光伏发电实训系统的设计说明书

1、Xxx学院光伏发电实训系统自动寻日装置设计说明书指导教师： 班 级： 负 责 人： 团队成员： 成 绩： XX系20XX年XX月XX日光伏发电实训系统自动寻日装置设计说明书【摘要】：太阳自动跟踪装置的利用是提高太阳能利用率的一个重要途径。研究精确的太阳跟踪装置，可使太阳能采光板的热接受率大大提高，从而可提高太阳能的利用效率，拓宽太阳能的利用领域。在太阳能发电中，电池板受光面与太阳光线的角度是决定太阳能发电效率的关键因素。为找到一种价格低廉、跟踪精度高的太阳跟踪方法，本设计说明书提出了链传动和蜗轮蜗杆传动的机械系统方案。追日传感系统主要是有4个光敏电阻，俯仰角度跟踪电路，方位角跟踪电路和驱动电路

2、组成。简单介绍了光线传感器装置的构成以及工作原理。在控制系统中使用西门子S7-300PLC进行软件编程，并利用仿真软件进行模拟操作。 本设计说明书首先分析了两种太阳跟踪方法，即单轴跟踪和双轴跟踪。然后尝试设计一种能够自动跟踪太阳光照射角度的双轴自动跟踪系统以提高太阳能电池的光-电转化率。该系统是以链传动和蜗轮蜗杆传动机构为核心，并借助两个步进电机同时工作来实现双轴跟踪系统，使太阳能电池板始终垂直于太阳入射光线，从而提高太阳能的吸收效率。由于时间及目前的知识限制，跟踪系统只是进行粗略的角度跟踪，有较大误差，今后如有机会再进行改进。【关键字】：链传动；蜗轮蜗杆；追日传感系统；光线传感器装置；PLC

3、编程目录摘要： 2总体方案分析设计： 4第一部分：分析设计运动结构 7第二部分：跟踪传感器信号采集设计15第三部分：继电器选用 19第四部分：PLC的选用20第五部分：跟确定追日程序流程 23第六部分：绘制电气原理图 24 （一）电器原理图主电路单元24 （二）PLC输入 25 （三）PLC输出 26第七部分：硬件配置及符号分配表 27第八部分：控制方案 30 （一）程序编写 31 （二）程序说明 36 （三）仿真模拟 40第九部分：小结 42第十部分：参考资料 43总体方案分析设计利用所学知识为光伏发电实训系统设计一套自动寻日装置。通过三盏控制灯模拟太阳光源，控制灯的几何位置模拟太阳的运行轨

4、迹以及太阳光的入射角度。通过太阳能电池板上的跟踪传感器提供的模拟太阳光照度信息及位置信息，控制太阳能电池板的水平和垂直运动，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。本光伏发电实训系统主要由模拟光源、太阳能电池板、跟踪传感器、传动机构、直流电动机、减速箱、PLC、低压电气等设备组成。1. 光源模拟跟踪装置光源模拟跟踪装置由4块太阳能电池板组件、3盏300W投射灯、追日跟踪传感器、X和Y方向运动机构、直流电动机和支架组成。太阳能电池板组件的主要参数：短路电流 1.27A 尺 寸 430×430×28mm 太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太

5、阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。2. 光源模拟跟踪控制系统光源模拟跟踪控制系统由母线单元、电源组件（SPV01-PO02）、西门子S7-300可编程序控制器、按钮单元（SPV01-BU03）、继电器、12V开关电源（DR-120-12）和端子排等低压电器等组成。电源控制单元电源控制单元实物图如图3所示，表1是电源控制单元接线定义。图3 电源控制单元实物图表1 电源控制单元接线定义序号定义说明1L交流220V输入234N交流220V输入567DC24+24V输出89DC24-24V输出10（1） 逆变器：三个灯作为模拟光源

