西門子6ES231-7PB22-0XA8原裝代理

唐山鋼鐵公司中型廠是生產(chǎn)型鋼的企業(yè)，原有4套鉆、銑床設(shè)備，用于輕軌精整。其電氣控制系統(tǒng)采用繼電器及接觸器構(gòu)成，控制手段比較落后，控制效果完全取決于操作工經(jīng)驗(yàn)和精神狀態(tài)，各道工序間連貫性差，費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，故障率較高且維修困難，影響了生產(chǎn)效率。因此，有必要進(jìn)行技術(shù)改造。 PLC控制具有可靠性高、柔性好、開發(fā)等優(yōu)點(diǎn)，特別適合于機(jī)床控制和故障自診斷系統(tǒng)，可以大大減少繼電器等元器件的數(shù)量，提高電氣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，從而,用PLC控制系統(tǒng)替代體積大、投資大、耗能大的繼電器是電氣控制系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)。鑒于上述原因，我們利用PLC技術(shù)對(duì)原有電氣系統(tǒng)進(jìn)行了全面技術(shù)改造。
2.系統(tǒng)功能
輕軌精整PLC智能控制系統(tǒng)包含銑床和鉆床控制，實(shí)現(xiàn)的基本功能如下：
（1） 切換功能：可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)與自動(dòng)控制的切換。在通常情況下使用自動(dòng)檔，當(dāng)需要檢修或調(diào)試的時(shí)候，切換到手動(dòng)檔。
（2） 自動(dòng)報(bào)警功能：發(fā)生異常情況，可隨時(shí)報(bào)警。當(dāng)夾緊頭快下、動(dòng)力頭快進(jìn)、動(dòng)力頭工進(jìn)以及動(dòng)力頭快退四個(gè)部分中任何一段出現(xiàn)異常情況時(shí)，與之相應(yīng)的聲光報(bào)警就會(huì)動(dòng)作，讓現(xiàn)場(chǎng)工作人員迅速采取措施，避免或減少事故所造成的損失。
（3） 自動(dòng)記憶功能：配有“停車”及“繼續(xù)運(yùn)行”按鈕。當(dāng)工作過程中出現(xiàn)某些問題需要暫停運(yùn)行時(shí)，按下“停車”按鈕后，機(jī)床停止運(yùn)行，各部分均停留在原處不動(dòng)。再按下“繼續(xù)運(yùn)行”按鈕，則機(jī)床繼續(xù)運(yùn)行。
（4） 緊急停車復(fù)位功能：配備有“緊急停車復(fù)位”按鈕。當(dāng)在工作過程中發(fā)生異常，或中途突然停電后恢復(fù)時(shí)，按下此按鈕使機(jī)床各部件回到加工前的初始狀態(tài)。
為實(shí)現(xiàn)上述功能，需要對(duì)運(yùn)行過程進(jìn)行智能判斷，進(jìn)行相應(yīng)的控制。同時(shí)考慮到PLC的運(yùn)算功能的限制，需要加入故障診斷模塊，并進(jìn)行相應(yīng)的顯示。
3. 系統(tǒng)組成
PLC選用三菱公司的FX2N系列可編程序控制器實(shí)現(xiàn)[1]，由可編程序控制器構(gòu)成的輕軌精整智能控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下：

