CN217636232U - 一种塔式光热项目单体定日镜控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种塔式光热项目单体定日镜控制装置，涉及定日镜控制领域，本实用新型包括底板，底板的顶部设置有支撑柱，支撑柱的顶部通过固定环活动连接有转动管，本实用新型通过控制箱内的PLC控制模块，其标记有精确唯一的地理坐标位置，并存储了镜场各种工况下的运行模式和太阳光折射算法等，依据上层控制系统的指令，自动进入对应的运行模式，倾角仪提供实时精确的镜面俯仰角度测量值，编码器提供实时精确的镜面旋转水平角测量值，两项数据实时传送到PLC控制模块，作为定日镜的运行动作反馈数据，PLC控制模块控制变频器适时启动，驱动液压杆运行，直至镜面移动到指定角度位置，实现镜面的精确反光至吸热器的特定区域，实现聚光集热。

Description

一种塔式光热项目单体定日镜控制装置

技术领域

本实用新型涉及定日镜控制领域，具体为一种塔式光热项目单体定日镜控制装置。

背景技术

塔式光热电站，镜场内大量定日镜反射太阳光，其将太阳光准确聚焦至塔式吸热器的特定区域，吸热器吸收太阳光聚焦能量，进行后续发电作业，在此过程中，定日镜的准确定位反射太阳光最为关键，定日镜就地控制系统根据每个定日镜的准确地理位置和太阳位置，计算出定日镜要求的定位位置，再由液压驱动装置移动定日镜至特定的俯仰角度和水平角度，此过程中，需要定日镜就地控制箱与定日镜附属设备/仪表的协调链接，完成相关控制动作。

但是目前定日镜的控制技术比较复杂，而国内外还没有更好的控制方法，基本上以计算机控制为主，安装效率低，检修维护时间长，运营成本高，且定日镜在长时间使用后，其顶部会附着灰尘，进而影响太阳光的反射率。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的是提供一种塔式光热项目单体定日镜控制装置，以解决安装效率低，检修维护时间长，运营成本高以及附着灰尘的影响太阳光的反射率的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种塔式光热项目单体定日镜控制装置，包括底板，所述底板的顶部设置有支撑柱，所述支撑柱的顶部通过固定环活动连接有转动管，所述转动管的外表面通过支架固定有安装板，所述安装板的一侧分别安装有定日镜和清洁组件，所述清洁组件包括有往复丝杆，所述往复丝杆的外表面套接有螺纹套，所述螺纹套的底部固定有刮板，所述安装板的另一侧开设有滑槽，所述转动管的内部设置有倾角仪，所述支撑柱的内部安装有编码器，所述支撑柱的一侧设置有控制箱，所述支撑柱的一侧安装有液压杆。

进一步的，所述安装板的一侧设置有固定板，所述固定板的一侧安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端与往复丝杆相连接。

通过采用上述技术方案，固定板用于安装驱动电机和往复丝杆，驱动电机为往复丝杆提供动力。

进一步的，所述控制箱的内部主要配置包括PLC控制模块、通讯交换机、变频器、24VDC电源转换器、固态继电器、220VAC加热器和急停按钮。

通过采用上述技术方案，固态继电器用于控制电路，通过固态继电器可实现用一路控制信号控制另一路或几路信号的功能，完成启动、停止、联动等控制，220VAC加热器便于在低温环境下工作。

进一步的，所述编码器通过一个联轴器与转动管相连接，所述编码器采用单圈绝对值型。

通过采用上述技术方案，其测量值跟被测位置对应是唯一的，具有“断电记忆”功能，没有旋转测量积累误差，精度高。

进一步的，所述PLC控制模块通过预制电缆与编码器和倾角仪串联，所述控制箱的底部连接有外联电缆，所述外联电缆包括网络通讯和电源供应。

通过采用上述技术方案，可实现设备之间线缆快速精确的连接，提高了安装效率。

进一步的，所述PLC控制模块与倾角仪和编码器之间通讯采用MODBUS RTU协议。

通过采用上述技术方案，无需复杂编程，实现一体化，节约成本，灵活多用。

进一步的，所述液压杆的一端铰接有滑块，且所述滑块与滑槽滑动配合。

通过采用上述技术方案，液压杆运行后，使得滑块在滑槽内滑动，进而使得定日镜的角度可以得到稳定的调整。

综上所述，本实用新型主要具有以下有益效果：

1、本实用新型通过控制箱内的PLC控制模块，其标记有精确唯一的地理坐标位置，并存储了镜场各种工况下的运行模式和太阳光折射算法等，依据上层控制系统的指令，自动进入对应的运行模式，倾角仪提供实时精确的镜面俯仰角度测量值，编码器提供实时精确的镜面旋转水平角测量值，两项数据实时传送到PLC控制模块，作为定日镜的运行动作反馈数据，PLC控制模块控制变频器适时启动，驱动液压杆运行，直至镜面移动到指定角度位置，实现镜面的精确反光至吸热器的特定区域，实现聚光集热；