6、，使用220V交流电，而西门子S7-300PLC需要24V直流电。所以，需要将220V交流电转换成24V直流电，因此，需要使用AC-DC逆变器。（2） 蓄电池：在本系统中为铅酸电池，其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。（3） 继电器：七个中间继电器，每个电机需要两个继电器，而每个灯需要一个继电器。（4） PLC： 电源模块PS307 2A 模块，CPU的型号选择为CPU 315-2 DP，对于IM接口模块，由于在此次编程应用中并不需要，所以不再选择，因为此次编程是数字量输入、输出，所需电源电压是24V，且是7个输出和14个输入，因此应选择8个输出和16

7、个输入的DI16DO16x24V/0.5A型号。具体硬件模块型号的选择见第四部分PLC的选用。（5） 调试单元：调试整套装置（6） 端子排：用来连接两端导线3. 追日系统光源模拟跟踪装置和光源模拟跟踪控制系统组成追日系统，控制灯光来模拟太阳光源（晨日太阳、午日太阳、夕日太阳）的运行轨迹以及太阳光的入射角度，太阳能电池板上的模拟追日跟踪传感器采集模拟太阳光照度信息及位置信息，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。光源模拟跟踪装置和光源模拟跟踪控制系统结构框图如图2所示。（a） 光源模拟跟踪装置 （b）光源模拟跟踪控制系统图2 光源模拟跟踪装置和

8、光源模拟跟踪控制系统结构框图系统控制方面，控制综合采用光、机、电一体化技术，实现对模拟光源的全自动跟踪，控制限位装置有东、西、上、下四个极限限位功能，跟踪精度高、角度范围大，有自动返回功能。第一部分：分析设计运动结构一、现阶段国内外已经有的跟踪装置的跟踪方式可分为单轴跟踪和双轴跟踪两种。1. 单轴跟踪一般采用：倾斜布置东西跟踪；焦线南北水平布置，东西跟踪；焦线东西水平布置，南北跟踪。这三种方式都是单轴转动的南北向或东西向跟踪，工作原理基本相似。 单轴跟踪的优点是结构简单，但是由于入射光线不能始终与太阳能设备的能量转换部分的主光轴平行，接收太阳能的效果并不理想。2. 双轴跟踪又可以分为两种方式:

9、极轴式全跟踪和高度一方位角式全跟踪。 （1）极轴式全跟踪 这种跟踪方式并不复杂，但在结构上反射镜的重量不通过极轴轴线，极轴支承装置的设计比较困难。 （2）高度一方位角式全跟踪 双轴跟踪装置的接收效率分别比单轴跟踪装置和固定装置提高10%和50%。这种跟踪系统的特点是跟踪精度高，而且太阳能设备的能量转换部分的重量保持在垂直轴所在的平面内，支承结构的设计比。 太阳的跟踪方式普遍采用双向跟踪，且都是采用两个动力源驱动同时跟踪太阳的方位和高度两个角度方向，有效的太阳跟踪装置可提高太阳能利用效率。目前太阳跟踪装置主要有电子跟踪类、机械跟踪类、还有GPS 追踪类。机械类跟踪系统体积庞大而又笨重，运输、安装

10、或者维修都比较麻烦，且存在积累误差，其它两种属于精确跟踪系统，存在的不足之处是成本高，消耗电能，不利于移植在小型的太阳能装置上。 二、本文采用的跟踪方式是视日轨迹跟踪控制策略，用较为简单的蜗轮蜗杆机构实现“二维驱动，双向跟踪”。该系统相对于单轴太阳跟踪装置，精度明显提高，还可实现全天候自动控制。在小型光伏发电、太阳能热利用装置等方面，采用此装置不仅方便实用、能量转换效率明显提高，而且跟踪系统自身的功耗相对双轴驱动时将明显减少。 减速装置设计1. 两个电机为直流电动机，由于太阳能电池板在运转时要求要平稳，而且对太阳能电池板的运转速度要求也不会太高。因此，我们首先对12伏直流电动机输出速度做一个调