該系統(tǒng)有輸入、控制運(yùn)算和輸出三大部分組成。
1）輸入部分包括操作按鈕和信號(hào)檢測(cè)兩部分。
a.操作按鈕用來人工設(shè)置參數(shù)或進(jìn)行手動(dòng)操作，處理緊急情況。
b.信號(hào)檢測(cè)是由傳感器自動(dòng)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)線上機(jī)床的工作情況，一旦出現(xiàn)異常情況，馬上報(bào)警提示操作者，以進(jìn)行相應(yīng)的故障處理，如緊急停機(jī)處理等，從而避免事故的發(fā)生。
2）控制運(yùn)算部分
控制運(yùn)算部分主要由PLC來完成，由控制系統(tǒng)的應(yīng)用軟件來完成信號(hào)的輸入、處理、控制輸出的主要功能。
3）輸出部分包括報(bào)置、輸送和動(dòng)力裝置、固定裝置
a.報(bào)置由閃爍的紅、黃、綠三種顏色燈和報(bào)警鈴聲構(gòu)成，三種顏色分別對(duì)應(yīng)三種不同報(bào)警級(jí)別。綠色表示系統(tǒng)正常，黃色表示系統(tǒng)參數(shù)**范圍，但仍能工作，需要進(jìn)行處理;紅色報(bào)警并伴隨報(bào)警聲音，必須緊急停機(jī)處理。
b.輸送裝置由PLC輸出的信號(hào)控制主電路，給電機(jī)發(fā)送指令，讓其自動(dòng)完成原料的傳送與動(dòng)力傳送。
c.液壓裝置是固定裝置，由PLC控制器給定的信號(hào)，經(jīng)電磁閥控制液壓設(shè)備，將原料固定在某一位置，為原料加工服務(wù)。
4.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.1 PLC軟件設(shè)計(jì)考慮的問題
利用梯形圖編制控制程序，在 PLC軟件設(shè)計(jì)中要考慮以下幾個(gè)問題：
（1） 強(qiáng)電關(guān)斷優(yōu)先原則：在銑床軟件設(shè)計(jì)中，只要控制信號(hào)中有強(qiáng)電關(guān)斷的信號(hào)，則不管其它信號(hào)如何都要關(guān)斷強(qiáng)電，只要關(guān)斷信號(hào)XO2= 1，則中間繼電器 M100 都要被關(guān)斷。 （2） 動(dòng)作互鎖原則：有些控制不能同時(shí)動(dòng)作，就要進(jìn)行互鎖。如主軸正、反轉(zhuǎn)控制，任何一個(gè)回路啟動(dòng)后必須同時(shí)關(guān)斷另一 個(gè)回路，從而**兩者不能同時(shí)動(dòng)作。

3） 順序聯(lián)鎖控制原則：即有些控制要求次序不能顛倒，這就要求**個(gè)動(dòng)作常開觸點(diǎn)串在下一個(gè)控制動(dòng)作中，同時(shí)將后一個(gè)動(dòng)作中的常閉觸點(diǎn)串在上一動(dòng)作的控制回路中，

總之，影響PLC控制系統(tǒng)的因素很多，只要我們?cè)谲浖O(shè)計(jì)時(shí)充分考慮到各方面因素，就可避免出現(xiàn)故障，控制系統(tǒng)的運(yùn)行就會(huì)更加穩(wěn)定 [2] 。
4.2 PLC基本控制程序設(shè)計(jì)

4.3 故障診斷模塊的程序設(shè)計(jì)
對(duì)于PLC系統(tǒng)，由于內(nèi)存資源有限，復(fù)雜的智能診斷難于實(shí)現(xiàn)，為此加入了故障診斷智能模塊，該模塊以單片機(jī)為基礎(chǔ)，采用C51編程，可方便實(shí)現(xiàn)各種控制算法。
采用故障樹推理與專家經(jīng)驗(yàn)規(guī)則推理相結(jié)合的方法，利用智能模塊的I/O功能及內(nèi)部信息進(jìn)行故障診斷。[3][4]
（1） 故障結(jié)構(gòu)分析 
在進(jìn)行故障診斷設(shè)計(jì)時(shí)，首先必須對(duì)整個(gè)系統(tǒng)可能發(fā)生的故障進(jìn)行分析，得到系統(tǒng)的故障層次結(jié)構(gòu)，利用這種層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行故障診斷部分的設(shè)計(jì)。圖6為系統(tǒng)的故障層次結(jié)構(gòu)。

