基于LMLC控制的太阳能自动跟踪系统
基于L M L C控制的太阳能自动跟踪系统
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基于L M P L C控制的太阳能自动跟踪系统
2011年08月24日 10:25 本站整理作者：网络
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摘要为了更好的利用太阳能，自动越来越多的应用于太阳能行业中。基于可编程逻辑控制器(PLC)的太阳能电池板自动跟踪系统，包括硬件和软件两部分，其中硬件包括PLC输入输出端口、信号处理单元、驱动部分;软件包括PLC的控制和监控程序两部分。太阳能电池板自动跟踪系统使光伏电池板能实时跟踪太阳关照，从而最大限度的获得太阳能，有效地提高太阳能的利用率和光伏发电系统的效率，降低了光伏并网发电成本，具有理论研究意义和应用推广价值。
1 引言
据测试，在太阳能电池板阵列中，相同条件下采用自动跟踪系统发电设备要比固定发电设备的发电量提高35%左右。
所谓太阳能跟踪系统是能让太阳能电池板随时正对太阳，让太阳光的光线随时垂直照射太阳能电池板的动力装置，能显着提高太阳能光伏组件的发电效率。目前市场上所使用的跟踪系统按照驱动装置分为单轴太阳能自动跟踪系统和双轴太阳能自动跟踪系统。
从制手段上系统可分为传感器跟踪和视日运动轨迹跟踪(程序跟踪)。传感器跟踪是利用光电传感器检测太阳光线是否偏离电池板法线，当太阳光线偏离电池板法线时，传感器发出偏差信号，经放大运算后控制执行机构，使跟踪装置从新对准太阳。这种跟踪装置，灵敏度高，但是遇到长时间乌云遮日则会影响运行。视日运动轨迹跟踪，是根据太阳的实际运行轨迹，按照预定的程序调整跟踪装置。这种跟踪方式能够全天候实时跟踪，其精度不是很高，但是符合运行情况，应用较广泛。
从主控单元类型上可以分为PLC控制和单片机控制。单片机控制程序在出厂时由专业人员编写开发，一般设备厂家不易再次进行开发和参数设定。而学习使用PLC比较容易，通过PLC厂家技术人员的培训，设备使用厂家的技术人员可以很方便的学会简单的调试和编写，并且PLC能够提供多种通讯接口，通讯组网也比较方便简单。
2 系统硬件设计
本系统是以PLC主控单元的视日运动轨迹控制(程序控制)双轴自动跟踪系统，视日运动轨迹跟踪就是利用PLC控制单元相应的公式和算法，计算出太阳的实时位置：太阳方位角和太阳高度角，然后发出指令给执行机构，从而驱动太阳能跟踪装，以达到对太阳实时跟踪的目的。
太阳在天空中的位置可以由太阳高度角和太阳方位角来确定。太阳高度角又称太阳高度、太阳俯仰角，是指太阳光线与地表水平面得之间的夹角。太阳方位角即太阳所在的方位，是指太阳光线在地平面上的投影与当地子午线的夹角，可以近似看作是树立在地面上的直线在阳光下的阴影与正南方向的夹角。太阳方位角和高度角的实时数值可以通过地理经纬度、时区参数利用公式计算出来。
主控单元是太阳能跟踪系统的核心部件，系统选用结构紧凑。配置灵活、指令丰富的和利时LM PLC。选用的配置包括LM 3108CPU模块和LM 3310扩展模块。LM3108集成为数字量24DI和16DO，能满足要求，通讯集成有RS232和RS485两个通讯接口，RS232用于与上位文本显示器通讯，RS485可用于组网使用。LM 3310为四通AI模块，可用于采集风速等保护数据。配合和利时HD2400L文本显示器使用，能够监视运行状态、改变参数设置，以达到控制目的。
本文所设计跟踪调整装置其结构如下图所示：它主要由底座、立轴、横轴、两台旋转电机、传动齿轮等组成。其中旋转电机1驱动横轴，支撑太阳能电池板绕横轴运动，跟踪高度角运行。旋转电机2驱动水平轴，以跟踪方位角变化。
在一天的整个过程中，跟踪器能够获得最优的高度角和方位角，电池板能够接收到最大太阳日辐射量。系统用一套公式由PLC计算出实际时刻太阳所在的高度角和方位角，根据实时太阳高度角
和方位角与跟踪装置实际的高度角和方位角的差值，以及驱动装置的运转速度，计算出执行机构的跟踪运行时间。最后通过程序执行驱动电机达到要求的位置，实现对高度角和方位角的跟踪。
3 系统软件设计
跟踪模式的判断过程完全由软件实现，灵活度高，可以针对不同地区和不同的气候进行调整，从而提高光伏电站的发电效率。还可以根据需要增加光强传感器、风力传感器等多传感装置，提高安全性和更高的控制要。
通过程序控制，可以自动判断是否满足运行条件从而达到自动启动运行装置、自动停止、返回初始状态等控制。增加风力传感器用于对系统的保护作用，当风力大于一定数值时，系统停止工作，复位到原点，风速满足工作条件时，系统自动开始工作。太阳能电池板有两个自由度，控制机构对高度角和方位角两个方向进行调整。当电池板转到尽头时，由于跟踪装置装了限位传感器，到限位触点时自动切断输出，电机停止工作。
4 结论
该自动跟踪系统的准确性高、可靠性强，即使在天气变化比较复杂的情况下系统也能正常工作，提高太阳能的利用效率。因为PLC具有很强的可编程性，客户可以根据自己的要求来修改编写控制程序，达到最佳的控制效果。对于串、并联的大型光伏太阳能阵列系统的控制，可以通过LM PLC的通讯，组成通讯网络进行集中控制。
太阳能跟踪器工作原理
太阳能跟踪器的工作原理 一工作原理 “太阳光寻迹传感器”安装在太阳能装置上，根据太阳光的位置，驱动电机，带动机械转动机构，始终跟随太阳位置运动。当太阳偏转一定角度时（一般5--10分钟左右），控制器发出指令，转动机构旋转几秒钟，到达正对太阳位置时时停止，等待下一个太阳偏转角度，一直这样间歇性运动；当阴天或晚上没有太阳出现时停止动作；只要出现太阳它就自动寻找并跟踪到位，全自动运行，无需人工干预，东西向、南北向二维控制，也可单方向控制，使用电源直流12伏，技术指标 1. 跟踪起控角度:1°--10°（不同应用类型） 2. 水平（太阳方位角）运行角度：Ⅰ型0°--360°，Ⅱ型-20°-- +200° 3. 垂直（太阳高度角）调整角度：10°--120°（太阳光与地面夹角） 4. 传动方式：丝杠、涡轮蜗杆、齿轮 5. 承载重量:10Kg-- 500Kg 6. 系统重量：2 Kg--500Kg 7. 电机功率：0.4W--15W 8. 电源电压 DC6V--24V 9. 运行环境温度： -40--85℃ 10.运行时间≥10万小时 11.室外全天候条件运行现有的太阳能自动跟踪控制器无外乎两种：一是使用一只光敏传感器与施密特触发器或单稳态触发器，构成光控施密特触发器或光控单稳态触发器来控制电机的停、转；二是使用两只光敏传感器与两只比较器分别构成两个光控比较器控制电机的正反转。由于一年四季、早晚和中午环境光和阳光的强弱变化范围都很大，所以上述两种控制器很难使大阳能接收装置四季全天候跟踪太阳。这里所介绍的控制电路也包括两个电压比较器，但设在其输人端的光敏传感器则分别由两只光敏电阻串联交叉组合而成。每一组两只光敏电阻中的一只为比