11、整，把输出速度调小一些。采用一个减速传动方案。由机械设计基础（第三版） 陈立德主编的教材，减速装置决定采用链传动，其结构特点如下： (1)链传动是一种具有中间挠性件（链条）的啮合传动，它同时具有刚、柔特点，是一种应用十分广泛的机械传动形式。链传动主要由主动链轮、从动链轮、和中间挠性件（链条）组成，通过链条的链节与链轮上的轮齿相啮合传递运动和动力。 (2)与带传动相比，链传动无弹性滑动和打滑现象，因而能保持平均传动比准确，链传动不需要大的初拉力，故对轴的压力小；它可以像带传动那样实现中心距较大的传动，而比齿轮传动轻便的多，但不能保持恒定的瞬时传动比；传动中有一定的懂载荷和冲击，传动平稳性差；工作

12、时有噪音，适用于低速传动。 (3)链传动主要用于要求工作可靠，两轴相距较远，不宜采用齿轮传动，要求平均传动比准确但不要求瞬时传动比准确的场合。它可以用于环条件较恶劣的场合，广泛用于农业、矿山、冶金、运输机械以及机床和轻工机械中。 因此，综合以上特点，减速装置决定采用链传动。太阳能电池板X 轴和Z轴传动结构设计方案一：由机械设计基础内容，利用齿轮传动使齿轮与箱体轴啮合，从而带动箱体在X 轴方向转动，实现太阳能电池板能左右运动；同理，利用齿轮传动使齿轮与箱体轴啮合，从而带动箱体在Z轴方向转动，实现太阳能电池板能上下运动。 不足：没有考虑到风向的影响，当太阳能电池板受到风向运动时，会带动电动机旋转，

13、带来安全问题，不能很好的对太阳能电池板进行定位。设想：增加一套装置，对太阳能电池板进行定位使太阳能电池板不受外界因素的影响。改进：改进传动装置，实现太阳能电池板的自锁。 经小组讨论，此方案只能控制箱体在某一方向上运动，再者太阳能电池板受外界因素的影响很大，不能很好的对太阳能电池板进行定位。最后经过小组讨论，我们决定放弃此方案。方案二：分析铰链四杆机构，对于该机构来讲能够实现太阳能电池板的垂直轴摆动。不足：该机构存在急回特性（摇杆向前进时所需要的时间比回程所需要的时间要常），运动不平稳，还存在死点位置（摇杆主动时，曲柄与连杆共线时），运动停止，需要加其它机构渡过死点，这样既增加了制造成本，同时又

14、起不到自锁，不能很好的对太阳能电池板进行定位。所以该机构不合适。设想：改进传动装置，实现对太阳能电池板的定位，使太阳能电池板不受外界因素的影响。改进：利用蜗轮蜗杆原理，实现太阳能电池板的自锁 此机构存在急回特性且运动不平稳，还存在死点位置，运动被限制，需要加其它机构渡过死点，这样既增加了制造成本，同时又起不到自锁，不能很好的对太阳能电池板进行定位。所以该机构不合适。最后经过小组讨论，我们决定放弃此方案。方案三： 由太阳能电池板的运转速度要求，查找有关机械设计基础的材料，进一步确定传动方案。进而实现传动装置控制太阳能电池板水平和俯仰运动。由机械设计基础（第三版） 陈立德主编的教材，传动装置决定采

15、用蜗轮蜗杆传动，其结构特点如下： (1)蜗杆传动的最大特点是结构紧凑、传动比大。一般传动比i=1050，最大可达100。若只传递欲动（如分度运动），起传递比可达1000。 (2)传动平稳、噪音小。由于蜗杆上的齿是连续不断的螺旋齿，蜗轮轮齿和蜗杆是逐渐进入啮合并逐渐退出啮合的，同时啮合的齿数较多，所以传动平稳、噪音小。 (3)可制成具有自锁性的蜗杆。当蜗杆的螺旋线升角小于啮合面的当量摩擦角时，蜗杆传动具有自锁性 垂直方向如图（a）所示：直流电动机通过链传动，实现减速，利用蜗轮蜗杆原理，用轴承固定蜗杆，蜗杆带动蜗轮旋转，此时蜗轮与蜗杆同处于垂直方向。蜗轮和太阳能电池板轴穿在一起，通过键连接固定在一