（2）程序設(shè)計(jì)
系統(tǒng)故障結(jié)構(gòu)的層次性為故障診斷提供了一個(gè)合理的層次模型。在進(jìn)行系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮到故障結(jié)構(gòu)的層次，合理安排邏輯流程。在引入故障輸入點(diǎn)時(shí)應(yīng)注意兩點(diǎn)：
a. 必須將系統(tǒng)所有可能引起故障的檢測(cè)點(diǎn)引入PLC，這主要是從系統(tǒng)的運(yùn)行考慮，以便系統(tǒng)能及時(shí)進(jìn)行故障處理;
b. 應(yīng)在系統(tǒng)允許的條件下盡可能多的將較底層的故障輸入信息引入PLC的程序中，以便得到更多的故障檢測(cè)信息為系統(tǒng)的故障自診斷提供服務(wù)。
5.結(jié)束語
經(jīng)過在線調(diào)試和工業(yè)試驗(yàn)運(yùn)行階段后，該控制系統(tǒng)已于2004年正式投入運(yùn)行,運(yùn)行以來，效果良好,實(shí)現(xiàn)了預(yù)定的控制功能要求，克服了繼電器、接觸器控制帶來的局限，避免了原控制系統(tǒng)輔助元件多、故障、工作噪聲大、控制方式單一、維護(hù)困難等問題。手動(dòng)與自動(dòng)切換方便，抗干擾能力強(qiáng)，適合鋼廠生產(chǎn)線的惡劣的工作環(huán)境,且易于計(jì)算機(jī)通訊，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。
本文作者創(chuàng)新點(diǎn)：將PLC和單片機(jī)結(jié)合，設(shè)計(jì)了用于輕軌精整鉆、銑床設(shè)備的控制系統(tǒng)，并使之具有故障診斷和報(bào)警功能，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。

太陽能以其不竭性和環(huán)保優(yōu)勢(shì)已成為當(dāng)今國(guó)內(nèi)外較具發(fā)展前景的新能源之一。光伏（PV）發(fā)電技術(shù)在國(guó)外已得到深入研究和推廣,我國(guó)在技術(shù)上也已基本成熟，并已進(jìn)入推廣應(yīng)用階段[1]。但太陽能存在著密度低、間歇性、光照方向和強(qiáng)度隨時(shí)間不斷變化的問題，這對(duì)太陽能的收集和利用裝置提出了更高的要求。目前很多太陽能電池板陣列基本上都是固定的，不能充分利用太陽能資源，發(fā)電效率低下[2]。如果能始終保持太陽能電池板和光照的垂直，使其較大化地接收太陽能，則能充分利用豐富的太陽能資源。根據(jù)據(jù)實(shí)驗(yàn)，在太陽能發(fā)電中，相同條件下，采用自動(dòng)跟蹤發(fā)電設(shè)備要比固定發(fā)電設(shè)備的發(fā)電量提高35 %左右[3]。因此，設(shè)計(jì)開發(fā)能自動(dòng)追蹤太陽光照的控制系統(tǒng)，是非常有價(jià)值的研究課題。
本文研究的是一種新型的可編程邏輯控制器PLC的太陽光自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，不僅能自動(dòng)根據(jù)太陽光方向來調(diào)整太陽能電池板的朝向，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、，而且在跟蹤過程中能自動(dòng)記憶和更正不同時(shí)間的坐標(biāo)位置，不必人工干預(yù)，特別適合天氣變化比較復(fù)雜和無人值守的情況，有效地提高了太陽能的利用率，有較好的推廣應(yīng)用價(jià)值和市場(chǎng)應(yīng)用前景。
1 自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的組成及工作原理
太陽能電池板自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)由PLC主控單元、傳感器和信號(hào)處理單元、光伏模塊、電磁機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制模塊和電源模塊組成。

