基于PLC控制的太阳能追光系统设计

缪德俊，戴亦宗

(扬州职业大学，江苏扬州225009)

随着能源和环境问题的日益严重，太阳能等新能源的开发、利用越来越受到社会的关注，太阳能是一种理想的清洁绿色能源，但转换率不高，造成了太阳能利用的局限性很大。如何提高太阳能的转换率、降低发电系统建造成本是研究太阳能发电系统的两大难题[1]。

本系统利用安装在太阳能电池组件的不同方位光敏传感器检测太阳与电池组件相对位置，检测结果传输给PLC，PLC通过变频器、伺服放大器分别驱动三相低速同步电机和伺服电机动作，实现水平角和俯仰角两轴控制。用户通过GOT可以选择系统工作模式:自动、手动模式。自动模式下，系统首先通过雨水传感器检测天气情况，如是雨天则自动停止在原位不工作;非雨天情况下，系统则进一步自动辨别阴晴天气，非阴天系统自动追踪太阳，以使太阳能电池组件的辐照最大化。手动模式下，用户可以依据需求手动调节太阳能电池组件的水平角和俯仰角。同时系统具有恶劣天气自我保护功能，如强风天气，系统会自动将太阳能电池组件保持水平位置，以减少迎风面。

1 系统工作原理

基于PLC的控制系统以三菱FX-2N型PLC为控制核心，由太阳能电池板、传感器、PLC基本单元FX3u-32MT、PLC模拟量输入模块FX3u-4AD，PLC模拟量输出模块FX3u-4DA、通讯单元FX3u-485-ADP、变频器、雨天传感器、风速传感器、触摸屏组成，系统工作原理见图1。

图1 太阳跟踪与驱动系统

本系统选择光电追踪方式，采用九个信号控制，四个方位角检测信号，一个阴晴天检测信号，两个水平方位极限角，两个俯仰方位极限角。……