16、起。这样就实现了涡轮旋转带动蜗杆旋转，从而太阳能电池板就能实现垂直方向的运动。图（a）太阳能电池板垂直转动结构简图水平方向如图（b）所示：直流电动机通过链传动，实现减速，利用蜗轮蜗杆原理，用轴承固定蜗杆，蜗杆带动蜗轮旋转，此时蜗轮与蜗杆同处于水平方向。在蜗轮中间安装一个轴，通过键连接使蜗轮固定在下方支架处。这样蜗轮就不可以转动，而蜗杆与电动机固定在上方箱体，蜗杆、电动机箱体就组成一个系统，这样就实现了当蜗杆旋转时，蜗轮不旋转，即太阳能电池板就能实现水平方向的运动。图（b）太阳能电池板水平转动结构简图 综合分析以上三个方案，齿轮传动，铰链四杆机构传动均存在一些问题，而且都不能使太阳能电池板实现定

17、位。而蜗轮蜗杆传动的结构紧凑，传动平稳、噪音小，具有自锁性的优点，正好符合我们的结构设计要求。 因此，综合以上三个方案，传动装置决定采用蜗轮蜗杆传动。第二部分：跟踪传感器信号采集设计现有的太阳能自动跟踪控制器无外乎两种：一是使用一只光敏传感器与施密特触发器或单稳态触发器，构成光控施密特触发器或光控单稳态触发器来控制电机的停、转；二是使用两只光敏传感器与两只比较器分别构成两个光控比较器控制电机的正反转。本追日传感系统主要是有4个光敏电阻，俯仰角度跟踪电路，方位角跟踪电路和驱动电路组成所以，本控制器能较好的控制太阳能电池板接收装置跟踪模拟光源，而且调试十分简单。通过光敏电阻组成的太阳传感器实现追日

18、检测，太阳角传感器属于控制模块的一部分，安装于电池板支架的中心。四只光敏电阻的参数要求一致，即亮、暗电阻相等且成线性变化。安装时，四只光敏电阻不要凸出外壳的表面，最好凹进一点，以免散射模拟光源的干扰；垂直遮阳板（即控制盒）装在接收装置的边缘，既能随之转动又不受其反射光的强烈照射。1、传感器工作原理（1） 光线传感器装置的构成追日传感系统主要是有4个光敏电阻，俯仰角度跟踪电路，方位角跟踪电路和驱动电路组成。（2） 光线传感器外观构造如图1，由于侧视图与主视图相同，在此省略该跟踪装置由上遮光板，侧遮光板，光敏传感器和底座组成。由于该结构成对称组态，故当追日传感器正对太阳时，4个光敏传感器阻值相同。

19、该装置与太阳成一定角度时，由于遮光板会遮挡住太阳光，使得左右或上下的光敏传感器阻值产生差分信号。底座安放的是传感器电路。图1：跟踪装置的外观结构（3）光线传感器电路结构如图2所示，跟踪装置主要由光敏传感器，迟滞比较电路和驱动电路构成。结合图1,4个光敏电阻构成了信号输送系统，将东西方向和上下方向的两电阻分压信号和基准喜好（6节点和10节点）分别送入东西方向和上下方向迟滞比较电路。当光敏电阻受光线影响，导致其中央节点处得电压在基准信号（6V）上下波动，由于迟滞比较电路的作用，是的驱动电路避免产生误动作，从而使系统稳定运转。水平电机MM垂直电机图2：电路原理图（4）光线传感器工作原理如图3所示，整

20、个系统主要由4个光敏电阻，俯仰角跟踪电路，方位角跟踪电路和驱动电路组成。4个光敏电阻主要是用来检测太阳相对于传感器的东偏西偏或是上偏下偏。只要传感器没有正对太阳，如有挡光系统的作用，必会引起光敏传感器阻值产生偏差，因而引起的东西跟踪信号或是上下跟踪信号被送入到驱动电路中，使得电机发生相应的跟踪行为，达到跟踪的目的。当一次跟踪动作完成时，追日传感器正对太阳，光敏传感器阻值相同，没有发出差分信号，跟踪正确。等待太阳移动一定角度时载进行下一次跟踪。上光敏传感器下光敏传感器东光敏传感器西光敏传感器俯仰角跟踪电路方位角跟踪电路驱动控制电路图3：系统工作原理图2、操作步骤1）操作追日装置柜有关按钮，移动点