太陽能光伏發(fā)電設(shè)備自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的光敏探測(cè)頭（傳感器）是用來檢測(cè)太陽光強(qiáng)的。當(dāng)有偏差發(fā)生時(shí)，偏差信號(hào)經(jīng)過跟蹤PLC主控單元（控制器）,采用模擬差壓比較原理進(jìn)行運(yùn)算、比較和發(fā)出指令，使電動(dòng)執(zhí)行器動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)機(jī)械部分轉(zhuǎn)動(dòng)推動(dòng)整個(gè)裝置旋轉(zhuǎn)，調(diào)整偏差，**太陽能電池方陣正對(duì)太陽光，達(dá)到自動(dòng)跟蹤太陽的目的。太陽能電池方陣在陽光的照射下光伏發(fā)電，通過控制器向蓄電池充電。系統(tǒng)配有自動(dòng)保護(hù)線路，當(dāng)風(fēng)力達(dá)到8級(jí)時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)，切斷跟蹤太陽系統(tǒng)，使電池方陣快速收平，在風(fēng)力降下來時(shí)延時(shí)10 min，解除防風(fēng)系統(tǒng)，恢復(fù)跟蹤過程。固定光強(qiáng)、跟蹤光強(qiáng)、電瓶溫度和自然風(fēng)速等由微機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并對(duì)蓄電池充電和放電進(jìn)行分級(jí)控制。
系統(tǒng)有自動(dòng)和手動(dòng)2種控制方式，SB1和SB2為控制按鈕，用于手動(dòng)操作，PLC輸出的Q0或Q1分別連接到2個(gè)繼電器線圈，以控制太陽板的正反2個(gè)運(yùn)動(dòng)方向。在自動(dòng)運(yùn)行模式下， PLC首先比較來自信號(hào)處理單元的2個(gè)模擬輸入的值，然后決定輸出Q0或者Q1。
1.1  可編程邏輯控制器PLC單元
跟蹤控制器采用可編程邏輯控制器PLC，它是太陽能電池板跟蹤系統(tǒng)的控制核心，是系統(tǒng)研究工作的重點(diǎn)。系統(tǒng)采用歐姆龍（OMRON）公司近年推出的α系列PLC，該機(jī)型為介于大型機(jī)與小型機(jī)之間的中小型機(jī)，較大控制I/O點(diǎn)數(shù)為1184點(diǎn)。在應(yīng)用中，*處理器單元（CPU）采用C200HX-CPU43-E，它自帶1個(gè)編程口和1個(gè)RS232C口。該CPU具有豐富的指令功能，編程十分方便；開關(guān)量輸入輸出模塊分別選用C200H-ID212和C200H-OC225；通過在CPU中插入通訊板C200HW-COM06-E(該板具有1個(gè)RS232C和1個(gè)RS-422/485）實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)遠(yuǎn)程通訊。由于采用了RS-422接口，采取平衡式發(fā)送，因此，而且串?dāng)_小，傳輸距離可達(dá)500 m。特別對(duì)串并聯(lián)的并網(wǎng)光伏太陽能電池陣列的跟蹤系統(tǒng)控制，能發(fā)揮PLC現(xiàn)場(chǎng)總線控制的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行集中控制。經(jīng)過研究和優(yōu)化設(shè)計(jì)，應(yīng)用集成標(biāo)準(zhǔn)線路，采用模擬差壓比較原理，控制器具有跟蹤精度高、范圍寬、自動(dòng)返回功能。限位裝置具有東、西、上、下4個(gè)方位的極限限位功能。采用雙重限位控制結(jié)構(gòu)，即控制信號(hào)限位和驅(qū)動(dòng)電機(jī)限位，保了設(shè)備可靠地工作。