支持的远程PLC自动控制系统应用及维护
万方数据
万方数据
第４期高进等．以光纤支持的远程ＰＬＣ自动控制系统应用及维护 ?１１７? ＲＥ５Ｅ§科。。！一ＯＦＮＦｌｉＭｃ妒ｕ！卜ｏＮ Ｉ 蜩 图４潜水泵采用ＥＯＣＲ－３ＤＭ电动机智能综合保护器保护接线图 （３）综保器对所有潜水泵的运行时间可以预先设定，达到这个运行时间后自动发出报警信号，以便更换泵轴承、电机加油等定期工作，记录此泵最后一次跳闸的原因，复现故障进行分析，及时排除故障。 （４）潜水泵在装配时应注意泵轴的进水节应突 出１２—１５ｍｍ，单边轴框为２０丝为佳。泵体和电动 机装配完毕后要有５—１０ｍｍ的“串量”，使推力盘和支撑点受力平衡，防止电机过载使轴承“偏磨”损坏潜水泵。 ５结束语 以光纤支持的远程ＰＬＣ自动控制系统最大的优点是：自动化程度高、运行可靠、无人职守、维护量小。系统投运后，从控制室ＣＲＴ工艺流程画面上就可以对水源井各泵的运行水位、流量、电流进行在线监控，一旦遇到紧急状况保护动作自动停泵。意外事故则把操作开关打到“就地”位置，现场进行操作不影响生产供水。检修只需进行定期巡检，从而大大减轻了工人的劳动强度。系统应用广泛，具有很强的实用性。 （上接第１０７页） ４．２徐深ＸＸ外输加甲醇 将表４数据代入式（１）一式（１１）中，得出结果为：徐深×ｘ井外输当日的理论注醇量为３６．９４ｋｇ。 而徐深××井以前的日注醇量为７０ｋｇ，这样每天可以节省甲醇的量为： ７０一３６．９４＝３３．０６ｋｇ 表４徐深××集气站外输至徐深×ｘ集气站管线在ＸＸ年ｘ×月ＸＸ日的生产数据表 入口压力 入口温度 出口压力 出口温度 甘输气量 日注醇量 ／ＭＰｈ／℃／ＭＰａ／℃相对密度 ／１０４ｍ３／ｋｇ４．７４ ２７ ４．４５ １２ Ｏ．６０７１ １４．７４１７ ７５ 可见，利用这种计算方法可以极大地节约甲醇，从而降低了生产成本。 ５合理甲醇注入量的软件编程悼１ 为了简化繁琐的计算过程，方便现场人员使用，特利用ＬａｂＶＩＥＷ语言编制了“采气分公司甲醇防堵计算软件”。图１所示就是本计算软件的操作面板。 图１甲醇防冻堵计算软件操作面板 ６结论及认识 本文针对甲醇防堵的原理以及合理注醇量的计算方法进行研究，并编制了合理注醇量的计算软件， 现总结如下： （１）加甲醇要防患于未然，应该根据产气量和产水量及时调整注醇量，减少需要加没加和不需要加反而加的情况发生。 （２）软件计算的结果是理论最少值，实际使用时由于注入方式等因素，不可避免地造成一定的甲醇消耗，所以应该考虑一定的富余量。建议甲醇采用雾化方式注入，以使甲醇与天然气能够充分接触。 （３）新井投产时，由于井底杂质比较多，压力和气流也不稳定，特别是冬季，应该多加些甲醇，以防止冻堵，影响正常投产。 参考文献： ［１］李士伦，等．天然气工程［Ｍ］．第１版．北京：石油工业出版 社．２０００． ［２］李允，诸林，穆曙光，等．天然气地面工程［Ｍ］．第１版． 北京：石油工业出版社，２００１． ［３］ 王永强，刘占良，洪鸿，等．榆林气田合理注醇量计算方法及防堵认识［Ｊ］．石油地质与工程，２００７。２１（４）：９８— １００． ［４］段宝林，钱卫明．腰英台气田天然气水合物防治［Ｊ］．海洋 石油，２００８，（１）：７８—８１． ［５］杨磊，杨乐平，李海涛．ＬａｂＶＩＥＷ程序设计与应用［Ｍ］． 第２版．北京：电子工业出版社，２００５． 万方数据
太阳能自动跟踪系统方案
摘要 人类正面临着石油和煤炭等矿物燃料枯竭的严重威胁，太阳能作为一种新型能源具有储量无限、普遍存在、利用清洁、使用经济等优点，但是太阳能又存在着低密度、间歇性、空间分布不断变化的缺点，这就使目前的一系列太阳能设备对太阳能的利用率不高。太阳光线自动跟踪装置解决了太阳能利用率不高的问题。本文对太阳能跟踪系统进行了机械设计和自动跟踪系统控制部分设计。 第一，机械部分设计： 机械结构主要包括底座、主轴、齿轮和齿圈等。当太阳光线发生偏离时，控制部分发出控制信号驱动步进电机1带动小齿轮1转动，小齿轮带动大齿轮和主轴转动，实现水平方向跟踪；同时控制信号驱动步进电机2带动小齿轮2，小齿轮2带动齿圈和太阳能板实现垂直方向转动，通过步进电机1、步进电机2的共同工作实现对太阳的跟踪。 第二，控制部分设计： 主要包括传感器部分、信号转换电路、单片机系统和电机驱动电路等。系统采用光电检测追踪模式实现对太阳的跟踪。传感器采用光敏电阻，将两个完全相同的光敏电阻分别放置于一块电池板东西方向边沿处下方。当两个光敏电阻接收到的光强度不相同时，通过运放比较电路将信号送给单片机，驱动步进电机正反转，实现电池板对太阳的跟踪。 关键词太阳能；跟踪；光敏电阻；单片机；步进电机
Abstract Human being is seriously threatened by exhausting mineral fuel, such as coal and fossil oil. As a kind of new type of energy sources, solar energy has the advantages of unlimited reserves, existing everywhere,using clean and economical .But it also has disadvantages ,such as low density,intermission,change of space distributing and so on.These make that the current series of solar energy