【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)計成績?yōu)?5分。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。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。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。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。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。差，今后如有機(jī)會再進(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。 本系統(tǒng)根據(jù)春夏秋冬四季太陽入射光強(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 機(jī)構(gòu)動作 晴天 1號 2號 3號 4號 0 x X x X 無動作 1 1 0 0 0 上左運(yùn)動 0 1 0 0 上右運(yùn)動 0 0 1 0 下右 運(yùn)動 0 0 0 1 下左運(yùn)動 1 1 0 0 向上運(yùn)動 1 0 0 1 向左運(yùn)動 0 0 1 1 向下運(yùn)動 0 1 1 0 向右運(yùn)動 1 1 1 0 上右運(yùn)動 1 1 0 1 上左運(yùn)動 1 0 1 1 下左運(yùn)動 0 1 1 1 下右運(yùn)動 1 1 1 1 無動作 ?？飘厴I(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 32 頁 共 47 頁 順序控制流程圖 順序控制流程圖詳見附錄。 梯形圖程序設(shè)計 主程序要能是實現(xiàn)裝置在水平方向上電機(jī)轉(zhuǎn)動，當(dāng)觸碰到西限位開關(guān)，三相電機(jī)能夠停止轉(zhuǎn)動，然后轉(zhuǎn)向原來最東邊的初始位置，轉(zhuǎn)動到最東邊時 觸碰到東限位角時，整個裝置進(jìn)入等待狀態(tài)，等待第二天太陽再次升起的時候再次轉(zhuǎn)動；太陽能電池板俯仰角在隨太陽高度角變化而變化的時候，裝置需要限制太陽電池板的運(yùn)動，俯仰角最大不能超過 90 度，最小不能小于 0 度，在肌纖維直分別裝有限位開關(guān)，當(dāng)初碰到俯仰角限位開關(guān)再次方向上裝置停止運(yùn)動。 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 X11 限位開關(guān) 伺服下限位信號 X12 GOT 急停按鈕信號 X17 限位開關(guān) 伺服上限位信號 X20 GOT 急停按鈕復(fù)位信號 X23 GOT 手動運(yùn)行按鈕信號 X24 限位開關(guān) 變頻器原點(diǎn)，東限位信號 X25 限位開關(guān) 變頻器西限位信號 X26 GOT 自動運(yùn)行按鈕信號 ?？飘厴I(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 33 頁 共 47 頁 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(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 傳感器信號出錯標(biāo)志 M105 伺服器上行移動中 M4 系統(tǒng)運(yùn)行主控指令 1 M106 伺服器下行移動中 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 /手動運(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 伺服器手動上行標(biāo)志 M56 切換運(yùn)行頻率 2（ GOT） M221 伺服器手動下行標(biāo)志 M61 正轉(zhuǎn)指令 M222 伺服器手動上行運(yùn)行 M62 反轉(zhuǎn)指令 M223 伺服器手動上行運(yùn)行 D250 變頻器運(yùn)行頻率寄存器 M224 伺服器手動上行結(jié)束 M70~M77 變頻器運(yùn)行狀態(tài) M225 伺服器手動下行結(jié)束 M63 低速運(yùn)行指令 D0 電壓模擬通道 1 M16 啟動 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 專科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 34 頁 共 47 頁 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)梯形圖程序請詳見附錄。 模擬量收集 整個裝置在正常運(yùn)行時，收集到的太陽能在 GOT 的畫面上有顯示，即太陽能實時電壓的顯示，如圖所示，在手動和自動模式下也有是電壓的顯示。在 GOT 上用的軟原件 是D2。收集到的太陽能通過如圖 51所示的電路傳送到 PLC 的模擬量模塊進(jìn)行識別，最后在 GOT 上進(jìn)行實時電壓顯示。 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(shè)計。程序的設(shè)計包括程序流程圖， I/O 端口分配和具體的程序。 ?？飘厴I(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 35 頁 共 47 頁 6 系統(tǒng)調(diào)試 為了實現(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，絕緣試驗等常規(guī)的檢驗，以發(fā)現(xiàn)整個系統(tǒng)的設(shè)備及附件在經(jīng)過長途搬運(yùn)、倉庫保管以及安裝過程中有無損壞、差錯或其他隱患。找出并核對系統(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)計要求進(jìn)行整定。對每一單元進(jìn)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(dá)到滿意的技術(shù)指標(biāo)。通過調(diào)試，使得整個系統(tǒng)獲得較為理想的靜態(tài)特性和動態(tài)指標(biāo)。驗證在各種狀態(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。通過調(diào)試，校核設(shè)計文件的正確性及提供修改設(shè)計的必要依據(jù)。 調(diào)試前的準(zhǔn)備工作 應(yīng)具備完整的設(shè)計圖紙、說明書（包括有關(guān)計算）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，必要時可邀請有關(guān)設(shè)計人員、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關(guān)，并認(rèn)真考慮調(diào)試時的各種安全措施。 調(diào)試前的檢查 設(shè)備安裝檢查。 ?？