)。 先模擬，后真實(shí)；先帶電阻性模擬負(fù)載試驗(yàn)，后帶真實(shí)負(fù)載。 先開(kāi)環(huán)，后閉環(huán)；系統(tǒng)調(diào)試時(shí)先做開(kāi)環(huán)調(diào)試，后做閉環(huán)調(diào) 試。 先內(nèi)環(huán)，后外環(huán)：雙閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)試時(shí)先做內(nèi)環(huán)調(diào)試，后做外環(huán)調(diào)試。 先低壓，后高壓；整個(gè)系統(tǒng)投入時(shí)，先送低壓電調(diào)試，然后再投入高壓。 先輕載，后重載；試運(yùn)行時(shí)可以先帶輕負(fù)載，后帶重負(fù)載、過(guò)負(fù)載。 先手動(dòng)，后自動(dòng)；試運(yùn)行時(shí)先做手動(dòng)操作試驗(yàn)，滿意后再投入自動(dòng)系統(tǒng)試驗(yàn)。 1先正常，后事故；試運(yùn)行時(shí)先按正常情況下操作，然后按各種事故狀態(tài)試驗(yàn)，以考核整個(gè)系統(tǒng)工作可靠性。 機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)試 本項(xiàng)目采用的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有渦輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)，在前期機(jī)械零部件加工完成后，要對(duì)整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行安裝和調(diào) 試。具體的安裝調(diào)試過(guò)程如下： 準(zhǔn)備工具和螺栓等零件。 安裝三相同步電機(jī)，固定在指定位置，通過(guò)聯(lián)軸器和減速器連接，固定在指定位置。 安裝圓盤（固定）用螺栓固定到 3個(gè)方形快上。 安裝平面軸承。 安裝圓盤（可動(dòng)），對(duì)心保證有效接觸，用銷將圓盤和減速器的輸出軸固定。 軸的安裝：套筒套軸承裝在軸上，然后裝同步帶輪和同步帶，在安裝同步帶的時(shí)候，注意不要將同步帶的齒安裝發(fā)生錯(cuò)誤，上下帶齒一定要一致。再套上軸承，套上套筒，用螺釘固定在支架上。 ?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 37 頁(yè) 共 47 頁(yè) 將減速器用聯(lián)軸器和伺服電機(jī)固定在 L形板上，裝上帶輪，套上帶固定（松點(diǎn)）在 n形板上 ，用 n形板上的螺紋結(jié)構(gòu)將帶拉緊，載將 L 形板完全固定在 n 形板上。 安裝太陽(yáng)能板外框，用螺母和 u形螺栓將外框拉在軸上。 將太陽(yáng)能板安裝在外框中，用螺栓固定 ,然后完成 . 傳感器調(diào)試 系統(tǒng)的整體調(diào)試主要是傳感器比較電路可調(diào)電阻的調(diào)節(jié)，可調(diào)電阻的調(diào)試方法：如果光線不強(qiáng)的情況下，中間繼電器就已經(jīng)吸合了，說(shuō)明可調(diào)電阻預(yù)設(shè)值過(guò)小，當(dāng)光源稍微靠近三極管就導(dǎo)通繼電器的常開(kāi)觸頭就吸合了，在這種情況下，要將可調(diào)電阻調(diào)大；如果不管怎么移動(dòng)光源，三極管無(wú)法導(dǎo)通，中間繼電器沒(méi)有反應(yīng)，這說(shuō)明可調(diào)電阻的預(yù)設(shè)值調(diào)大了，這時(shí)要將可調(diào)電阻 的阻值調(diào)小。 GOT 調(diào)試 先進(jìn)入 GOT 畫(huà)面點(diǎn)擊“揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)”，進(jìn)入系統(tǒng)。如圖 6 62所示 。 圖 61 歡迎界面 專科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 38 頁(yè) 共 47 頁(yè) 圖 62 主界面 一、手動(dòng)模式界面調(diào)試 在 GOT 畫(huà)面上選擇手動(dòng)模式，點(diǎn)擊運(yùn)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(dòng)指示畫(huà)面 圖 64 手動(dòng)參數(shù)修改 ?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 39 頁(yè) 共 47 頁(yè) 二、自動(dòng)模式界面調(diào)試 進(jìn)入自動(dòng)模式窗口，點(diǎn)擊啟動(dòng)，系統(tǒng)如果不在原點(diǎn)，先自動(dòng)回原點(diǎn)，然后執(zhí)行自動(dòng)程序。如圖 65所示。 圖 65 自動(dòng)指示畫(huà)面 三、變頻器參數(shù)設(shè)定界面調(diào)試 在系統(tǒng)運(yùn)行前可以設(shè)定變頻器參數(shù)，如圖 66 所示，但是必須在變頻器硬件設(shè)定的頻率 530Hz之間， 圖 66 變頻器參數(shù)輸入 四、風(fēng)速保護(hù)界面調(diào)試 風(fēng)速保護(hù)是可選項(xiàng)，根據(jù)用戶需求，可執(zhí)行亦可不執(zhí)行，屏幕上可有風(fēng)速傳感器實(shí)時(shí)傳輸 的風(fēng)速顯示。