21、亮的投射灯，通过PLC输入输出端口的发光二极管观察光线传感器的输出状态。 2）将通电的投射灯放置在光线传感器上方并更换不同的位置，根据S7-300CPU的、指示灯的显示状态，判断水平方向和俯视方向。圆筒设计的好处是增大迎向阳光和背向阳光的电位差异，便于粗度检测准确定位模拟光源角度。较大程度的屏蔽了外界环境的散射光和其它干扰光线，使外界的干扰光对模拟光源角精度采集的影响降到较低程度，提高跟踪精度。因此，经过分析论证，追日传感系统主要需要四只参数要求一致的光敏电阻，俯仰角度跟踪电路，方位角跟踪电路和驱动电路组成。通过光敏电阻组成的太阳传感器实现追日检测，4个光敏电阻传感器属于控制模块的一部分，安装

22、于太阳能电池板支架的中心。第三部分:继电器选用中间继电器(intermediate relay)：用于继电保护与自动控制系统中，以增加触点的数量及容量。 它用于在控制电路中传递中间信号。中间继电器的结构和原理与交流接触器基本相同，与接触器的主要区别在于：接触器的主触头可以通过大电流，而中间继电器的触头只能通过小电流。所以，它只能用于控制电路中。 它一般是没有主触点的，因为过载能力比较小。所以它用的全部都是辅助触头，数量比较多。一般是直流电源供电。中间继电器的作用：1、隔离。控制系统的输出信号与负载端电气隔离；2、转换。比如控制系统输出信号为DC24V，但负载使用AC220V供电，对于输入，可逆

23、；3、“放大”。控制器输出的信号的带负载的能力往往有限，在mA或者数A的级别，如果有需要更大电流的负载，只能通过中间继电器来转换。4、便于维护。即使是满足负载电流要求的输出端，但因为集成在控制器内部，如果损坏，更换维修比较麻烦，但如果通过中间继电器，输出端的负载只是继电器的线圈，减轻了控制器输出级的负载，从而降低损坏的几率。而当中间继电器触点因为频繁的使用损坏时，很容易通过简单的插拔完成更换。因此，综合以上因素考虑，采用中间继电器第四部分：PLC的选用 S7-300 是德国西门子公司生产的可编程序控制器PLC系列产品之一。其模块化结构、易于实现分布式的配置以及性价比高、电磁兼容性强、抗震动冲击

24、性能好，是模块化的中小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用。S7-300提供了多种性能递增的cpu和丰富的I/D扩展模块可以极好的满足和适应自动控制任务，用户可以根据实际应用选择合适的模块，且当控制任务增加而愈加复杂时，可以随时附加模块对PLC进行扩展，系统扩展灵活。 1、S7-300具有如下的显著特点：1） µs的指令处理时间在中低性能要求范围内开辟了全新的应用领域。2） 指令功能强大，可用于复杂功能。3） 产品设计紧凑，可用于空间有限的场合;模块化的结构，适合于密集安装。4） 不同档次的CPU及各种功能的扩展模块，可根据实际需求进行选择。5） CPU的智能化诊断系统连续监控系统

25、的功能是否正常，记录错误和特殊的系统事件。（例如超时、模块更换等。）6） 多级口令保护可以高度、有效的保护技术机密，防止未经允许的复制和修改。模式选择开关像钥匙一样，当拔出时，不能改变操作方式，以防止非法删除或改写用户程序。2、S7-300的基本结构S7-300PLC功能强、速度快、扩展灵活，具有紧凑的、无槽位限制的模块化结构。S7-300的主要组成部分包括导轨（RACK）、电源模块（PS）、中央处理单元CPU模块、接口模块（IM）、信号模块（SM）、功能模块（FM）、通信处理器(CP)等1、导轨（Rail）导轨是安装S7-300各类模块的机架，是特制不锈钢异型板，电源模块、CPU及其他信号模

