S7-200 PLC在太陽(yáng)能跟蹤控制系統中的應用
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光伏發(fā)電控制系統是利用太陽(yáng)能進(jìn)行能量轉換的一種裝置，具有獨特的優(yōu)勢和巨大的開(kāi)發(fā)利用潛力。目前，太陽(yáng)能光伏發(fā)電正逐漸應用于各行各業(yè)，比如航天、通訊、交通以及居民生活等領(lǐng)域。為此，光伏專(zhuān)業(yè)、光熱專(zhuān)業(yè)或其他相關(guān)專(zhuān)業(yè)相繼出現，光伏發(fā)電實(shí)訓系統應運而生，太陽(yáng)能跟蹤控制系統是光伏發(fā)電實(shí)訓系統的重要組成部分，論文著(zhù)重闡述了太陽(yáng)能的跟蹤、模擬控制等內容。
1 全太陽(yáng)能跟蹤控制系統組成及硬件選型
1．1 全太陽(yáng)能跟蹤控制系統的硬件組成
根據控制要求，該控制系統設計包括PLC一套，4塊太陽(yáng)能電池板組件，3盞200 W投身燈(模擬太陽(yáng)光)、4個(gè)跟蹤傳感器、1套運動(dòng)執行機構(X和Y方向運動(dòng)機構、直流電動(dòng)機和支架)。如圖1所示。整個(gè)系統以西門(mén)子S7—200可編程控制器為控制核心，當有太陽(yáng)光時(shí)，太陽(yáng)能電池板上的跟蹤定位傳感器采集模擬太陽(yáng)光照度信息及位置信息，然后將所采集的信息送達控制器，從而控制X和Y方向運動(dòng)機構，使太陽(yáng)能電池板始終正對著(zhù)模擬太陽(yáng)光源，以提高太陽(yáng)能電池的發(fā)電效率。另外，系統中設置了IPC上位機，配置了友好界面，該界面運用POWER計算機監控軟件開(kāi)發(fā)，以便及時(shí)掌握系統及相關(guān)角度等信息。
1．2 控制系統主要設備選型
PLC是太陽(yáng)能追蹤系統的核心部件，該控制系統的PLC選用兩門(mén)子公司的S7—200系列，S7—200具有緊湊的結構、靈活的配置和強大的指令集，用戶(hù)程序包括位邏輯、計數器、定時(shí)器、復雜的數學(xué)運算以及與其它智能模塊通訊等指令內容，從而使S7—200能夠監視輸入狀態(tài)，改變輸出狀態(tài)以達到控制的目的。另外，選用S7—200主要考慮其不但能用于獨立太陽(yáng)能設備的跟蹤系統控制，比如滿(mǎn)足邊疆偏遠地區牧民夜
晚用電的需求，而且特別對串并聯(lián)的大型光伏太陽(yáng)能陣列的跟蹤系統控制，能發(fā)揮PLC現場(chǎng)總線(xiàn)控制的優(yōu)勢，進(jìn)行集中控制。
S7—200 CPU226的特點(diǎn)有：
1)數字輸入／輸出口24／16；
2)可擴展7個(gè)模塊，248路數字I／O，35路模擬I／O；
3)有PID控制器；
4)2個(gè)RS-485通信／編程模塊；
5)16K用戶(hù)程序在線(xiàn)編程。
具體配置如下表。CPU：CPU226(24點(diǎn)DI，16點(diǎn)DO)，AI：EM231(4路)；EM235模塊(4路)；系統涉及的主要設備如表1所示。
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