2、本实用新型通过倾角仪测量镜面的俯仰角度，其安装简易，对定日镜结构无特殊加工要求，利于现场的施工，降低钢结构加工难度，提高了测量精度；

3、本实用新型通过倾角仪、编码器与就地控制箱之间采用预制电缆连接，可实现设备之间线缆快速精确的连接，提高了安装效率，减少了检修维护时间，降低了运营成本；

4、本实用新型通过编码器测量镜面的水平角度，其通过联轴器与旋转管连接，可有效降低巨大钢结构对精密编码器的机械振动冲击，保证编码器可靠稳定的测量，另外，编码器采用单圈绝对值型，其测量值跟被测位置对应是唯一的，具有“断电记忆”功能，没有旋转测量积累误差，精度高；

5、本实用新型通过控制箱采用自启停加热器，可保证控制箱内精密设备在低温环境下的稳定运行，提高了整套单体定日镜控制系统的环境适应性，尤其适应我国光热资源丰富，冬季低温时间长的西部地区；

6、本实用新型通过设置有清洁组件，在需要清洁灰尘时，启动驱动电机，驱动电机旋转使得往复丝杆旋转，而由于刮板与定日镜相接触，这时螺纹套不能转动，仅在往复丝杆上移动，在移动的过程中刮板会将定日镜上的灰尘刮除，进而起到了清洁定日镜的目的，避免了由于灰尘的遮挡而影响太阳光反射的效果。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的控制箱剖面结构示意图；

图3为本实用新型的刮板结构示意图；

图4为本实用新型的图1中A处放大结构示意图。

图中：1、底板；2、支撑柱；3、固定环；4、转动管；5、支架；6、安装板；7、定日镜；8、倾角仪；9、编码器；10、预制电缆；11、控制箱；12、液压杆；13、滑槽；14、滑块；15、PLC控制模块；16、通讯交换机；17、变频器；18、24VDC电源转换器；19、固态继电器；20、220VAC加热器；21、急停按钮；22、清洁组件；2201、固定板；2202、驱动电机；2203、往复丝杆；2204、螺纹套；2205、刮板；23、外联电缆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面根据本实用新型的整体结构，对其实施例进行说明。

一种塔式光热项目单体定日镜控制装置，如图1-4所示，包括底板1，底板1的顶部设置有支撑柱2，支撑柱2的顶部通过固定环3活动连接有转动管4，转动管4的外表面通过支架5固定有安装板6，安装板6的一侧分别安装有定日镜7和清洁组件22。

具体地，清洁组件22包括有往复丝杆2203，往复丝杆2203的外表面套接有螺纹套2204，螺纹套2204的底部固定有刮板2205，安装板6的一侧设置有固定板2201，固定板2201的一侧安装有驱动电机2202，驱动电机2202的输出端与往复丝杆2203相连接，固定板2201用于安装驱动电机2202和往复丝杆2203，驱动电机2202为往复丝杆2203提供动力，安装板6的另一侧开设有滑槽13，转动管4的内部设置有倾角仪8，支撑柱2的内部安装有编码器9，编码器9通过一个联轴器与转动管4相连接，编码器9采用单圈绝对值型，其测量值跟被测位置对应是唯一的，具有“断电记忆”功能，没有旋转测量积累误差，精度高，支撑柱2的一侧设置有控制箱11，控制箱11的内部主要配置包括PLC控制模块15、通讯交换机16、变频器17、24VDC电源转换器18、固态继电器19、220VAC加热器20和急停按钮21，固态继电器19用于控制电路，通过固态继电器19可实现用一路控制信号控制另一路或几路信号的功能，完成启动、停止、联动等控制，220VAC加热器20便于在低温环境下工作，支撑柱2的一侧安装有液压杆12。