26、块都可方便地安装在导轨上。S7-300采用背板总线方式将模块从物理上和电气连接起来。除CPU模块外，每块信号模块都带有总线连接器，安装时现将总连接器安装在CPU模块上固定在导轨上，然后依次将各模块装入。2、电源模块（PS）将电压（AC120/230V）转换为DC24V，为CPU和24V直流负载电路（信号模块、传感器、执行器等）提供直流电源。输出电流有2A、5A、10A三种正常：绿色LED灯亮 过载：绿色LED灯闪短路：绿色LED灯暗（电压跌落，短路消失后自动恢复）电压波动范围：5%3、CPU模块各种CPU有不同的性能，CPU前面板上有状态故障指示灯、模式开关、24V电源端子、电池盒与存储器模块

27、盒4、接口模块 (IM)接口模块用于多机架配置时连接主机架和扩展机架。5、信号模块（SM）数字量输入模块：24V DC，120/230V AC数字量输出模块：24V DC，继电器模拟量输入模块：电压，电流，电阻，热电偶模拟量输出模块：电压，电流 模块信号(SM)使不同的过程信号电平和S7-300的内部信号电平相匹配，主要有数字量输入模块SM321、数字量输出模块SM331、模拟量输出模块SM332。特别指出的是其模拟量输入模块独具特色，输入量程范围很宽。6、功能模块 (FM)功能模块(FM)主要用于实时性强、储存计数量较大的过程信号处理任务。7、通信处理器(CP)通信处理器(CP)是一种智能模

28、块，它用于PLC间或其他装置间联网以实现数据共享。因此综合以上因素考虑，我们决定选用电源模块为第五部分:确定追日程序流程（1）将手动/自动旋钮拨向手动，分别按下晨日、午日、夕日按钮，太阳运动。能电池板进行跟踪（2）将手动/自动旋钮拨向自动，运行自动程序。 追日程序流程如图所示第六部分：绘制电气原理图三个灯使用220V交流电供电，西门子S7-300PLC使用24V直流电供电。220V交流电通过一个变压整流装置转换为12V直流电。每个电动机用两个继电器控制。电气原理图主电路单元如图所示PLC输入如图所示PLC输出如图所示第七部分：硬件配置及符号分配表由追日程序流程图确定表分配总共有14个输入，7个

29、输出。14个输入分别是1个启动按钮，1个急停按钮，1个模式转换开关，3个灯开关，4个光敏，4个限位开关。7个输出分别是3个灯，4个运动方位。硬件配置如下图所示：根据PLC编程需要，我们的西门子S7-300PLC需要为24V的直流电源，故我们选择 PS307 2A 模块，CPU的型号选择为CPU 315-2 DP，对于IM接口模块，由于在我们此次编程应用中并不需要，所以不再选择，因为此次编程是数字里输入、输出，又电源电压是24V，且是7个输出和14个输入，因此应选择8个输出和16个输入的DI16DO16x24V/0.5A型号。具体硬件模块型号的选择如上图所示。符号分配表：状态符号地址数据类型注释

30、1手动模式FC 1FC 12自动模式FC 2FC 23急停按钮BOOL4追踪启动按钮BOOL5模拟转换开关BOOL6晨日启动按钮BOOL7午日启动按钮BOOL8晚日启动按钮BOOL9向上传感器BOOL10向下传感器BOOL11向左传感器BOOL12向右传感器BOOL13上限位BOOL14下限位BOOL15左限位BOOL16右限位BOOL17startBOOL18向上BOOL19向下BOOL20向左BOOL21向右BOOL22往下BOOL23往上BOOL24往左BOOL25往右BOOL26晨日灯BOOL27午日灯BOOL28晚日灯BOOL29向上运动BOOL30向下运动BOOL31向左运动BOO