可以如圖 67所示。 專科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 40 頁(yè) 共 47 頁(yè) 圖 67 風(fēng)速保護(hù)選擇 五、監(jiān)控界面調(diào)試 系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)， GOT 可以進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，可選擇云運(yùn)行監(jiān)控和變頻器伺服器的運(yùn)行狀況。如圖 6 6 610所示。 圖 68 監(jiān)控指示畫(huà)面 圖 69 變頻、伺服監(jiān)控畫(huà)面 ?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 41 頁(yè) 共 47 頁(yè) 圖 610運(yùn)行監(jiān)控畫(huà)面 系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試 晴天 裝置通 380V 交流電后，先由陰晴天檢測(cè)傳感器，檢測(cè)是否為晴天，在晴朗的時(shí)候，控制方式分兩種：自動(dòng)模式和手動(dòng)模式。 一、自動(dòng)工作模式 太陽(yáng)能電池組件輻照追蹤系統(tǒng)開(kāi)始自動(dòng)工作，如果系統(tǒng)裝 置不在原點(diǎn)，則太陽(yáng)能電池組件輻照追蹤系統(tǒng)自動(dòng)回原點(diǎn)，當(dāng)觸碰到最東限位角和俯仰角最低角是停止轉(zhuǎn)動(dòng)，即已經(jīng)回到原點(diǎn)位置。然后按放在太陽(yáng)能電池板四周的傳感器開(kāi)始檢測(cè)太陽(yáng)的位置，當(dāng)其中一個(gè)傳感器檢測(cè)到陽(yáng)光時(shí)，則系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方向朝向這個(gè)傳感器的方向；當(dāng)兩個(gè)不在同一方向上的傳感器同時(shí)接受到信號(hào)是，則此時(shí)系統(tǒng)的運(yùn)行為復(fù)合運(yùn)動(dòng)，即垂直方向和水平方向同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)同一方向上的兩個(gè)傳感器同時(shí)接受到信號(hào)，則這個(gè)方向處于正對(duì)位置，就不需要轉(zhuǎn)動(dòng)，直至四個(gè)傳感器同時(shí)接受到信號(hào)時(shí)，整個(gè)裝置處于正對(duì)位置，此刻太陽(yáng)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(cè)信號(hào)有偏差時(shí)，這個(gè)方向上在作進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)處于正午時(shí)，太陽(yáng)高度角處于最大，太陽(yáng)能電池組件輻照追蹤系統(tǒng)在俯仰角垂直方向上處于極限位置，觸碰到俯仰角最大極限角限位開(kāi)關(guān)，此時(shí)太陽(yáng)能電池組件輻照追蹤系統(tǒng)在俯仰角垂直方向上不會(huì)再轉(zhuǎn)動(dòng)，太陽(yáng)高度角減小?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 42 頁(yè) 共 47 頁(yè) 時(shí)，太陽(yáng)能電池板繼續(xù)跟蹤太陽(yáng)；當(dāng)太陽(yáng)落山時(shí)，太陽(yáng)能電池組件輻照追蹤系統(tǒng)水平方向上處于極限位置，整個(gè)裝置進(jìn)行回原點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，觸碰到原點(diǎn)水平方向的極限角和俯仰角最小極限角時(shí)停止工作，等待第二天太陽(yáng)再次升起，太陽(yáng)能電池組件輻照追蹤系統(tǒng)繼續(xù)工作，如此循環(huán)工作 。在 GOT主畫(huà)面中可以看見(jiàn)，太陽(yáng)能采光的模擬量顯示。 二、手動(dòng)工作模式 點(diǎn)擊 GOT 手動(dòng)操作畫(huà)面，太陽(yáng)能電池組件輻照追蹤系統(tǒng)開(kāi)始手動(dòng)控制，有四個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，分別是垂直方向上的俯仰角變化和水平方向上的左右變化，此時(shí) GOT 畫(huà)面上會(huì)有電池板太陽(yáng)能采光的模擬量數(shù)值的變化。 陰天 裝置通 380V 交流電后，先由陰晴天檢測(cè)傳感器，檢測(cè)是否為晴天，檢測(cè)為陰天，則太陽(yáng)能電池組件輻照追蹤系統(tǒng)在原點(diǎn)不工作。但是陰晴天檢測(cè)傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)中，在已按下自動(dòng)工作模式的時(shí)候，當(dāng)天氣突然放晴時(shí)，陰晴