参阅图1-图2，在上述实施例中，PLC控制模块15通过预制电缆10与编码器9和倾角仪8串联，控制箱11的底部连接有外联电缆23，外联电缆23包括网络通讯和电源供应，可实现设备之间线缆快速精确的连接，提高了安装效率。

参阅图2，在上述实施例中，PLC控制模块15与倾角仪8和编码器9之间通讯采用MODBUS RTU协议，无需复杂编程，实现一体化，节约成本，灵活多用。

参阅图1，在上述实施例中，液压杆12的一端铰接有滑块14，且滑块14与滑槽13滑动配合，液压杆12运行后，使得滑块14在滑槽13内滑动，进而使得定日镜7的角度可以得到稳定的调整。

本实施例的实施原理为：在工作时，控制箱内的PLC控制模块15，其标记有精确唯一的地理坐标位置，并存储了镜场各种工况下的运行模式和太阳光折射算法等，依据上层控制系统的指令，自动进入对应的运行模式，倾角仪8提供实时精确的镜面俯仰角度测量值，编码器9提供实时精确的镜面旋转水平角测量值，两项数据实时传送到PLC控制模块15，作为定日镜7的运行动作反馈数据，PLC控制模块15控制变频器17适时启动，驱动液压杆12运行，直至镜面移动到指定角度位置，实现镜面的精确反光至吸热器的特定区域，实现聚光集热，在需要清洁灰尘时，启动驱动电机2202，驱动电机2202旋转使得往复丝杆2203旋转，而由于刮板2205与定日镜7相接触，这时螺纹套2204不能转动，仅在往复丝杆2203上移动，在移动的过程中刮板2205会将定日镜7上的灰尘刮除，进而起到了清洁定日镜7的目的。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，但本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对实用新型的限制，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合，本领域技术人员在阅读完本说明书后可在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下，可以根据需要对实施例做出没有创造性贡献的修改、替换和变型等，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种塔式光热项目单体定日镜控制装置，包括底板（1），其特征在于：所述底板（1）的顶部设置有支撑柱（2），所述支撑柱（2）的顶部通过固定环（3）活动连接有转动管（4），所述转动管（4）的外表面通过支架（5）固定有安装板（6），所述安装板（6）的一侧分别安装有定日镜（7）和清洁组件（22），所述清洁组件（22）包括有往复丝杆（2203），所述往复丝杆（2203）的外表面套接有螺纹套（2204），所述螺纹套（2204）的底部固定有刮板（2205），所述安装板（6）的另一侧开设有滑槽（13），所述转动管（4）的内部设置有倾角仪（8），所述支撑柱（2）的内部安装有编码器（9），所述支撑柱（2）的一侧设置有控制箱（11），所述支撑柱（2）的一侧安装有液压杆（12）。

2.根据权利要求1所述的一种塔式光热项目单体定日镜控制装置，其特征在于：所述安装板（6）的一侧设置有固定板（2201），所述固定板（2201）的一侧安装有驱动电机（2202），所述驱动电机（2202）的输出端与往复丝杆（2203）相连接。

3.根据权利要求1所述的一种塔式光热项目单体定日镜控制装置，其特征在于：所述控制箱（11）的内部主要配置包括PLC控制模块（15）、通讯交换机（16）、变频器（17）、24VDC电源转换器（18）、固态继电器（19）、220VAC加热器（20）和急停按钮（21）。

4.根据权利要求1所述的一种塔式光热项目单体定日镜控制装置，其特征在于：所述编码器（9）通过一个联轴器与转动管（4）相连接，所述编码器（9）采用单圈绝对值型。

5.根据权利要求3所述的一种塔式光热项目单体定日镜控制装置，其特征在于：所述PLC控制模块（15）通过预制电缆（10）与编码器（9）和倾角仪（8）串联，所述控制箱（11）的底部连接有外联电缆（23），所述外联电缆（23）包括网络通讯和电源供应。

6.根据权利要求3所述的一种塔式光热项目单体定日镜控制装置，其特征在于：所述PLC控制模块（15）与倾角仪（8）和编码器（9）之间通讯采用MODBUS RTU协议。

7.根据权利要求1所述的一种塔式光热项目单体定日镜控制装置，其特征在于：所述液压杆（12）的一端铰接有滑块（14），且所述滑块（14）与滑槽（13）滑动配合。

Images