31、L32向右运动BOOL第八部分： 控制方案 在设计本方案时，首先要考虑到PLC的编程应该遵循的基础原则。尤其是一些容易出错的地方需要特别注意。结合PLC的循环扫描工作方式，尽可能的注意编程顺序，提高PLC的工作效率。PLC是有继电器接触器制发展而来的，但是与之相比，PLC的编程应该遵循以下基础原则： 1）外部输入、输出、内部继电器（位存储器）、计时器、计数器等器件的触点可多次重复使用。2）梯形图的每一行都是从左侧母线开始，线圈接在最右边，触点不能放在线圈的右边。 3）线圈不能直接与左侧母线相连。合格后 4）同一编号的线圈在一个程序中使用两次及以上（称为双线圈输出）容易引起误操作，应尽量避免双线

32、圈输出。 5）梯形图程序必须符合顺序执行的原则，从左到右，从上到下的执行，如不符合顺序执行的电路不能直接编程。 6）在梯形图中串联触电、并联触电的使用次数，没有限制，可无限次的使用。因此，在使用西门子S7-300 PLC软件进行编程时应特别注意上述原则。程序编写：1、组织块程序OB1如下图：功能块程序FC1如下图：MOVE (分配值)描述 符号参数 数据类型 存储区 描述EN BOOL I、Q、M、L、D 使能输入ENO BOOL I、Q、M、L、D 输出使能IN 所有长度为8、16或32位的基本数据类型 I、Q、M、L、D或常数 源值OUT所有长度为8、16或32位的基本数据类型I、Q、M、

33、L、D 目标地址MOVE (分配值)通过启用EN输入来激活。在IN输入端指定的值将复制到在OUT输出端指定的地址。ENO与EN的逻辑状态相同。MOVE只能复制BYTE、WORD或DWORD数据对象。用户自定义数据类型(如数组或结构)必须使用系统功能"BLKMOVE"(SFC 20)来复制符号-( S )参数 数据类型 存储区 描述<地址>BOOL I、Q、M、L、D 置位描述 只有在前面指令的RLO为"1"(能流通过线圈)时，才会执行 -( S ) (置位线圈)。如果RLO为"1"，将把单元的指定<地址>置位为

34、"1"。RLO = 0将不起作用，单元的指定地址的当前状态将保持不变。MCR (主控继电器)依存关系只有将置位线圈置于激活的MCR区内时，才会激活MCR依存关系。在激活的MCR区内，如果MCR处于接通状态并且置位线圈有能流通过，将把寻址位的状态置位为"1"。如果MCR处于断开状态，则无论能流状态如何，单元指定地址的当前状态均保持不变。符号参数 数据类型 存储区 描述<T编号>定时器T 定时器标识号，范围取决于CPU<时间值>S5TIME I、Q、M、L、D 预设时间值描述 如果RLO状态有一个上升沿，-( SD )(接通延时定时器

35、线圈)将以该<时间值>启动指定的定时器。如果达到该<时间值>而没有出错，且RLO仍为"1"，则定时器的信号状态为"1"。如果在定时器运行期间RLO从"1"变为"0"，则定时器复位。这种情况下，对于"1"的扫描始终产生结果"0"。参见"存储器中定时器的位置和定时器的组件"和S_ODT(接通延时S5定时器)。（二）程序说明：分析实训系统可知，由于急停按钮(I0.0)我们选择了常闭按钮，则先闭合急停按钮，再闭合模式转换开关(I0.2)，自

36、动模式关闭手动模式开关(I0.1)开启，之后进行仿真模拟太阳运动轨迹。 启动晨日起动按钮(I0.3)，则晨日灯(Q0.0)开始亮起，模拟晨日，启动午日起动按钮(I0.4)，则午日灯(Q0.1)开始亮起，模拟晨日，启动晚日起动按钮(I0.5)，则晚日灯(Q0.2)开始亮起，模拟晚日。由于晨日灯、午日灯、晚日灯三灯中只有一个亮起，则对三灯进行互锁，以上为模拟太阳运动轨迹。由于需要光传感器去追踪模拟太阳光，所以需要先闭合追踪启动按钮(I0.1)，为实现箱体上下左右移动作准备，当闭合向上传感器(I1.2)时，则电动机向上运动（Q0.3），当闭合向下传感器(I1.3)时，则电动机向下运动(Q0.4)，由

