CN207586757U - 一种基于plc的斜单轴光伏自动跟踪控制装置 - Google Patents
一种基于plc的斜单轴光伏自动跟踪控制装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供一种基于PLC的斜单轴光伏自动跟踪控制装置，包括PLC，所述PLC上连接有与外部进行无线通信的无线通信装置；显示当前光伏支架运行参数的文本显示器；获取当前斜单轴光伏支架倾角的角度传感器；获取当前外部环境中风速的风速仪；对斜单轴光伏支架的起始位置进行限位的接近开关；对斜单轴光伏支架的东向倾角进行限位的东向限位开关；对斜单轴光伏支架的西向倾角进行限位的西向限位开关；对斜单轴光伏支架的倾角进行调整的电机。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于PLC的斜单轴光伏自动跟踪控制装置。
背景技术
在当今社会，能源问题已成为制约人类进步的重要因素，随着煤炭、石油等常规能源的不断消耗，以常规能源为基础的能源结构已不能适应可持续发展的需求，开发新型可再生能源已迫在眉睫。太阳能作为一种清洁无污染的可再生能源越来越受到人们的关注，发展前景非常广阔。但太阳能存在着间歇性、密度低、光照强度和方向随时间不断变化的问题，只有使光伏板与太阳光线时刻保持垂直，才能有效的解决这些问题，提高太阳能的利用率；现有的跟踪系统稳定性差、跟踪过程中由于过度旋转或者其他外界的环境因素导致，装置容易出故障。
实用新型内容
本实用新型提供一种基于PLC的斜单轴光伏自动跟踪控制装置，以解决现有技术存在的问题。
本实用新型采用的技术方案：
一种基于PLC的斜单轴光伏自动跟踪控制装置，包括PLC，所述PLC上连接有：
与外部进行无线通信的无线通信装置；
显示当前光伏支架运行参数的文本显示器；
获取当前斜单轴光伏支架倾角的角度传感器；
获取当前外部环境中风速的风速仪；
对斜单轴光伏支架的起始位置进行限位的接近开关；
对斜单轴光伏支架的东向倾角进行限位的东向限位开关；
对斜单轴光伏支架的西向倾角进行限位的西向限位开关；
对斜单轴光伏支架的倾角进行调整的电机。
进一步，所述电机和PLC均通过三相电源进行供电；所述电机与三相电源之间并联有接触器ⅠKM1和接触器ⅡKM2。
进一步，还包括箱体，所述箱体上设置多个开口，开口处分别安装与PLC相连的文本显示器、指示灯和旋转开关；所述指示灯包括斜单轴光伏支架朝向东向的东向指示灯、斜单轴光伏支架朝向西向的西向指示灯，所述旋转开关包括手动/自动旋转开关、东向/西向旋转开关。
进一步，当光伏发电站由多个光伏发电矩阵组成时，所述每个光伏发电矩阵处均设置一个控制装置，各控制装置之间通过无线通信模块进行通信，且该无线通信模块与数据服务器通信连接，数据服务器与远程控制端通信连接。
本实用新型的有益效果：本实用新型使用PLC进行跟踪，具有较高的稳定性和抗干扰能力；同时设置接近开关和限位开关，能够对装置的旋转位置进行限制，防止过度旋转造成的装置损坏；还可通过无线通信模块进行无线远程监控。
附图说明
图1为本实用新型的控制装置的外部箱体示意图。
图2为数据采集及控制系统配电原理图。
图3为数据采集及控制系统硬件配置图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
如图所示，本实用新型的控制装置包括PLC和无线通信模块，无线通信模块优选采用3G/4G通信模块，该无线通信模块用于和远程的数据服务器网络连接，数据服务器与远程控制端的工控机通信连接。
PLC上还连接有文本显示器，文本显示器用来显示斜单轴光伏支架运行中的相关参数，例如系统时间、当地经纬度、太阳的实际方位角、高度角、跟踪角度等。PLC的通信信号板（SB）还通过Modbus RTU协议与角度传感器进行通信连接，采集光伏支架的实际旋转角度。
PLC上还设置有获取当前外部环境中风速的风速仪；因为如果风速大于设定的风速阈值，容易对光伏组件造成损害，因此在风速大时，PLC能够对装置进行旋转的停止。
一般光伏板需要在一定的范围内进行跟踪，超出该范围就会对支架和控制系统在成损害，因此，需要对斜单轴光伏板的东向倾角和西向倾角进行限制，本实用新型中采用的方法是在东向和西向的极限位置设置机械限位开关。
PLC上还连接有接近开关，接近开关用于对斜单轴光伏支架的起始位置进行限位。