equipment for the utilization of solar energy is not high. In order to keep the energy exchange part to plumb up the solar beam,it must track the movement of solar.In this paper, the solar tracking system of the mechanical part and control system part are designed. First,the mechanical part is designed. Mechanical structure mainly includes the main spindle, stepping motors, gears and gear ring, and so on. When the sun's rayshas a deviation, small gear arerotated by stepper motor according to the control signal from MCU. And the large gear and main spindle is rotated by small gear in order to track to achieve the level direction.At the same time, another small gear is rotated by another stepper motor according to the control signal.And the large gear and the solar panels are rotated by the small gear in order to track to achieve the vertical direction. Solar is tracked by the two stepper motors together. Second, control system part is designed. Control system mainly includesthe sensors part, stepper motor, MCU system and the corresponding external circuit, and so on. Photoelectric detection systemisused to track solar. Sensors use photosensitive resistance. The two same photosensitive resistances were placed in east and west direction of the bottom edge .When the two photosensitive resistances receiveddifferent light at the same time, the signal from comparison circuit is sent to MCU in order to rotate stepping motors. Keywords Solar energyTrackingPhotosensitive resistance SCMSteppingmotor
电动蝶阀远程自动化控制系统
电动蝶阀远程自动化 控制系统 深圳市安泰宇盛科技有限公司Shenzhen Antaiyusheng Technology.,Ltd
目录 第1章系统概况 (3) 1.1 现状概况 (3) 1.2 整治原则及目标 (3) 1.3 系统核心竞争优势 (4) 第2章系统组成 (5) 2.1 系统联网结构 (5) 第3章产品介绍 (6) 3.1 主控制器（首部） (6) 3.2 总线电动蝶阀控制器 (7) 3.3 电动蝶阀AC220V (8) 第4章配置 (9) 4.1 配置清单 (9)
第1章系统概况 1.1 现状概况 随着设施灌溉的进一步推进，我们会越来愈多的感受到新的问题： 1、人为随意延长灌溉时间，多开阀门，有时遇到灌溉次数不均匀造成部分农作物缺水受旱，农民通常又采用“点片补水”的办法补救，其结果是顾了头、顾不了尾，受旱面积越补越多。 2、严重破坏农作物水利运行规律，使滴灌质量无法保证，达不到节水增产增效的目的。 3、伴随轮灌制度的规范化和科学化，人工操作难度将会越来较大，人工操作已逐渐成为节水滴灌大面积发展的阻力。 4、很多种植户受长期沟灌传统思维影响不能严格按照设计灌溉时间、次序进行灌溉，而是经常人为增加轮灌面积，延长灌溉时间，造成轮灌计划得不到有效执行，最终造成农作物滴灌系统运行不正常，农田因灌水不均匀而局部减产。 1.2 整治原则及目标 新疆地区地域辽阔，土地较多，浇水施肥要用很多的劳动力，浇一次水可能要到几十上百公里的井泵房去操作，导致费时、费力、费人工。原有的节水灌溉系统虽然在降低作物灌溉制度，提高作物产量上有明显的作用，但由于人工操作的可变性过大，致使灌溉的合理性无法得到进一步的提高。而滴灌自动化控制系统是通过对土壤、作物、气象等各类因素的采集、分析后由操作系统发送相关信息指令对田间各类阀门进行控制，以此来实现降低人工分析决策的不合理性因素对农业灌溉的影响。作为现代化农业发展的趋势，在新疆现状农业灌溉已大面积实施节水工程的前提下，进一步推广滴灌自动化控制系统在节水工程中的使用，对促进新疆农业经济发展具有极大的意义。 滴灌是一种高效节能省水增产的微灌灌溉技术，它具有很多优点，适合我国的国情，具有很强的推广优势，而且很方便实现灌溉的全自动控制，滴灌将成为二十一世纪发展我国节水灌溉的重点，是加速我国农业实现节水灌溉、精准农业和设施农业的有效途径，将更好的促进我国农业现代化的发展，滴灌自动化系统在经济上是合理的，技术上是可行的，将成为
太阳能控制器使用说明书
