基于PLC的太阳能电池板自动跟踪系统的研究.docx
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2022-11-17
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基于 PLC 的太阳能电池板自动跟踪系统的研究
本文研究的是一种新型的可编程逻辑控制器 PLC 的太阳光自动跟踪系统，不仅能自动根据
太阳光方向来调整太阳能电池板的朝向，结构简单、成本低，而且在跟踪过程中能自动记忆
和更正不同时间的坐标位置，不必人工干预，特别适合天气变化比较复杂和无人值守的情况，
有效地提高了太阳能的利用率，有较好的推广应用价值和市场应用前景。
太阳能以其不竭性和环保优势已成为当今国内外最具发展前景的新能源之一。光伏
（PV）发电技术在国外已得到深入研究和推广,我国在技术上也已基本成熟，并已进入推广
应用阶段[1]。但太阳能存在着密度低、间歇性、光照方向和强度随时间不断变化的问题，
这对太阳能的收集和利用装置提出了更高的要求。目前很多太阳能电池板阵列基本上都是固
定的，不能充分利用太阳能资源，发电效率低下[2]。如果能始终保持太阳能电池板和光照
的垂直，使其最大化地接收太阳能，则能充分利用丰富的太阳能资源。根据据实验，在太阳
能发电中，相同条件下，采用自动跟踪发电设备要比固定发电设备的发电量提高35 %左右
[3]。因此，设计开发能自动追踪太阳光照的控制系统，是非常有价值的研究课题。
1 自动跟踪系统的组成及工作原理
太阳能电池板自动跟踪控制系统由 PLC 主控单元、传感器和信号处理单元、光伏模块、
电磁机械运动控制模块和电源模块组成。系统的组成框图如图 1 所示。
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、比较和发出指令，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，
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