如图1所示，本实用新型的控制装置还包括箱体，箱体的正面箱壁上设置多个开口，开口处分别安装文本显示器、指示灯和旋转开关。指示灯包括斜单轴光伏支架朝向东向的东向指示灯、斜单轴光伏支架朝向东向的西向指示灯。旋转开关包括手动/自动旋转开关、东向/西向旋转开关。
如图2所示，本实用新型中驱动斜单轴光伏支架运动的电机和PLC工作的电源为三相四线制电源，工作电压为交流380V 、50HZ ，电机采用低功耗的三相交流电机，电机与三相电源之间并联有接触器ⅠKM1和接触器ⅡKM2，由PLC发出控制信号，控制KM1和KM2，进而驱动斜单轴光伏矩阵自动跟踪太阳运行轨迹。
具体来说，需要进行光伏跟踪时，PLC输出控制信号，使接触器ⅠKM1和接触器ⅡKM2的线圈得电，进而将接触器ⅠKM1和接触器ⅡKM2的常开主触点吸合，电动机得电运行，支架开始跟踪；当不需要再跟踪时，则PLC停止输出控制信号，接触器ⅠKM1和接触器ⅡKM2的线圈失电，进而接触器ⅠKM1和接触器ⅡKM2的常开主触点断开，电动机停止运行，支架停止跟踪。
光伏发电站一般都具有多个光伏发电矩阵组成，每个发电矩阵安装一套该控制装置，各个矩阵之间通过3G/4G无线通信模块进行通信连接，实现各个光伏支架的跟踪同步，减少电缆或光纤的敷设量。3G/4G无线通信模块将采集到的信息，通过Internet存储至数据服务器，再通过服务器连接工控机，可实现对光伏支架的远程运行状态的监测，降低电站巡查人员的工作强度。
本实用新型的无线通信模块将采集到的现场运行参数，通过Internet存储至服务器，实现光伏跟踪支架矩阵的多地点、多平台远程监控。
以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种基于PLC的斜单轴光伏自动跟踪控制装置，其特征在于：包括PLC，所述PLC上连接有：
与外部进行无线通信的无线通信装置；
显示当前光伏支架运行参数的文本显示器；
获取当前斜单轴光伏支架倾角的角度传感器；
获取当前外部环境中风速的风速仪；
对斜单轴光伏支架的起始位置进行限位的接近开关；
对斜单轴光伏支架的东向倾角进行限位的东向限位开关；
对斜单轴光伏支架的西向倾角进行限位的西向限位开关；
对斜单轴光伏支架的倾角进行调整的电机。
2.根据权利要求1所述的一种基于PLC的斜单轴光伏自动跟踪控制装置，其特征在于：所述电机和PLC均通过三相电源进行供电；所述电机与三相电源之间并联有接触器Ⅰ（KM1）和接触器Ⅱ（KM2）。
3.根据权利要求1所述的一种基于PLC的斜单轴光伏自动跟踪控制装置，其特征在于：还包括箱体，所述箱体上设置多个开口，开口处分别安装与PLC相连的文本显示器、指示灯和旋转开关；所述指示灯包括斜单轴光伏支架朝向东向的东向指示灯、斜单轴光伏支架朝向西向的西向指示灯，所述旋转开关包括手动/自动旋转开关、东向/西向旋转开关。
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| CN201721431009.3U CN207586757U (zh) | 2017-10-31 | 2017-10-31 | 一种基于plc的斜单轴光伏自动跟踪控制装置 |
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| CN201721431009.3U CN207586757U (zh) | 2017-10-31 | 2017-10-31 | 一种基于plc的斜单轴光伏自动跟踪控制装置 |
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| CN (1) | CN207586757U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107544562A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-01-05 | 华电郑州机械设计研究院有限公司 | 一种基于plc的斜单轴光伏自动跟踪控制装置及方法 |
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2017
- 2017-10-31 CN CN201721431009.3U patent/CN207586757U/zh active Active
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