1.2 傳感器檢測(cè)和信號(hào)處理單元
太陽的方位隨著觀測(cè)位置和觀測(cè)時(shí)間的不同而不同，因此，欲跟蹤太陽就必須先對(duì)太陽進(jìn)行檢測(cè)定位。檢測(cè)太陽光光強(qiáng)的方法有定時(shí)法、坐標(biāo)法、太陽能電池板光強(qiáng)比較法和光敏電阻光強(qiáng)比較法[4]。對(duì)這4種控制方法進(jìn)行了對(duì)比后認(rèn)為：定時(shí)法電路雖然簡(jiǎn)單，但由于季節(jié)的影響，系統(tǒng)的控制精度較差；坐標(biāo)法控制精度較高，但控制電路復(fù)雜；光強(qiáng)比較法使系統(tǒng)的太陽能利用率不能達(dá)到較佳；光敏電阻比較法電路實(shí)現(xiàn)較簡(jiǎn)單，對(duì)太陽能的利用率較大。基于此，選擇控制精度高和電路易于實(shí)現(xiàn)的光敏電阻光強(qiáng)比較法作為本研究系統(tǒng)的檢測(cè)方案。光敏探測(cè)頭（傳感器）是太陽能電池板跟蹤系統(tǒng)的光信號(hào)，它是利用光敏電阻在光照時(shí)阻值發(fā)生變化的原理，將2個(gè)完全相同的光敏電阻分別放置于一塊電池板東西方向邊沿處的下方（光與電池板垂直時(shí)，一半可接收光，一半在下邊）。如果太陽光垂直照射太陽能電池板時(shí)，2個(gè)光敏電阻接收到的光照強(qiáng)度相同，它們的阻值完全相等，此時(shí)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)太陽光方向與電池板垂直方向有夾角時(shí)，接收光強(qiáng)多的光敏電阻阻值減小，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，直至2個(gè)光敏電阻上的光照強(qiáng)度相同。控制靈敏度的高低直接影響跟蹤精度。光敏電阻光強(qiáng)比較法的優(yōu)點(diǎn)在于控制精確，電路設(shè)計(jì)比較實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)研究，選用質(zhì)量輕、美觀、耐腐蝕的鋁合金材料，光電接收管經(jīng)過嚴(yán)格的計(jì)算、定位，以**其檢測(cè)靈敏度。
共由9個(gè)光電三極管組成。正*1個(gè)，旁邊8個(gè)圍成一圈。將此檢測(cè)板用一不透光的下方開口的圓柱體蓋住，圓柱體的直徑略大于檢測(cè)板的外圓。圓柱體的上方*開1個(gè)與檢測(cè)用的光電二極管直徑相同的洞，以便光線通過。將整個(gè)光電檢測(cè)裝置安裝在太陽能光電池板上，光電二極管的檢測(cè)面與電池板平行。在圓柱體的外面不受圓柱體遮擋的地方（確保會(huì)受到光線的照射）也安裝1個(gè)光電二極管，其朝向與圓柱體內(nèi)的光電二極管朝向相同，用于檢測(cè)環(huán)境亮度，并與圓柱體內(nèi)的每個(gè)光電二級(jí)管及運(yùn)放(可用LM324集成電路中的1個(gè))構(gòu)成一個(gè)比較電路。這樣當(dāng)圓柱體內(nèi)的光電二極管沒有受光線照射時(shí)，運(yùn)放將輸出低電平，此電平可接到輸入端進(jìn)行檢測(cè)。圓柱體內(nèi)的每個(gè)光電二級(jí)管各用1個(gè)PLC的輸入端，共9個(gè)。這樣就可以檢測(cè)太陽光線的朝向，決定哪個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，向哪個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，為了增大光電二極管的檢測(cè)范圍，視實(shí)際情況需要，也可再增加1圈緊密排列的光電二極管，外圈的光電二極管與內(nèi)圈的相應(yīng)位置的光電二極管并聯(lián)。

當(dāng)太陽輻射強(qiáng)度增加時(shí)，光電電阻阻值減小，1 kΩ可變電阻的壓降增加，從而產(chǎn)生與太陽光輻射強(qiáng)度有直接關(guān)系的電壓信號(hào)。2個(gè)傳感器的輸出信號(hào)與PLC模擬輸入端口連接，并對(duì)這2個(gè)模擬信號(hào)進(jìn)行比較運(yùn)算，從而輸出正確的信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)太陽能電池板跟蹤系統(tǒng)的電磁機(jī)構(gòu)。

1.3 光伏模塊
光伏模塊采用三菱光伏智能功率模塊PV-IPM（PM50B4LA060）,其技術(shù)參數(shù)主要有峰值功率Pmax=85 W，較佳工作電壓17.5 V。這些參數(shù)是在標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)條件下測(cè)試的(太陽光強(qiáng)度1 000 W/m3，太陽板溫度25 ℃，空氣質(zhì)量1.5）。
1.4 電磁機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制模塊
抗大風(fēng)自動(dòng)放帆功能是為了保護(hù)跟蹤發(fā)電裝置，在風(fēng)力達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)防風(fēng)系統(tǒng)啟動(dòng)，自動(dòng)調(diào)整受風(fēng)面，避免設(shè)備被風(fēng)吹壞。經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究，防風(fēng)傳感器采用德國(guó)進(jìn)口產(chǎn)品，防風(fēng)系統(tǒng)采用優(yōu)先工作方式，一旦啟動(dòng)將切斷跟蹤太陽能系統(tǒng)，自動(dòng)放帆。
機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是跟蹤控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它不但在室外工作，還承受裝置的重量、風(fēng)力，直接影響整機(jī)的精度。經(jīng)研究，水平傳動(dòng)采用電機(jī)、諧波減速機(jī)和兩級(jí)蝸輪蝸桿減速機(jī)，仰角傳動(dòng)采用電機(jī)、諧波減速機(jī)和滾珠絲杠，以**機(jī)械精度和傳動(dòng)效率。
1.5 系統(tǒng)電源模塊
電源電路采用開關(guān)電源設(shè)計(jì)，具有率、低損耗的特點(diǎn)。采用開關(guān)控制芯片L4960，它能提供5.1 V~40 V的輸出電壓和2.5 A的輸出電流。通過調(diào)整2個(gè)電阻R3和R4，以產(chǎn)生12 V~24 V直流電壓，DC 24 V用于PLC電源，DC 44 V直接取自整流橋側(cè)供給直流電機(jī)。如果用于光伏逆變系統(tǒng)的跟蹤系統(tǒng)，~220 V可以直接取自光伏逆變電源。