37、于电动机在上下方向上只能朝一个方向上运动，则需要对电动机在上下方向进行互锁；同理，当闭合向左传感器(I1.4)时，则电动机向左运动(Q0.5)，当闭合向右传感器时(I1.5)，则电动机向右运动(Q0.6)，由于电动机在左右方向上只能朝一个方向上运动，则需要对电动机在左右方向进行互锁。 当向上传感器(I1.2)、向下传感器(I1.3)、向左传感器(I1.4)、向右传感器(I1.5)，任意一个闭合后，则急停按钮将不会复位，那么程序将会继续进行。 在程序图中，同一个线圈不能使用两次，对于电动机1来说，控制其向上运动动作有两个信号，一个是下限位开关；另一个是光敏传感器给予其向上运动。两个信号输出，只能

38、有一个线圈，所以要使用M2.0（向上传感器）和M1.0(下限位开关)并联接入控制电动机向上运动的线圈，同时为安全起见，在此程序图线路上加一个电动机1向下运动的常闭开关。 1.在导轨上加一个常开开关，跟上一个手动模式的FC块，当闭合开关时，手动模式接通，则该系统将运行手动模式。 2.在导轨上加一个常闭模拟转换开关，跟上一个自动模式的FC块，当第一步程序运行时此线路断开，只有当第一步程序停止时，此程序（自动模式）将打开。 3.选择一个常闭按钮作为急停开关，选择一个移动块，当系统出现错误时，可通过急停按钮随时切断程序的运行。 4.分析晨日灯工作原理为模拟太阳的运动，所以三盏灯不可能同时亮。故在此晨日

39、灯控制系统中加一个晨日灯启动常开开关，同时还需加入午日灯启动及晚日灯启动的常闭开关，来实现互锁功能，从而保证在午日、晚日灯启动时，晨日灯不会工作。 5.同上一步原理，加一个午日灯启动常开开关控制午日灯，也需要保证当晨日灯、晚日灯启动时，午日灯不会亮。 6.分析晚日灯工作原理，加一个常开开关控制晚日灯，线路上需要加上晨日、午日灯的常闭开关，这样与控制晨日、午日灯的常开开关形成互锁，当晨日、午日灯亮时，才可保证晚日灯不会亮。 7.为能单独控制追踪系统的开关和闭合，需加入一个常开开关来控制，使开关作为一个信号输入，控制电动机的运动。在此程序中，首先要用上一程序的“START”作为常开开关。两个电动机

40、其分为向上、向下、向左、向右四个动作。当电动机1实现向上动作时，要保证其不能输入向下信号。故在此线路加上向下传感器的常闭开关。同理，当电动机1实现向下动作时，需加上向上传感器的常闭开关。同理当电动机1实现向下动作时，需加上向上传感器的常闭开关与上一步程序完成自锁。 对于电动机2来讲，当其完成向左运动动作时，不能同时输入向右动作信号，故在此线路上加入一个向右传感器的常闭开关。在完成右动作时需加上左传感器的常闭，来完成电动机2的单稳定运行。 原因：一方面为保证电动机的单向且稳定运行；另一方面可有效保护电动机的寿命，若不按此原理进行程序输入，很可能引起电动机正反转信号同时输入，而使得电动机被损害。 8.停止追踪由四个传感器同时控制，当其中有一个传感器运行时，则该程序便不会运行。 9.考虑到太阳能电池板不可能无限制的沿X轴方向进行向下摆动。故在太阳能电池板的行程中加入一个上限位开关。当太阳能电池板运动触及上限位开关时，证明电池板向上摆动已到达极限。这样输出信号给电动机，使之向下运动。此时，电动机向下运动只是为了不再触及到限位开关，所以要加