一、技术参数 工作压力：220V～50Hz 工作环境：-10°～40℃空载功率：4W 温度显示：00℃～99℃测温精度：±2℃ 水位显示：25 50 80 100 漏电动作电流：10mA0.1s 控制增压泵功率：500W 控制电热带功率：500W 控制电加热功率：1500W（可定制3000（）w）电磁阀：12V- 工作水压0.02～0.8Mpa （可选装低压阀，工作水压0.01～0.4Mpa） 外形尺寸：1.86×116×42（mm） 二、使用方法 安装完毕，接通电源，控制器开始自检，所有图文符号全亮，并发出蜂鸣提示音，自检结束后显示热水器水箱的水温与水位，如水位低于25，水温≤95℃，自动上水至设置水位。控制器按照出厂设定的参数自动运行。控制器五种模式：智能模式、定时模式、恒温模式、恒水位模式、温控模式。 1、智能模式（出厂设置模式） 4：00启动上水至50水位，5：0C启动加热至50℃，保证早晨起床后的洗漱用水：9：00上水至1 00水位，16：00启动加热至60℃，保证晚上有60℃的水供用户使用；若15：00低于80水位，则再补水至80水位。 2、定时模式 若智能模式不能满足您的需求，持续按“上水”键3秒钟启动定时上水模式，持续按“加热”键3秒钟启动定时加热模式，只能模式关闭。 定时模式出厂参数如下： 第一次定时上水时间为“09：00”，第二次、第三次定时上水时间设置为“一一”。三次上水
设置水位均为“100水位”。“一一”代表该功能未启动（下同）。 第一次定时加热启动时间为16：00，第二次、第三次定时加热启动时间设置为“一一”。 三次定时加热终止温度均为“60℃”。 如果定时模式出厂参数不能满足您的需求，您可以根据您的需求一次作如下设置，设置期间如10秒钟没有按键动作则自动退出，所修改的容自动保存。 2-1定时上水时间和水位设置 持续按“上水”键3秒钟，“定时上水”亮，此时智能模式关闭，蜂鸣提示一声。 2.1.1第一次定时上水时间和水位设置：屏幕显示“定时上水、F1”亮，“09”闪烁（09：F1表示第一次定时上水时间为9：00）。然后按V键在00：00-23：00、一一围设置第一次定时上水时间。继续按“SET”键，此时“定时上水、XX：F1”亮，“水位”闪烁，按V键在50-100围设置第一次定时上水停水水位。 2.1.2第二次定时上水时间和水位设置：继续按SET键，此时“定时上水、F2”亮，“一一”闪烁。然后按SET键，此时定时上水、xx：F2亮，水位闪烁，按V键在50-100围设置第二次定时上水停水水位。 2.1.3第三次定时上水时间和水位设置：继续按SET键，此时“定时上水、F2”亮，“一一”闪烁。然后按SET键，此时定时上水、xx：F2亮，水位闪烁，按V键在50-100围设置第三次定时上水停水水位。 2.2定时加热启动时间和加热终止温度设置 持续按“加热”键3秒，“定时加热”亮，此时智能模式关闭，蜂鸣提示一声。 2.2.1第一次定时加热启动时间和加热终止温度设置：屏幕显示定时加热、F1亮，1.6闪烁（16：F1表示第一次定时加热时间为16：00）.然后按V键在00：00-23：00、一一围设置第一次定时加热时间。继续按SET键，此时定时加热、XX：F1亮。60℃闪烁，按V键在40℃-60℃围
太阳能自动跟踪系统的设计
太阳能自动跟踪系统的设计 1引言 开发新能源和可再生资源是全世界面临的共同课题，在新能源中，太阳能发电已成为全球发展最快的技术。太阳能作为一种清洁无污染的能源，开发前景十分广阔。然而由于太阳存在着间隙性，光照强度随着时间不断变化等问题，这对太阳能的收集和利用装置提出了更高的要求(见图1)。目前很多太阳能电池板阵列基本都是固定的，不能充分利用太阳能资源，发电效率低下。据测试，在太阳能电池板阵列中，相同条件下采用自动跟踪系统发电设备要比固定发电设备的发电量提高35%左右。 所谓太阳能跟踪系统是能让太阳能电池板随时正对太阳，让太阳光的光线随时垂直照射太阳能电池板的动力装置，能显著提高太阳能光伏组件的发电效率。目前市场上所使用的跟踪系统按照驱动装置分为单轴太阳能自动跟踪系统和双轴太阳能自动跟踪系统。所谓单轴是指仅可以水平方向跟踪太阳，在高度上根据地理和季节的变化人为的进行调节固定，这样不仅增加了工作量，而且跟踪精度也不够高。双轴跟踪可以在水平方位和高度两个方向跟踪太阳轨迹，显然双轴跟踪优于单轴跟踪。 图1 太阳能的收集装置现场 从控制手段上系统可分为传感器跟踪和视日运动轨迹跟踪(程序跟踪)。传感器跟踪是利用光电传感器检测太阳光线是否偏离电池板法线，当太阳光线偏离电池板法线时，传感器发出偏差信号，经放大运算后控制执行机构，使跟踪装置从新对准太阳。这种跟踪装置，灵敏度高，但是遇到长时间乌云遮日则会影响运行。视日运动轨迹跟踪，是根据太阳的实际运行轨迹，按照预定的程序调整跟踪装置。这种跟踪方式能够全天候实时跟踪，其精度不是很高，但是符合运行情况，应用较广泛。 从主控单元类型上可以分为PLC控制和单片机控制。单片机控制程序在出厂时由专业人员编写开发，一般设备厂家不易再次进行开发和参数设定。而学习使用PLC比较容易，通过PLC厂家技术人员的培训，设备使用厂家的技术人员可以很方便的学会简单的调试和编写，并且PLC能够提供多种通讯接口，通讯组网也比较方便简单。
远程自动化控制特点分析
远程自动化控制特点分析 发表时间：2009-11-20T15:55:12.200Z 来源：《中小企业管理与科技》2009年5月下旬刊供稿作者：李陶[导读] 对110kv及以上电压等级变电站，以服务于电力系统安全、经济运行为中心李陶（广东电网公司惠州供电局信息部自动化监控班）摘要：对110kv及以上电压等级变电站，以服务于电力系统安全、经济运行为中心。通过先进的计算机技术、通信技术的应用，为新的保护 和控制技术采用提供技术支持，解决过去能解决的变电站监视、控制问题，促进各专业在技术上、管理上配合协调，为电网自动化进一步发展提供基础，提高变电站安全、可靠和稳定。关键词：变电站自动化特点分析 1 概述 对110kv及以上电压等级变电站，以服务于电力系统安全、经济运行为中心。通过先进的计算机技术、通信技术的应用，为新的保护和控制技术采用提供技术支持，解决过去能解决的变电站监视、控制问题，促进各专业在技术上、管理上配合协调，为电网自动化进一步发展提供基础，提高变电站安全、可靠和稳定运行水平。