基于S7-200的太阳能跟踪伺服控制系统设计开题报告

太阳能作为一种清洁无污染的能源,发展前景非常广阔,已经和风能成为各国竞相开发的绿色能源。

如果人类能够充分收集洒落到地球上的太阳能，大约6小时的光照就足以供应全球各个国家一年的能源使用。

长期以来，人们就一直在努力研究利用太阳能。

2. 国内外研究现状分析

目前国内外对于太阳能跟踪伺服控制系统的研究已经很成熟。下面我们主要来了解国内外对于太阳能跟踪方式的选择是怎样的：

多平面镜聚光太阳能跟踪系统的设计与研究: 主要是一种多平面镜聚光方式的光伏系统，并建立了该聚光方式的运动方程和协调控制算法。这种聚光方式具有设计简单，聚光性好，成本低廉等特点。提出的一种基于光学滤色镜的图像处理方法，该方法能够快速准确地对天空全景图像进行测量计算出太阳与视点之间的相对方位角与高度角。设计了多镜面聚光太阳能跟踪系统实验装置，以实现精确的跟踪太阳方位，达到多倍聚光提高太阳电池效率的目的。

传感器跟踪：是利用光电传感器检测太阳光是否偏离电池板法线，当太阳光偏离电池板法线时，传感器发出偏差信号，经放大、运算后控制执行机构，使跟踪装置重新对准太阳光。这种跟踪方式的优点是灵敏度高；缺点是受天气影响大，阴雨天则无法对准太阳，甚至引起执行机构的误动作。

3. 研究的基本内容与计划

研究计划安排

1~2周：了解所要设计项目的国内外研究情况，同时查阅相关资料进行初步的方案设定。

3周：确定总体的设计方案，同时撰写毕业设计开题报告。

4. 研究创新点

本次的设计是基于可编程逻辑控制器PLC的单轴机械跟踪定位系统来完成设计任务。同时单轴跟踪具有技术难度低、经济性好、稳定性高的优点，尤其适用于100～1 000 W功率范围内的光伏发电系统．而此类系统多应用于光伏照明及互用电源系统，由于此类光伏系统市场数量巨大，比双轴太阳能跟踪系统具有广阔的市场推广前景。

本设计采用PLC作为处理核心，plc是太阳能追踪系统的核心部件，系统拟采用西门子公司的s7-200系列plc，s7-200具有紧凑的结构、灵活的配置和强大的指令集，用户程序包括位逻辑、计数器、定时器、复杂的数学运算以及与其他智能模块通讯等指令内容，从而使s7-200能够监视输入状态，改变输出状态以达到控制的目的。另外，选用s7-200主要考虑其不但能用于独立太阳能设备的跟踪系统控制，而且特别对串并联的大型光伏太阳能阵列的跟踪系统控制，能发挥plc现场总线控制的优势，进行集中控制。