2 光伏系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)控制軟件采用模塊化設(shè)計(jì)，包括PLC控制和監(jiān)控程序、PC監(jiān)控和數(shù)據(jù)處理程序2個(gè)主要部分。
2.1 PLC控制和監(jiān)控程序
PLC控制語句是整個(gè)太陽能電池板跟蹤系統(tǒng)的重要組成部分，軟件編程采用歐姆龍公司的CX-Programmer 7.1，CX-P梯形圖編程支持軟件為使用者提供了從操作界面到程序注釋的全中文操作環(huán)境，支持bbbbbbs的拖拉及粘貼操作，以及完備的檢索功能和常用標(biāo)準(zhǔn)位簡(jiǎn)易輸入功能。通過計(jì)算機(jī)的RS-232C口與PLC的RS-232C口連接，對(duì)PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控、修改和在線編輯等,可方便地把程序傳遞到PLC中或從PLC中讀出數(shù)據(jù)。PLC主要完成如下工作：

(2)將PLC輸入與輸出狀態(tài)復(fù)制到內(nèi)存的特定位置（稱為標(biāo)記區(qū)域），PC監(jiān)控程序能隨時(shí)直接從內(nèi)存區(qū)域讀取輸入和輸出狀態(tài)。
(3)采樣數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。這是一個(gè)在線采集存儲(chǔ)過程，通過RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)內(nèi)部的特殊矩陣，每1小時(shí)讀取光敏電阻的值。數(shù)據(jù)采集白天進(jìn)行，晚上停止，直到第二天日出。采集的時(shí)間（小時(shí)和分鐘）存儲(chǔ)在不同的矩陣，然后在PC機(jī)的屏幕上顯示出來。當(dāng)RAM內(nèi)存滿時(shí)，將不再存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，直到復(fù)位操作將存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。這部分程序采用順序功能圖表SFC(Sequential Functioning Chart)進(jìn)行編程，

2.2  PC監(jiān)控和數(shù)據(jù)處理程序
采用面向?qū)ο蟮母呒?jí)編程語言Visual Basic 6. 0實(shí)現(xiàn)以下功能：
(1)自動(dòng)檢測(cè)PC機(jī)RS232串口和PLC端口的連接狀態(tài)。
(2)系統(tǒng)監(jiān)控。決定光伏模塊的實(shí)際位置和運(yùn)動(dòng)方向，顯示光敏電阻的讀數(shù)以及內(nèi)存溢出標(biāo)記。
(3)模塊的強(qiáng)制性前向和反向運(yùn)動(dòng)。通過程序界面，發(fā)出指令控制PLC操作。如果出現(xiàn)系統(tǒng)位置異常，可強(qiáng)迫太陽板按照操作要求恢復(fù)初始位置。

(4)顯示系統(tǒng)設(shè)置。顯示存儲(chǔ)在PLC內(nèi)存中的太陽跟蹤系統(tǒng)的設(shè)置，如前向和反向運(yùn)動(dòng)極限、光線暗度極限、前向和反向停止極限以及對(duì)這些參數(shù)設(shè)置可直接進(jìn)行修改。
本研究基于歐姆龍PLC，采用光敏電阻比較法，構(gòu)建了自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)模型，使太陽能電池板自動(dòng)保持與太陽光垂直。太陽能電池板自動(dòng)跟蹤太陽光并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究，有效地提高了太陽能的利用率和光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率，增加了全年的發(fā)電功率輸出，從整體上降低了光伏并網(wǎng)發(fā)電的成本，符合構(gòu)建環(huán)保型和節(jié)能型社會(huì)發(fā)展的要求，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益，并能產(chǎn)生良好的社會(huì)影響，具有理論研究意義和應(yīng)用推廣前景。基于PLC的太陽能電池板跟蹤系統(tǒng)可用于獨(dú)立的太陽能光伏發(fā)電，也能應(yīng)用于串/并聯(lián)的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)總線控制，具有良好的應(yīng)用前景。

