廊坊市西门子PLC代理商

  太阳能是一种资源丰富，可以再生的清洁无污染能源，合理、充分利用太阳能是人类与自然和谐发展的重要举措。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，如果能始终保持太阳板和光照的垂直，使其大化地接收太阳能，则能充分利用丰富的太阳能资源。因此，设计开发能自动追踪太阳光照的电磁机械系统，是非常有价值的研究课题。太阳能追踪系统能增加太阳集能器或光伏模块接收的太阳能，能提高日用功率和年输出功率，比固定式系统成本高，且更复杂。然而，太阳能追踪系统能增加年输出功率而有效地降低成本。
    光伏发电控制系统是利用太阳能进行能量转换的一种装置，具有独特的优势和巨大的开发利用潜力。目前，太阳能光伏发电正逐渐应用于各行各业，比如航天、通讯、交通以及居民生活等领域。为此，光伏专业、光热专业或其他相关专业相继出现，光伏发电实训系统应运而生，太阳能跟踪控制系统是光伏发电实训系统的重要组成部分，论文着重阐述了太阳能的跟踪、模拟控制等内容。
1 全太阳能跟踪控制系统组成及硬件选型
1．1 全太阳能跟踪控制系统的硬件组成
    根据控制要求，该控制系统设计包括PLC一套，4块太阳能电池板组件，3盏200 W投身灯(模拟太阳光)、4个跟踪传感器、1套运动执行机构(X和Y方向运动机构、直流电动机和支架)。。整个系统以西门子S7—200可编程控制器为控制核心，当有太阳光时，太阳能电池板上的跟踪定位传感器采集模拟太阳光照度信息及位置信息，然后将所采集的信息送达控制器，从而控制X和Y方向运动机构，使太阳能电池板始终正对着模拟太阳光源，以提高太阳能电池的发电效率。另外，系统中设置了IPC上位机，配置了友好界面，该界面运用POWER计算机监控软件开发，以便及时掌握系统及相关角度等信息。

1．2 控制系统主要设备选型
    PLC是太阳能追踪系统的核心部件，该控制系统的PLC选用两门子公司的S7—200系列，S7—200具有紧凑的结构、灵活的配置和强大的指令集，用户程序包括位逻辑、计数器、定时器、复杂的数学运算以及与其它智能模块通讯等指令内容，从而使S7—200能够监视输入状态，改变输出状态以达到控制的目的。另外，选用S7—200主要考虑其不但能用于独立太阳能设备的跟踪系统控制，比如满足边疆偏远地区牧民夜
晚用电的需求，而且特别对串并联的大型光伏太阳能阵列的跟踪系统控制，能发挥PLC现场总线控制的优势，进行集中控制。
    S7—200 CPU226的特点有：
    1)数字输入／输出口24／16；
    2)可扩展7个模块，248路数字I／O，35路模拟I／O；
    3)有PID控制器；
    4)2个RS-485通信／编程模块；
    5)16K用户程序在线编程。

2 控制系统的软件开发
    为了体现程序的可读性，实用性，该系统的软件设计主要以西门子STEP 7-Micro／WIN为开发环境，采用模块化结构设计思路，对系统中的I／O按照一定的逻辑关系进行设计。

为了便于远程监控，系统开发了基于POWER9000的监控界面，如图4、图5所示，该界面是运行人员监视和控制运行的主要手段，运行人员与计算机监控系统的交互作用将通过控制台使用CRT、标准键盘，鼠标或跟踪球等来实现。主要完成监视设备状态，运行参数及实时时钟刷新，报警与操作信息报告显示，通过菜单操作实现各种遥控遥调功能。
    同时，系统充分利用监控软件提供VQC程序模块完成系统电压无功自动调节参数设置，单纯的限值修改、系统维护员的权限的设置、电压和无功值异常范围的封锁、闭锁分接头、容抗器设备条件的设置，从而完成系统的远动信息闭锁。由于VQC程序所有的信息全部从监控系统取，因此测试不必在装置上加电流或电压测试，遥测遥信在监控系统上人工置数即可，保护信息可以用系统提供的调试工具模拟。但测试前需做以下3点准备：
    1)确保数据库关于电容和电抗器、分接头的遥控参数配置没有错。检查方法：在画面上的进行这些设备的人工控制操作，状态反应应该正确。
    2)缺省情况下，每个容抗器、分接头都不参与VQC调节，需要在画面上对每个VQC调节设备设置“VQC自动控制”操作。
    3)人工置遥信、遥测，有事故信号请先确认，确保VQC没有闭锁。
3 结束语
    经过多次跟踪控制模拟，运行表明，系统能够很好的完成光伏发电控制系统的前端太阳光的采集，保证光伏发电系统的能量来源，同时充分说明了S7—200系列模块功能的强大，和配置的灵活性好，在小型工业控制方面有着广阔的应用天地。