如，采集高压电器设备本身的监视信息，断路器、变压器和避雷器等的绝缘和状态等；采集继电保护和故障录波器等装置完成的各种故障前后瞬态电气量和状态量的记录数据，将这些信息传送给调度中心，以便为电气设备的监视和制定检修计划、事故分析提供原始数据。对新建变电站取消常规的保护、测量监视、控制屏，全面实现变电站综合自动化，实现少人值班逐步过渡到无人值班；对老变电站在控制、测量监视等进行技术改造，以达到少人和无人值班的目的。 对35KV及以下电压等级变电站，以提高供电安全与供电质量，改进和提高用户服务水平为重点。侧重于利用变电站综合自动化系统，对变电站的二次设备进行全面的改造，取消的保护、测量、监视和控制屏，全面实现变电站综合自动化，以提高变电站的监视和控制技术水平，改进管理，加强用户服务，实现变电站无人值班。 2 变电站综合自动化要实现的目标 变电站综合自动化要实现： 2.1 随时在线监视电网运行参数、设备运行状态；自检、自诊断设备本身的异常运行，发现变电站设备异常变化或装置内部异常时，立即自动报警并闭锁相应的出口，以防止事态扩大。 2.2 电网出现事故时，快速采样、判断、决策，迅速隔离和消除事故，将故障限制在最小范围。 2.3 完成变电站运行参数在线计算、存储、统计、分析报表和远传，保证自动和遥控调整电能质量。 3 变电站综合自动化的内容 变电站综合自动化应包括两个方面： 3.1 横向综合：利用计算机手段将不同厂家的设备连在一起，替代或升级老设备。 3.2 纵向综合：在变电站层这一级，提供信息、优化、综合处理分析信息和增加新的功能，增加变电站内部和各控制中心间的协调能力。如借用人工智能技术，在控制中心间的协调能力。如借用人工智能技术，在控制中心实现对变电站控制和保护系统进行在线诊断和事件分析，或在变电站当地自动化功能协调之下，完成电网故障后自动恢复。 变电站综合自动化与一般自动化区别在于：自动化系统是否作为一个整体执行保护、检测和控制功能。 4 变电站综合自动化系统的特点 变电站综合自动化系统具有功能综合化、系统结构微机化、测量显示数字化、操作监视屏幕化、运行管理智能化等特征。同传统变电站二次系统不同的是：各个保护、测控单元既保持相对独立，（如继电保护装置不依赖于通信或其他设备，可自主、可靠地完成保护控制功能，迅速切除和隔离故障），又通过计算机通信的形式，相互交换信息，实现数据共享，协调配合工作，减少了电缆和没备配置，增加了新的功能，提高了变电站整体运行控制的安全性和可靠性。 4.1 功能综合化。变电站综合自动化系统是各技术密集，多种专业技术相互交叉、相互配合的系统。它是建立在计算机硬件和软件技术、数据通信技术的基础上发展起来的。它综合了变电站内除一次设备和交、直流电源以外的全部二次设备。微机监控子系统综合了原来的仪表屏、操作屏、模拟屏和变送器柜、远动装置、中央信号系统等功能；微机保护子系统代替了电磁式或晶体管式的保护装置；微机保护子系统和监控系统相结合，综合了故障录波、故障测距、无功电压调节和中性点非直接接地系统等子系统的功能。 4.2 分级分布式微机化的系统结构。综合自动化系统内各子系统和各功能模块由不同配置的单片机或微型计算机组成，采用分布式结构，通过网络、总线将微机保护、数据采集、控制等各子系统连接起来，构成一个分级分布式的系统。一个综合自动化系统可以有十几个甚至几十个微处理器同时并行工作，实现各种功能。 4.3 测量显示数字化。用CRT显示器上的数字显示代替了常规指针式仪表，直观、明了；而打印机打印报表代替了原来的人工抄表，这不仅减轻了值班员的劳动强度，而且提高了测量精度和管理的科学性。 4.4 操作监视屏幕化。变电站实现综合自动化，使原来常规庞大的模拟屏被CRT屏幕上的实时主接线画面取代；常规在断路器安装处或控制屏上进行的分、合闸操作，被屏幕上的鼠标操作或键盘操作所取代；常规在保护屏上的硬连接片被计算机屏幕上的软连接片所取代；常规的光字牌报警信号，被屏幕画面闪烁和文字提示或语言报警所取代，即通过计算机上的CRT显示器，可以监视全变电站的实时运行情况和对各开关设备进行操作控制。 4.5 运行管理智能化。智能化的含义不仅是能实现许多自动化的功能，例如：电压、无功自动调节，不完全接地系统单相接地自动选线，自动事故判别与事故记录，事件顺序记录，制表打印，自动报警等，更重要的是能实现故障分析和故障恢复操作智能化，实现自动化系统本身的故障自诊断、自闭锁和自恢复等功能，这对于提高变电站的运行管理水平和安全可靠性是非常重要的，也是常规的二次系统所无法实现的。变电站综合自动化的出现为变电站的小型化、智能化、扩大设备的监控范围、提高变电站安全可靠、优质和经济运行提供了现代化的手段和基础保证。它的运用取代了运行工作中的各种人工作业，从而提高了变电站的运行管理水平。 变电站综合自动化是实现无人值班（或少人值班）的重要手段，不同电压等级、不同重要性的变电站其实现无人值班的要求和手段不尽相同。但无人值班的关键是通过采取种种技术措施，提高变电站整体自动化水平，减少事故发生的机会，缩短事故处理和恢复时间，使变电站运行更加稳定、可靠。
太阳能光伏控制器的分类
太阳能光伏控制器的分类 光伏充电控制器基本上可分为五种类型：并联型光伏控制器、串联型光伏控制器、脉宽调制型光伏控制器、智能型光伏控制器和最大功率跟踪型光伏控制器。 1、并联型光伏控制器。当蓄电池充满时，利用电子部件把光伏阵列的输出分流到内部并联电阻器或功率模块上去 ，然后以热的形式消耗掉。并联型光伏控制器一般用于小型、低功率系统，例如电压在12V、20A以内和系统。这类控制器很可靠，没有继电器之类的机械部件。 2、串联型光伏控制器。利用机械继电器控制充电过程，并在夜间切断光伏阵列。它一般用于较高功率系统，继电 器的容量决定充电控制器的功率等级。比较容易制造连续通电电流在45A以上的串联型光伏控制器。 3、脉宽调制型光伏控制器。它以PWM脉冲方式开关光伏阵列的输入。当蓄电池趋向充满时，脉冲的频率和时间缩短。按照美国桑地亚国家实验室的研究，这种充电过程形成较完整的充电状态，它能增加光伏系统中蓄电池的总循环寿命。 4、智能型光伏控制器。基于MCU（如intel公司的MCS51系列或Microchip公司PIC系列）对光伏电源系统的运行参 数进行高速实时采集，并按照一定的控制规律由软件程序对单路或多路光伏阵列进行切离和接通控制。对中、大型光伏电源系统，还可通过MCU的RS232接口配合MODEM调制解调器进行距离控制。 5、最大功率跟踪型控制器。将太阳能电池电压V和电流I检测后相乘得到功率P，然后判断太阳能电池此时的输出 功率是否达到最大，若不在最大功率点运行，刚调整脉宽，调制输出占空比D，改变充电电流，再次进行实时采样，并作出是否改变占空比的判断，通过这样的寻优过程可保证太阳能电池始终运行在最大功率点，以充分利用太阳能电