 可編程控制器主要靠運(yùn)行程序工作，要使可編程控制器充分發(fā)揮作用，除了選用正確的可編程控制器型號(hào)，合適的檢測(cè)和執(zhí)行裝置，合理規(guī)劃系統(tǒng)結(jié)構(gòu)之外，編制出一個(gè)高質(zhì)量的可編程控制器工作程序也是很重要的。
一、編程要求
1、所編的程序要合乎所使用的PLC的有關(guān)的規(guī)定主要是對(duì)指令要準(zhǔn)確地理解，正確地使用。各種PLC指令多有類似之處，但還有些差異。對(duì)于有PLC使用經(jīng)驗(yàn)的人，當(dāng)選用另一種不太熟悉的型號(hào)進(jìn)行編程設(shè)計(jì)時(shí)，一定要對(duì)新型號(hào)PLC的指令重新理解一遍，否則容易出錯(cuò)。
2、要使所編的程序盡可能簡(jiǎn)潔簡(jiǎn)短的程序可以節(jié)省內(nèi)存，簡(jiǎn)化調(diào)試，而且還可節(jié)省執(zhí)行指令的時(shí)間，提高對(duì)輸入的響應(yīng)速度。要使所編的程序簡(jiǎn)短，就要注意編程方法，用好指令，用巧指令，還要能優(yōu)化結(jié)構(gòu)。要實(shí)現(xiàn)某種功能，一般而言，在達(dá)到的目的相同時(shí)，用功能強(qiáng)的指令比用功能單一的指令，程序步數(shù)可能會(huì)少些。
3、要使所編的程序盡可能清晰這樣既便于程序的調(diào)試、修改或補(bǔ)充，也便于別人了解和讀懂程序。要想使程序清晰，就要注意程序的層次，講究模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化。特別是在編制復(fù)雜的程序時(shí)，更要注意程序的層次，可積累自己的與吸收別人的經(jīng)驗(yàn)，整理出一些標(biāo)準(zhǔn)的具有典型功能的程序，并盡可能使程序單元化，像計(jì)算機(jī)中的常用的一些子程序一樣，移來移去都能用，這樣，設(shè)計(jì)起來簡(jiǎn)單，別人也易了解。
4、要使所編的程序合乎PLC的性能指標(biāo)及工作要求所編程序的指令條數(shù)要少于所選用的PLC內(nèi)存的容量，即程序在PLC中能放得下，所用的輸入、輸出點(diǎn)數(shù)要在所選用PLC的I/O點(diǎn)數(shù)范圍之內(nèi)，PLC的掃描時(shí)間要少于所選用PLC的程序運(yùn)行監(jiān)測(cè)時(shí)間。PLC的掃描時(shí)間不僅包括運(yùn)行用戶程序所需的時(shí)間，而且還包括運(yùn)行系統(tǒng)程序，（如I/O處理、自監(jiān)測(cè)）所需的時(shí)間。
5、所編程序能夠循環(huán)運(yùn)行 PLC的工作特點(diǎn)是循環(huán)反復(fù)、不間斷地運(yùn)行同一程序。運(yùn)行從初始化后的狀態(tài)開始，待控制對(duì)象完成了工作循環(huán)，則又返回初始化狀態(tài)。只有這樣才能使控制對(duì)象在新的工作周期中也得到相同的控制。
二、編程方法常用的PLC編程方法有經(jīng)驗(yàn)法、解析法、圖解法。
1、經(jīng)驗(yàn)法即是運(yùn)用自己的或別人的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)前選擇與設(shè)計(jì)要求相類似的成功的例子，并進(jìn)行修改，增刪部分功能或運(yùn)用其中部分程序，直至適合自己的情況。在工作過程中，可收集與積累這樣成功的例子，從而可不斷豐富自己的經(jīng)驗(yàn)。
2、解析法可利用組合邏輯或時(shí)序邏輯的理論，并運(yùn)用相應(yīng)的解析方法，對(duì)其進(jìn)行邏輯關(guān)系的求解，然后再根據(jù)求解的結(jié)果，畫成梯形圖或直接寫出程序。解析法比較嚴(yán)密，可以運(yùn)用一定的標(biāo)準(zhǔn)，使程序優(yōu)化，可避免編程的盲目性，是較有效的方法。
3、圖解法圖解法是靠畫圖進(jìn)行設(shè)計(jì)。常用的方法有梯形圖法、波形圖法及流程法。梯形圖法是基本方法，無論是經(jīng)驗(yàn)法還是解析法，若將PLC程序轉(zhuǎn)化成梯形圖后，就要用到梯形圖法。波形圖法適合于時(shí)間控制電路，將對(duì)應(yīng)信號(hào)的波形畫出后，再依時(shí)間邏輯關(guān)系去組合，就可很容易把電路設(shè)計(jì)出。流程法是用框圖表示PLC程序執(zhí)行過程及輸入條件與輸出關(guān)系，在使用步進(jìn)指令的情況下，用它設(shè)計(jì)是很方便的。