飘厴I(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 36 頁 共 47 頁 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)，后動態(tài)；先調(diào)靜態(tài)工作點(diǎn)，后調(diào)動態(tài)響應(yīng)。 先模擬，后真實；先帶電阻性模擬負(fù)載試驗，后帶真實負(fù)載。 先開環(huán)，后閉環(huán)；系統(tǒng)調(diào)試時先做開環(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；整個系統(tǒng)投入時，先送低壓電調(diào)試，然后再投入高壓。 先輕載，后重載；試運(yùn)行時可以先帶輕負(fù)載，后帶重負(fù)載、過負(fù)載。 先手動，后自動；試運(yùn)行時先做手動操作試驗，滿意后再投入自動系統(tǒng)試驗。 1先正常，后事故；試運(yùn)行時先按正常情況下操作，然后按各種事故狀態(tài)試驗，以考核整個系統(tǒng)工作可靠性。 機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)調(diào)試 本項目采用的機(jī)械傳動機(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，要對整個機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行安裝和調(diào) 試。具體的安裝調(diào)試過程如下： 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個方形快上。 安裝平面軸承。 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。 軸的安裝：套筒套軸承裝在軸上，然后裝同步帶輪和同步帶，在安裝同步帶的時候，注意不要將同步帶的齒安裝發(fā)生錯誤，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)計說明書（論文） 第 37 頁 共 47 頁 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。 安裝太陽能板外框，用螺母和 u形螺栓將外框拉在軸上。 將太陽能板安裝在外框中，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，說明可調(diào)電阻預(yù)設(shè)值過小，當(dāng)光源稍微靠近三極管就導(dǎo)通繼電器的常開觸頭就吸合了，在這種情況下，要將可調(diào)電阻調(diào)大；如果不管怎么移動光源，三極管無法導(dǎo)通，中間繼電器沒有反應(yīng)，這說明可調(diào)電阻的預(yù)設(shè)值調(diào)大了，這時要將可調(diào)電阻 的阻值調(diào)小。 GOT 調(diào)試 先進(jìn)入 GOT 畫面點(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)計說明書（論文） 第 38 頁 共 47 頁 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(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 手動指示畫面 圖 64 手動參數(shù)修改 ?？飘厴I(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 39 頁 共 47 頁 二、自動模式界面調(diào)試 進(jìn)入自動模式窗口，點(diǎn)擊啟動，系統(tǒng)如果不在原點(diǎn)，先自動回原點(diǎn)，然后執(zhí)行自動程序。如圖 65所示。 圖 65 自動指示畫面 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，根據(jù)用戶需求，可執(zhí)行亦可不執(zhí)行，屏幕上可有風(fēng)速傳感器實時傳輸 的風(fēng)速顯示?？梢匀鐖D 67所示。 ?？飘厴I(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 40 頁 共 47 頁 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， GOT 可以進(jìn)行實時監(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)控指示畫面 圖 69 變頻、伺服監(jiān)控畫面 專科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 41 頁 共 47 頁 圖 610運(yùn)行監(jiān)控畫面 系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試 晴天 裝置通 380V 交流電后，先由陰晴天檢測傳感器，檢測是否為晴天，在晴朗的時候，控制方式分兩種：自動模式和手動模式。 一、自動工作模式 太陽能電池組件輻照追蹤系統(tǒng)開始自動工作，如果系統(tǒng)裝 置不在原點(diǎn)，則太陽能電池組件輻照追蹤系統(tǒng)自動回原點(diǎn)，當(dāng)觸碰到最東限位角和俯仰角最低角是停止轉(zhuǎn)動，即已經(jīng)回到原點(diǎn)位置。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(dāng)其中一個傳感器檢測到陽光時，則系統(tǒng)的運(yùn)動方向朝向這個傳感器的方向；當(dāng)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(yùn)行為復(fù)合運(yùn)動，即垂直方向和水平方向同時轉(zhuǎn)動；當(dāng)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(jìn)行調(diào)整。當(dāng)處于正午時，太陽高度角處于最大，太陽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關(guān)，此時太陽能電池組件輻照追蹤系統(tǒng)在俯仰角垂直方向上不會再轉(zhuǎn)動，太陽高度角減小?？飘厴I(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 42 頁 共 47 頁 時，太陽能電池板繼續(xù)跟蹤太陽；當(dāng)太陽落山時，太陽能電池組件輻照追蹤系統(tǒng)水平方向上處于極限位置，整個裝置進(jìn)行回原點(diǎn)運(yùn)動，觸碰到原點(diǎn)水平方向的極限角和俯仰角最小極限角時停止工作，等待第二天太陽再次升起，太陽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主畫面中可以看見，太陽能采光的模擬量顯示。 二、手動工作模式 點(diǎn)擊 GOT 手動操作畫面，太陽能電池組件輻照追蹤系統(tǒng)開始手動控制，有四個方向的運(yùn)動，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 GOT 畫面上會有電池板太陽能采光的模擬量數(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(diǎn)不工作。但是陰晴天檢測傳感器實時檢測中，在已按下自動工作模式的時候，當(dāng)天氣突然放晴時，陰晴