1.引言
微控内圆切割机是我公司半导体行业的主要产品，每年的销售量大约为50~60台，而且每年销售量呈
递增趋势，但以前我厂制造的内圆切割机主要采用单片机进行控制，由于线路板为手工焊制，出错率相当大，维修率也非常高，客户反映设备问题很多，为此我们对机器的电器部分进行了改造。采用PLC控制，文本显示器进行参数的设定和显示。通过生产销售，用户反映很好，提高了设备的可靠性。
2.PLC的结构设计
PLC全称为可编程序控制器，其运行可靠，故障率低。已成为主要的工业控制产品，其功能强大，内部有定时器、计数器等辅助寄存器。其可通过外部信号的给定，来触发输出端的继电器等信号。来完成对整机的控制。PLC主要有继电器型和晶体管型两种。
内圆切割机，采用的是三菱FX1s-30MT-001晶体管型PLC，这种PLC为16点输入，14点输出，晶体管型，其供电电压为交流220V，其内部自带直流24V电源，可供输入部分感应开关用，为其供电。输出的Y0口设定为固定的步进电机脉冲输出口，Y1口设定为固定的步进电机方向输出口。将此两信号输入到步进电机驱动器，控制步进电机的进给。同时配有RS232口，可同文本显示器进行数据交换。并通过文本显示器设定和显示PLC内的数据参数。
我公司生产的内圆切割机，从控制方面主要采集的信号和主要控制的输入点包括：1.手动/自动方式选择，手动方式主要为切割过程前对刀所用，内圆切割工艺中，手动对刀方式是必须的；自动方式主要为对刀过程完成后，进行自动切割过程。到达设定片数后，机器自动停车。2.运行/停止主要是对自动切割过程发出信号和停止信号。3.主轴/冷却主要是为了开启主轴电机和冷却电机。4.点动向左、向右、向前、向后主要是手动对刀过程中调整机器用，这些按钮只在手动方式下才起作用。5.前限位、后限位、左限位、右限位，电机退回位主要是开关检测信号，提供极限位置保护。6.回位是对报警信号的确认。主要控制的输出点包括：1.步进脉冲、步进方向、脱机信号等。2.主轴电机、冷却电机、主轴制动。3.控制快进快退横向电机左右行走继电器。4.报、按钮指示灯等信号。

3.PLC程序对内圆切割机的控制设计
3.1对切割过程中片数统计的控制程序
内圆切割机的切割工艺中要求，第一刀切割不能统计到切割片数中，因此要避开，其切割片数到设定的数值后，报警机器停车。其程序控制如下：
LPD    m9        https://*自动运行开启后*https://     AND   X013          https://*自动运行在右限位*https://
OUT  m10       https://*设第一刀标志*https://       OUT    m10          https://*设第一刀标志*https://
DMOV  D520  D522    https://*传送未切片数值*https://  LD      m10        https://*取第一刀开始切标志*https://
LD      m10      https://*取第一刀开始切标志*https://  AND    X013        https://*右限位到后*https://
LD      m11      https://*设切过一刀标志，开始准备计数*https://
ANDP   X013             https://*右限位上升沿时*https://
DSUB   D522  K1  D522      https://*剩余未切片数减1计数*https://

3.2对切割过程中走设置片厚的控制程序
内圆切割机的切割工艺中要求，片厚的要求很高，平行度、一致度要求很高，为后道工序研磨工艺做
准备，这就要求走片厚时度很高，采用三相反应式步进电机，其成本低，运行平稳。采用细分数，消除电机的低频震荡。提高了电机的输出转矩，同时提高了电机的分辨率。
其步进距离计算过程如下：设置片厚为D516（PLC数字单元）单位为mm，三相步进电机的步距角为0.75°/1.5°，设定细分数为10，其细分后步距角为0.75°÷10=0.075°，则步进电机一转所需要的脉冲数为360°÷0.075°=4800脉冲，进给采用步进电机带滚珠丝杠传动。步进电机转一圈，丝杠对应转一圈，丝杠螺距为4mm，那么1mm对应的步进电机脉冲数为4800÷4=1200，片厚D518为两位带小数值，所以D516对用步进电机的脉冲数为D516*K12。即为控制步进电机输出所需脉冲数。
其步进速度计算过程如下：设置速度为D520（PLC数字单元）单位为mm/min，D520÷K60换算为单位mm/s送入D522。步进电机1mm对应的脉冲数为1200，对应D520速度下一秒钟对应的脉冲数为D522*K1200。那么脉冲周期T=1/d522*K1200。则脉冲频率F=1/T=D522*K1200。即为控制步进电机的输出频率。
以上两个计算过程控制程序如下：
DMOV    D516  D518                  https://*传送片厚设定值*https://
DMUL    D518  K12  D518             https://*将片厚值转换成所需脉冲数*https://
DDIV     D520  K60  D522             https://*传送速度设定值*https://
DMUL    D522  K1200  D522           https://*将速度值转换成所需脉冲频率*https://
PLSR     D522  D518  K100  Y000     https://*按指定速度走片厚设定值，脉冲频率为D522KHz，脉冲数为D518，加减速时间为100ms，输出口为Y000*https://注意脉冲频率值不能超过100KHZ。
3.3对机器点动时前后行走时的控制程序
点动过程是内圆切割机切割工艺中的必需过程，其通过频率的设定，可改变纵向丝杠的行走速度提高
效率。通过点动操作调整好前后的相行程，并调整好左右切割过程中切割透的行程。
LD      m8                       https://*在手动方式下*https://
DMOV   K0  D0                  https://*设定脉冲数0，即步进电机输出脉冲数不受控制，无穷大*https://
DMOV   D530    D532            https://*手动时的脉冲频率*https://
PLSR    D532   D0   K100  Y000  https://*手动时走动，频率为D532值，脉冲数为0，即对脉冲数没有限制。加减速时间为100 ms，输出口为Y000*https://
4.文本显示器的结构设计
文本显示器选取台达公司的TP04G-AS2系列产品，该产品为多四行文本显示，带操作键，且为LCD
显示，使用寿命长，而且安全可靠。其通过专用的RS232数据线同PLC进行数据传输。该文本显示器主要显示内圆切片机切割过程中参数主要表现在以下几个方面：
切割片厚值的设定、切割片数值的设定、切割速度值的设定、刹车时间值的设定、切割总片数值的显
示、剩余未切片数的显示。
这些需要设定、显示的参数通过专门的软件进行设计，软件组织好后，下载到TP04G-AS2中，进入运行模式后将PLC和文本显示器通过专用的数据线连接后即可进行运行状态。可以进行参数设定和显示。