求一种基于plc的太阳能电池板跟踪系统的解决方法

　　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。
　　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。
　　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。
　　QY-PV26太阳能基站光照跟随逐日PLC控制实训装置太阳能光伏发电设备自动跟踪系统的光敏探测头（传感器）是用来检测太阳光强的。当有偏差发生时，偏差信号经过跟踪plc主控单元（控制器），采用模拟差压比较原理，进行运算、比较、发出指令，使电动执行器动作，驱动机械部分转动推动整个装置旋转，调整偏差，保证太阳能电池方阵正对太阳光，达到自动跟踪太阳的目的。
　　跟踪控制器采用可编程逻辑控制器plc，它是太阳能电池板跟踪系统的控制核心，是系统研究工作的重点。系统采用欧姆龙（omron）公司近年推出的α系列plc，该机型为介于大型机与小型机之间的中小型机，***大控制i/o点数为1184点。在应用中，中央处理器单元（cpu）采用c200hx-cpu43-e，它自带一个编程口和一个rs232c口，该cpu具有丰富的指令功能，编程方便；开关量输入模块选用c200h-id212；开关量输出模块选用c200h-oc225；与上位机的通讯，通过在cpu中插入通讯板c200hw-com06-e（该板具有一个rs232c和一个rs-422/485）实现远程通讯，由于采用了rs-422接口，采取平衡式发送，因此数据传输率高，而且串扰小，传输距离可达500m。
　　plc控制和监控程序
　　plc控制语句是整个太阳能电池板跟踪系统的重要组成部分，软件编程采用欧姆龙公司的cx-programmer 7.1，cx-p梯形图编程支持软件为使用者提供了从操作界面到程序注释的全中文操作环境，支持windows的拖拉及粘贴操作，以及完备的检索功能和常用标准位简易输入功能，为使用者创造了一个高效的编程操作环境。通过计算机的rs-232c口与plc的rs-232c口连接，对plc进行数据实时监控、修改和在线编辑等，方便地把程序传递到plc中或从plc中读出数据。
　　研究基于欧姆龙plc，采用光敏电阻比较法，构建了自动跟踪系统模型，使太阳能电池板自动保持与太阳光垂直。太阳能电池板自动跟踪太阳光并网发电系统的研究，有效地提高了太阳能的利用率和光伏发电系统的效率，增加了全年的发电功率输出，从整体上降低了光伏并网发电的成本，符合构建环保型和节能型社会发展的要求。
　　基于plc的太阳能电池板跟踪系统能用于独立的太阳能光伏发电，也能应用于串/并联的并网光伏发电系统的现场总线控制。