、    使用的s7-200，cpu226，plc柜內(nèi)有24v電源，后來需要在室外加個(gè)24v電源，和電接點(diǎn)壓力開關(guān)和24v的電磁閥，用24v來給電磁閥供電和電接點(diǎn)壓力開關(guān)提供信號(hào)，這電磁閥的開斷和電接點(diǎn)壓力開關(guān)都要采集到plc進(jìn)行控制，請(qǐng)問，這兩個(gè)電源需要并聯(lián)嗎? 電接點(diǎn)壓力開關(guān)直接用室外的電源的負(fù)接它的公共端，另外一點(diǎn)直接接plc的輸入點(diǎn)，這樣行嗎？
另外，電接點(diǎn)壓力開關(guān)，只是個(gè)開關(guān)吧，不用接24v的電源吧？
   答：接法是可以的。
    在PLC系統(tǒng)中電源的應(yīng)用是有講究的：
1）一般PLC系統(tǒng)的模板供電與外部控制電源可以分別為獨(dú)立的兩個(gè)電源，這樣一個(gè)電源故障不會(huì)影響另一個(gè)電源。這種供電形式多用于外部控制采用中間繼電器，例如對(duì)于PLC是干接點(diǎn)。
2）在PLC系統(tǒng)中可以采用集中的DC24V電源供電，即采用多個(gè)電源、負(fù)端短接為公共端。這種接法是為了等電位。
   

2、    使用的s7-200，cpu226，plc柜內(nèi)有24v電源，后來需要在室外加個(gè)24v電源，和電接點(diǎn)壓力開關(guān)和24v的電磁閥，用24v來給電磁閥供電和電接點(diǎn)壓力開關(guān)提供信號(hào)，這電磁閥的開斷和電接點(diǎn)壓力開關(guān)都要采集到plc進(jìn)行控制，請(qǐng)問，這兩個(gè)電源需要并聯(lián)嗎?
 電磁是輸出負(fù)載，它經(jīng)過PLC的輸出來控制電磁閥。電源是經(jīng)過PLC的輸出開關(guān)與電磁閥串聯(lián)，而電接點(diǎn)壓力表是與電源串聯(lián)再與PLC的輸入點(diǎn)串聯(lián)。所以這兩個(gè)電源可以用同一個(gè)電源也可以一個(gè)用室內(nèi)電源一個(gè)用室外電源。
２、電接點(diǎn)壓力開關(guān)直接用室外的電源的負(fù)接它的公共端，另外一點(diǎn)直接接plc的輸入點(diǎn)，這樣行嗎？
電接點(diǎn)壓力開關(guān)用室外電源，并且它的負(fù)接PLC的公共端，另個(gè)一點(diǎn)直接接PLC的輸入點(diǎn)，這樣是可以的，但要注意的是電源的負(fù)接PLC的公共端，電源的正接電接點(diǎn)壓力開關(guān)的一端，另一端接PLC的輸入點(diǎn)。如PLC的輸入已用室內(nèi)電源，因?yàn)镻LC是分組式的，只能用另一組輸入，不能混用。
３、另外，電接點(diǎn)壓力開關(guān)，只是個(gè)開關(guān)吧，不用接24v的電源吧？
電接點(diǎn)開關(guān)用在PLC的輸入，必須與電源串聯(lián)再接入輸入點(diǎn)才能形成回路。不然PLC的輸入是不會(huì)有信號(hào)的

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