太阳能自动跟踪系统的设计
太阳能自动跟踪系统的设计 解决方案： 跟踪系统驱动器接口电路 步进电机驱动电路 限位信号采集电路 太阳能是已知的最原始的能源，它干净、可再生、丰富，而且分布范围广，具有非常广阔的利用前景。但太阳能利用效率低，这一问题一直影响和阻碍着太阳能技术的普及，如何提高太阳能利用装置的效率，始终是人们关心的话题，太阳能自动跟踪系统的设计为解决这一问题提供了新途径，从而大大提高了太阳能的利用效率。 跟踪太阳的方法可概括为两种方式：光电跟踪和根据视日运动轨迹跟踪。光电跟踪是由光电传感器件根据入射光线的强弱变化产生反馈信号到计算机，计算机运行程序调整采光板的角度实现对太阳的跟踪。光电跟踪的优点是灵敏度高，结构设计较为方便；缺点是受天气的影响很大，如果在稍长时间段里出现乌云遮住太阳的情况，会导致跟踪装置无法跟踪太阳，甚至引起执行机构的误动作。 而视日运动轨迹跟踪的优点是能够全天候实时跟踪，所以本设计采用视日运动轨迹跟踪方法和双轴跟踪的办法，利用步进电机双轴驱动，通过对跟踪机构进行水平、俯仰两个自由度的控制，实现对太阳的全天候跟踪。该系统适用于各种需要跟踪太阳的装置。该文主要从硬件和软件方面分析太阳自动跟踪系统的设计与实现。 系统总体设计 本文介绍的是一种基于单片机控制的双轴太阳自动跟踪系统，系统主要由平面镜反光装置、调整执行机构、控制电路、方位限位电路等部分组成。跟踪系统电路控制结构框图如图1所示，系统机械结构示意图如图2所示。
任意时刻太阳的位置可以用太阳视位置精确表示。太阳视位置用太阳高度角和太阳方位角两个角度作为坐标表示。太阳高度角指从太阳中心直射到当地的光线与当地水平面的夹角。太阳方位角即太阳所在的方位，指太阳光线在地平面上的投影与当地子午线的夹角，可近似地看作是竖立在地面上的直线在阳光下的阴影与正南方的夹角。系统采用水平方位步进电机和俯仰方向步进电机来追踪太阳的方位角和高度角，从而可以实时精确追踪太阳的位置。上位机负责任意时刻太阳高度角和方位角的计算，并运用软件计算出当前状况下俯仰与水平方向的步进电动机运行的步数，将数据送给跟踪系统驱动器，单片机接收上位机送来的数据，驱动步进电机的运行。系统具有实现复位、水平方位的调整，俯仰方向的调整，太阳的跟踪及手动校准等功能。 硬件电路设计 1跟踪系统驱动器接口电路
太阳能自动跟踪装置设计报告
吉林铁道职业技术学院 电子制作职业技能大赛（论文） 题目太阳能自动跟踪装置设计
参赛人姓名王志会张卫国朱峰所在系电气工程系 指导教师陈冬鹤 完成时间2013年5月26日
吉林铁道电子制作职业技能大赛设计报告 题目：太阳能自动跟踪装置设计 主要内容、基本要求等： ◆主要内容：加强大学生动手操作能力，促进集体荣誉感。 ◆基本要求：1，利用单片机控制实现太阳能电池板随着太阳（光源）的位置变 化而调整自身相应的姿态，以达到太阳光能的最佳利用。 2，实现一定的姿态控制精度。 3，以低成本、低功耗完成设计并实现目标电路的组装。 ◆主要参考资料：电路基础、电工技术、电子手工焊接、单片机原理及应用、传感器原理与应用。 完成日期：2013年5月26日 指导教师：陈冬鹤 实验组组长：王志会 2013年 6 月 5 日
太阳能自动跟踪装置 研制目的 人类正面临着石油和煤炭等矿物燃料枯竭的严重威胁，太阳能作为一种新型能源具有储量无限、普遍存在、利用清洁、使用经济等优点，太阳能光伏发电是改善生态环境、提高人类生存质量的绿色能源之一，但由于传统太阳能板方向固定，受光时间有限。因此研制可随光移动的太阳能跟随系统。
一自动跟踪系统整体设计 1.1 系统总体结构 本系统包括光电转换器、步进电机、89C5系列单片机以及相应的外围电路等。太阳能电池板可以360度自由旋转。控制机构将分别对水平方向进行调整。单片机加电复位后，首先由TRCT5000构成的定位系统对整个系统进行预置定位，然后单片机将对两光敏电阻采样进来的两个电平进行比较，电平有高电平和低电平两种，若两电平相等则电池板停止转动，若不等单片机将对两电平进行比较判定，驱动步进电机让太阳能板与之相对应转动，实现电池板对太阳的跟踪。图1-1所示： 1.2 光电转换器
风电场及远程监控自动化管理系统
风电场及远程监控自动化管理系统 一、系统概述 风电场及远程监控自动化系统采用分层分布的体系结构，整个自动化系统分为三层：风场控制层、区域控制层和集中控制层。风场控制层设在风电场现场，为风电场运行 与管理提供完整的自动化监控，为上级系统提供数据与信息服务；区域控制层 设在区域风电场中央控制室，负责所辖风电场运行状态的监视与管理，为集中 控制层提供数据与信息服务；集中控制层作为总部或集团的风力发电监控中 心，全面掌控所有风电场运行状况，统筹资源调配。 建设风电场及远程监控自动化系统，实现各风电场设备的集中监视和管理，对提高公司综合管理水平、优化人员结构、提高风电场发电效益等十分重要。 提高风电场自动化水平 无人值班少人值守是风电场运营模式的发展方向，对风电场的设备状态、自动化水平、人员素质和管理水平都提出了更高的要求，是风电场一流的设备、一流的人才、一 流的管理的重要标志，建立可以实现风电场及远程监控自动化系统，是实现风 电场无人值班少人值守的必要条件，对全面提高风电场自动化水平有极大的促 进作用。 提高风电场群的经济效益 设置风电场及远程监控自动化系统，建立与当地气象部门的联系，根据气象部门对未来时段天气预报的预测信息，制定风电场在未来时段的生产计划，合理地安排人员调 配和设备检修计划，使资源得到充分利用，提高风电场群的经济效益。 提高风电场群在电网中的竞争优势 随着风电场群规模的日益扩大，风电发电量在电网中占的比重将越来越大，通过建立风电场及远程监控自动化系统，对各风电场的发电状况进行预测，并上报电网公司， 以利于电网公司电力调度计划的制定，提高发电公司在电网中的竞争优势。提高公司管理水平 由于风电场群具有风电场设备多且分布分散，地处偏远的特点，如果对每个风电场单独进行管理，需要消耗大量的人力物力。设置风电场及远程监控自动化系统，实现风 电场群的集中运行管理、集中检修管理、集中经营管理和集中后勤管理，通过 人力资源、工具和备件、资金和技术的合理调配与运用，达到人、财、物的高
