基于歐姆龍plc的太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、基于歐姆龍基于歐姆龍PLC的太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)1引言在當(dāng)前世界能源緊張，各種能源價(jià)格飛漲的形勢(shì)下，各國(guó)都將眼光投向了可再生能源，一則這種能源可再生，取之不盡、用之不竭；再則，可再生能源對(duì)環(huán)境友好，對(duì)地球及人類的生存環(huán)境的危害幾乎可以忽略不計(jì)。在可再生能源中，太陽(yáng)能無(wú)疑是最引人矚目的，太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)利用日益廣泛，其技術(shù)也日益成熟。中國(guó)蘊(yùn)藏著豐富的太陽(yáng)能資源，太陽(yáng)能利用前景廣闊。然而，找到可靠的太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)，是聚熱型太陽(yáng)

2、能系統(tǒng)運(yùn)行效率的基本保證，也是太陽(yáng)能聚熱系統(tǒng)投入運(yùn)行的重要前提之一。資料表明Omron公司也非常重視太陽(yáng)能系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。在西班牙馬德里郊外的日平均輸出功率630640kwh的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，Omron公司的控制部件就在太陽(yáng)跟蹤和電能轉(zhuǎn)換上就發(fā)揮了重要的作用。本文也是利用Omron的控制部件，設(shè)計(jì)出拋物面聚熱型太陽(yáng)能控制系統(tǒng)，投入使用，并起到良好的集熱效果，提高了國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能集熱器的控制水平。2拋物面聚熱型太陽(yáng)能集熱器拋物面聚熱型太陽(yáng)能

3、集熱器拋物面聚熱型太陽(yáng)能集熱器主要由拋物面型反射鏡面、集熱管、跟蹤機(jī)構(gòu)以及熱水系統(tǒng)組成，如圖1所示。反射鏡面用于將陽(yáng)光反射并聚焦到集熱管上，以積聚熱能。反射鏡面采用拋物面，材料為鏡面鋁板，表面有不親灰的涂層。集熱管位于拋物面的焦控制系統(tǒng)中的核心控制器根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度，當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)時(shí)間以及太陽(yáng)能集熱器的安裝方位，計(jì)算出太陽(yáng)集熱板的聚焦角度；然后控制器輸出脈沖信號(hào)，通過(guò)脈沖信號(hào)放大器控制步進(jìn)電機(jī)SM，步進(jìn)電機(jī)SM帶動(dòng)減速箱和傳動(dòng)齒輪，不斷的調(diào)整集

4、熱板的角度，使集熱管始終處于焦點(diǎn)位置，達(dá)到最高的集熱效率。磁性傳感器ZM用來(lái)檢測(cè)步進(jìn)電機(jī)是否轉(zhuǎn)動(dòng)，防止傳動(dòng)系統(tǒng)故障；XCW，XCC限位開(kāi)關(guān)，用于限制集熱板的轉(zhuǎn)動(dòng)位置。然而僅僅采用太陽(yáng)角度計(jì)算公式來(lái)跟蹤太陽(yáng)有一定的局限性，與集熱板的安裝精度，安裝角度的測(cè)量有很大的關(guān)系。所以采用光輻射傳感器，判斷聚焦點(diǎn)偏離情況，并做相應(yīng)的調(diào)整，保證聚焦效果。通過(guò)太陽(yáng)角度計(jì)算公式粗調(diào)，通過(guò)光輻射傳感器反饋進(jìn)行精調(diào)的閉環(huán)控制方案，使集熱板能快速，準(zhǔn)確的找到聚焦

5、位置，保證太陽(yáng)能的利用效率。此外控制器控制熱水泵和熱水溫度，保護(hù)熱水系統(tǒng)的循環(huán)運(yùn)行和安全。4控制系統(tǒng)組成控制系統(tǒng)組成控制系統(tǒng)采用OMRON公司的CJ1CPU23作為控制器，該CPU內(nèi)置兩路脈沖IO通道，可單獨(dú)控制兩列集熱器，如果太陽(yáng)能集熱板陣列超過(guò)兩列，則增加位置控制模塊CJ1WNC413，每列集熱板單獨(dú)控制，使各列的操作性強(qiáng)，控制靈活；采用CJ1－ID211和CJ1－OC211開(kāi)關(guān)量輸入輸出模塊，采集限位開(kāi)關(guān)狀態(tài)，控制熱水泵等；CJ1