机装配式野战电源车太阳能板收展执行机构驱动和控制系统设计
关键词 太阳能板 PLC控制系统 步进电机
毕业论文设计说明书外文摘要
Title The design of the driving and controlling system of the solar Panel of the assembled field power supplying vehicle
Abstract
The subject of our study is the design of driving and controlling performancing mechanism system of the solar panel ,which is fit out in the assembled power supplying vehicle used in the field operations.The main content of this thesis is the design of the driving and controlling of the solar panel of the power supplying vehicle,its feature is using programmable logic controller PLC to control the solar panels,and using the stepping motor to meet the maximum solar illumination.This system is pided into two parts of hardware and software:The hardware includes the input and the output port of PLC ,the comparison of the light using photosensitive resistance ,the performancing mechanism of solar panel ,the stepping motor and the driving circuit ;The software including PLC control program.The system is as far as possible to collect the solar energy ,and it has a great application prospect.
Keywords solar panel PLC control system stepping motor
目 次
1 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2 课题研究的目的及意义 2
1.3 太阳能的利用状况 3
1.4 机械传动结构的设计 4
1.5 主要研究内容 5
2 系统总设计 7
2.1 追踪方式的选择及开发流程 7
2.2 本文跟踪方案 9
2.3 控制系统设计 9
2.4 电路设计 10
3 系统硬件的设计 12
3.1驱动电动机选择 12
3.2 驱动方式的选择 15
3.3 PLC控制器的选择 16
3.4 光电传感器的选择 18
4 系统测试 18
4.1三菱FX2N-48MR PLC梯形图以及对应语句 19
4.2 PLC仿真 20
结 论 23
致 谢 25
参考文献26
1 绪论
1.1 课题背景
随全球经济高速发展与进步,地球上自然资源日渐耗尽,世界能源日益短缺成为一个不可回避的问题,因此寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。由于对化石燃料大量使用，导致地球生态系统遭受到了严重的破坏。一般新型能源要符合以下两个条件:第一是要蕴藏丰富而且不会枯竭,其次要干净、安全,对环境友好，对人类生存不会造成威胁。发展新能源的核心问题是使用成本问题,主要包括货币成本、环境成本和能源成本,在成本低于一般的化石燃料的条件下,新的能源才有成为大量替代能源的可能。能源满足可再生，用之不竭，对环境友好是新型能源的最好选择。一次可再生能源包括太阳、生物质、潮汐、波浪和地球热能[1]。太阳能是最具代表性的可再生可持续新型能源，只有太阳从东方升起，就能开始对太阳能的利用。对太阳的估计寿命还有大约40至50亿年。综上所述,太阳能是目前人类最理想的新能源，太阳能以其无污染性、稳定性和用途广泛等优势被认为是最具有有价值的发展潜力的新能源。自上世纪以来，人类就开始了对太阳能如何进行有效地利用这一问题进行了许多研究。辐射在地球表面的太阳能，仅仅占太阳发射出总能量其中极少的一部分，大约只有20亿分之一。同时太阳作为一种能取之不尽，用之不竭的新型能源，解决了人类对能源不足的担忧，并且太阳在宇宙空间有着稳定的辐射能量。另外，太阳能与普通矿物燃料不同，不会引起”温室效应”更不会污染地球环境[2]。因此，如何利用太阳能代替新能源受到全世界的重视，全球各个地方都开始研究各种光电技术，以提高太阳能的利用效率。太阳能作为再生能源，资源丰富，随地可取，且对生态环境没有危害，为人类新能源的使用创造了一种全新的模式，使全球进入一个清洁能源的时代。新能源缓解了全球能源危机如图1.1.1所示。本文设计的是装配式野战电源车太阳能板收展执行机构驱动和控制系统，本系统以可编程逻辑控制器PLC为控制核心，同时太阳能追踪控制系统能增加太阳能板接收的太阳能，提高接受效率，但是比固定式系统成本高，且更复杂。因此本文的设计是基于的单轴机械跟踪定位系统。