太阳能控制器说明书
PWM太阳能控制器 使用说明书 版本号：2014-V1.0 非常感谢您购买我公司的太阳能控制器！请在安装及使用本产品前，仔细阅读说明书，并妥善保管。须有经验的技术人员进行安装操作，安装过程需严格按照本使用手册进行安装，以确保该产品能正常工作。
一、重要的安全说明 (2) 二、一般安全信息 (2) 三．产品简介 (2) 四．性能特点 (3) 五、产品外观 (3) 六、LCD液晶显示说明 (3) 七、安装说明 第1步：连接蓄电池 (6) 第2步：连接光伏组件 (6) 第3步：连接负载 (7) 第4步：检查连接 (8) 第5步：控制器通电 (8) 第6步：光伏组件通电 (8) 八、LCD浏览说明 (9) 九、系统异常情况下的显示说明 (10) 十、系统设置说明 (11) 十一、一般故障排除 (13) 十二、光伏发电系统的维护 (14) 十三、使用环境 (14) 十四、保修承诺 (15) 十五、声明 (15) 十六、型号说明 (15) 十七、部分技术参数 (16) 十八、控制器外形尺寸图 (17) 十九、监控软件及数据线的连接 (18)
警告 1. 连接蓄电池之前，确保蓄电池电压高于额定电压的80%!低于80%时控制 器很大可能会造成损坏。严禁使用劣质蓄电池！ 2.光伏组件的总开路电压不得高于蓄电池组电压的2倍。 3. 光伏组件的总工作电压不得低于蓄电池组电压的1.2倍。 4. 严禁在未接蓄电池情况下，用三相交流电整流后模拟光伏组件充电。 二、一般安全信息 控制器内部没有需要维护或维修部件，用户不可拆卸和维修控制器。 在安装和调整控制器的接线前务必断开光伏的连线和蓄电池端子附近的保险或断路器。 建议在控制器外部安装合适的保险丝或断路器。 防止水进入控制器内部。 安装之后检查所有的线路连接是否紧实，避免由于虚接而造成热量聚集发生危险。 三、产品简介 是针对小型的光伏离网发电系统设计的一款智能型光伏控制器，能控制多路太阳能电池方阵实现蓄电池组的充放电管理功能，依据蓄电池组端电压的变化趋势自动控制太阳能电池方阵的依次接通或切离，既可充分利用宝贵的太阳能电池资源，又可保证蓄电池组安全而可靠的工作。根据光伏离网发电系统配置蓄电池组电压等级的不同，控制器划分为12V、24V、48V等常规系列规格，以满足不同系统的设计需要。 四、性能特点 ●共正极控制方式，两路太阳能电池方阵输入控制。 ●数字化设计、模块结构、运行稳定可靠。 ●LCD （带背光）液晶显系统各项当前运行状态参数。 ●高效率PWM 充电模式技术。 ●太阳能电池阵列反接保护，夜间防反充；光伏过充电流保护。 ●蓄电池防反接，过充保护。 ●专业用户可自行修改系统参数设置。
基于52单片机 太阳能自动跟踪系统设计.
摘要 太阳能是已知的最原始的能源，它干净、可再生、丰富，而且分布范围广，具有非常广阔的利用前景。但太阳能利用效率低，这一问题一直影响和阻碍着太阳能技术的普及。太阳能自动跟踪系统的设计为解决这一问题提供了新途径，从而大大提高了太阳能的利用效率。本设计采用光电跟踪的方法，利用步进电机双轴驱动，由光电传感器根据入射光线的强弱变化产生反馈信号到微机处理器。微机处理器运行程序，通过对跟踪机构进行水平、俯仰两个自由度的控制，调整太阳能电池板的角度实现对太阳的跟踪。采用单片机来实现的太阳能追踪系统能有效提高太阳板的光电转化效率，并具有较广泛的应用前景。 关键词：太阳能；跟踪；光敏二极管；单片机；步进电机
Abstract Solar energy is known as the most primitive energy, and it is clean, renewable, rich, and wide distribution and has wide prospects of use. But the solar energy utilization efficiency is low; the problem has been influencing and hindering the popularity of solar energy technology. Solar energy to be automatic tracking system designed to solve the problem provide the new way，which greatly improve the efficiency in the use of solar energy. This design uses the photoelectric tracking method, and use the stepping motor driver, by photoelectric sensor incident, then the strength of the light’s changes produce feedback signals to the computer processor, and computer processor will run the program, through the horizontal tracking mechanism and pitch two degrees of freedom control to adjust the angle of solar panels to achieve the tracking of the sun. Solar tracking system by single chip microcomputer to achieve can improve the efficiency of conversion of photoelectric solar panels, and has a broad prospect of application. Key words: Solar energy；Tracking；Photosensitive diode ；SCM；Stepping motor
污水处理自动化PLC远程控制系统改造设计方案
污水处理自动化PLC远程控制系统改造设计方案 我国大多数污水处理厂中的污水泵站自动化系统主要采用可编程逻辑控制器（PLC）为基础的分布式计算机监控系统，PLC的配置灵活，具有较强的安全性、可靠性和适应性。但目前运用自动化系统的泵站也存在一些问题，例如整体系统不完善，功能设计不合理、缺乏设备维保措施等，再加上技术人员的缺乏，使实际操作中无法发挥其功能性。 污水泵站自动化系统控制及结构中的问题 1.人工控制造成的问题 目前一些污水泵站在阀门的开关上还是采用传统的人工控制的方法，由于人工的疏忽或其他因素的影响，在阀门控制中会由于个人疏忽造成控制不及时，导致泵坑集水过多、水位上升过高的问题，严重时会淹没泵室，影响泵站的正常运行。 2.自动化控制系统不完善 一部分污水泵站缺乏完善的控制系统线路，无法充分保护系统主要设置，影响自动化控制系统功能的发挥。系统设备的维保工作不到位，造成系统网格结构陈旧，易造成泵站与中央控制室之间重要数据的丢失，影响自动化控制数据的完整性和准确性。除此以外，系统对泵站具体运行情况缺乏动态化的监控和管理，不利于信息的完整性。 污水自动化plc远程控制系统改造解决方案 为解决我国污水泵站自动化系统运行现状及问题，南京康卓环境科技有限公司开发出新一代污水泵站自动化系统，其主要功能包括泵站电气量采集、水位采集、报警、一键开机、
自动开机、远程控制等。基于智能控制器的泵站自动化系统的常规操作按钮与一般控制系统操作一致，有利于快速实现操作人员的智能化操作。 中央控制系统 污水泵站自动化系统的控制器设置在常规电气柜之内，二者是一体的，省去了另外设置单独控制柜的步骤，有效地节省空间和接线。系统的核心就是控制器，泵站智能系统主要由进线柜、泵控制柜、无功补偿柜、站用配电柜、安全预防系统等构成。其中，进线启动柜的功能主要包括接入总进线电源、进线继电的保护、泵站智能控制、信息数据的采集与交流、运行状态、参数提醒等； 泵站控制柜在整个系统中的功能包括自动完成启动和停止、电动机的继电保护、运行状态及参数提醒等；泵站的配电由站用配电柜完成；安全预防系统能够保障系统的安全性，发挥出警告信号的作用。要加强对系统软件的更新和完善，并对系统硬件设备定期维修和版样，保证污水泵站自动化的顺利运行。 电气设备与线路的改造 在电气设备的改造方面，重点在系统控制箱内增加格栅过电流、过力矩保护和报警的功能，保证格栅出现故障后并不会对水泵运行造成巨大影响，除此以外，还要加强对格栅的独立控制。泵控电机易出现电流过大故障，可在其主回路中增设线路的电流检测仪器，保证过流的顺利运行。 在低压运行线柜中设置智能电力检测装置，运用串联连接至系统服务器网络之中，监测泵站低压侧的主要电量。在泵站控制系统的控制回路方面，重点进行线路的维修和改造，逐一排查主回路、控制回路、信号回路等走线的设置，降低因线间电磁干扰造成的线路传输问题。要增加整个设备的集中控制能力，重点改造没有集控功能的设备等。 自动化监控系统 污水泵站自动化系统运用先进的泵站专家控制系统技术，该技术能够根据环境、泵机组设备运行变化等数据信息，不断完善和优化泵组设备的组合，通过增加设备的使用率实现节能降耗的作用，提高泵站运行的经济效益。泵站自动化控制系统还运用泵站安全预防技术，该技术能够智能识别和检测安全故障； 该技术能够在开机前自动检测管理区域是否安全，若出现非安全故障或情况，系统会自动关闭泵组并发出警告信号，保障工作人员的安全；在无人值班期间利用自动检测功能保障区域的安全性，防止财产、设备等丢失、破坏现象。 泵站智能系统还运用先进的泵站热点数据无线定制点播与推送技术，系统管理和操作人员可以利用网络实时了解各类热点信息，实现了泵站的智能化、网络化管理；系统利用先
太阳能自动跟踪系统
1.绪论 1.1课题背景 由于现今高科技环境下，能源是促进经济发达和社会进步的原动力。从工业革命以来，人类所使用的主要能源为石化能源，然而其蕴藏量有限，大量使用造成全球环境生态和气候产生莫大的变化，同时大气中的温室气体浓度大幅提高，造成气温逐渐升高、海平面上升等温室效应的现象，威胁了我们生存的环境。因此在环保意识抬头的今日，积极开发低污染及低危险性能源乃为迫切的需要。 虽然在可预见的将来，煤炭，石油，天然气等矿物燃料仍将在世界能源结构中占有相当的比重，但是人们对核能及太阳能，风能，地热能，水力能，生物能等可持续能源资源的利用日益重视，在整个能源消耗中所占的比例正在显著的提高。据统计，20世纪90年代，全球煤炭和石油的发电量每年增长1%，而太阳能发电每年增长达20%，风力发电的年增长率更是高达26%。预计在未来，可持续能源将与矿物燃料相抗衡，从而结束矿物燃料一统天下的局面。 相对日益枯竭的化石能源来说，太阳能似乎是未来社会能源的希望所在。1.1.1我国太阳能资源 我国幅员广大，有着十分丰富的太阳能资源。我国的国土跨度从南到北、自西至东，距离都在5000km以上，总面积达960×10 km2，占世界总面积的7%，居世界第三位。据估算，我国陆地表面每年接收的太阳辐射能约为50×10kJ，全国各地太阳年辐射总量达335～837KJ/cm2A，中值为586KJ/cm2A。从全国太阳年辐射总量的分布来看，西藏、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、山东、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部以及台湾省的西南部等广大地区的太阳辐射总量很大。尤其是青藏高原地区最大，那里平均海拔高度在4000m以上，大气层薄而清洁，透明度好，纬度低，日照时间长。例如，被人们称为“日光城”的拉萨市,1961年至1970年的平均值，年平均日照时间为3005.7h，相对日照为68％，年平均晴天为108.5天，阴天为98.8天，年平均云量为4.8，太阳总辐射为816KJ/cm2A，比全国其它省区和同纬度的地区都高。全国以四川和贵州两省的太阳年辐射总量最小，其中尤以四川盆地为最,那里雨多、雾多，晴天较少。例如素有“雾都”之称的成