一種基于beckhoff系統平臺的太陽能發電控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種基于BECKHOFF系統平臺的太陽能發電控制系統。
【背景技術】
[0002]長久以來，太陽能作為一種綠色能源一直被人們所推崇，人類利用太陽能已有近3000多年的歷史。現在，太陽能發電也成為人們所熟悉的事物之一。
[0003]但是，大部分的太陽能發電系統都是采用固定式，所以隨著不同時段太陽光照射位置的不同，無法隨時讓太陽能電池板與陽光保持垂直，因此也無法使太陽能電池板長時間發揮其最大效率，尤其在上午與下午太陽斜射時效果最差。
【發明內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種可使得太陽能電池板始終正對太陽從而保證太陽光的利用率最大化的基于BECKHOFF系統平臺的太陽能發電控制系統。
[0005]本實用新型是通過以下技術方案來實現的:基于BECKHOFF系統平臺的太陽能發電控制系統，其特征在于:包括一臺工控機、BECKHOFF主機、Ethercat主站模塊、Ethercat從站系統和太陽能板角度檢測裝置，所述工控機通過Ethernet與BECKHOFF主機進行數據交換，所述Ethercat從站系統包括一個以上的Ethercat從站，各Ethercat從站間通過Ethercat總線連接。
[0006]作為優選的技術方案，所述Ethercat主站模塊通過Ethercat總線將追日角度信息傳輸給各Ethercat從站。
[0007]作為優選的技術方案，所述太陽能板角度檢測裝置包括一位置傳感器，太陽能電池板安裝于兩根軸上，每根軸桿上均安裝一電機，電機與各Ethercat從站傳輸連接，電機安裝于軸桿的底部實現軸桿的左右及上下角度調節。
[0008]作為優選的技術方案，所述BECKHOFF主機與Ethercat主站模塊設置于同一模塊內。
[0009]作為優選的技術方案，所述工控機為集中控制型工控機。
[0010]本實用新型的有益效果是:本系統在經瑋度、海拔、時區及系統時間等復雜數據處理上具備較高的精度和實時性。通信和聯網能力強大，并且接口使用便利，方便現場施工及布線，具備可擴展性，噪音低、跟蹤精度高、耗電量低、受氣候影響小，發電效率比一般固定式的太陽能光伏并網系統提高了 30%以上。
【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1為本實用新型的系統框圖。
【具體實施方式】
[0013]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0014]本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
[0015]如圖1所示，本實用新型的基于BECKHOFF系統平臺的太陽能發電控制系統，其特征在于:包括一臺工控機、BECKHOFF主機、Ethercat主站模塊、Ethercat從站系統和太陽能板角度檢測裝置，所述工控機通過Ethernet與BECKHOFF主機進行數據交換，所述Ethercat從站系統包括一個以上的Ethercat從站，各Ethercat從站間通過Ethercat總線連接；Ethercat主站模塊通過Ethercat總線將追日角度信息傳輸給各Ethercat從站。
[0016]其中，太陽能板角度檢測裝置包括一位置傳感器，太陽能電池板安裝于兩根軸上，每根軸桿上均安裝一電機，電機與各Ethercat從站傳輸連接，電機安裝于軸桿的底部實現軸桿的左右及上下角度調節。
[0017]本實施例中，BECKHOFF主機與Ethercat主站模塊設置于同一模塊內；工控機為集中控制型工控機。
[0018]集中控制型工控機通過Ethernet與BECKHOFF主機進行數據交換，設定本地時區、經瑋度、萬年歷時間、追日周期、方位角補償角度、俯仰角補償角度等參數，并查看太陽能電池板陣列的實時角度等信息；BECKH0FF主機根據當地時間、經度等信息計算追日系統的方位角及俯仰角，再通過太陽能板角度檢測裝置得到當前太陽能板的角度，形成閉環控制系統，自動將方位角及俯仰角轉換為電機位置信息，通過Ethercat主站模塊將相關數據傳輸給Ethercat從站系統，驅動電機執行追日動作。
[0019]其中，集中控制型工控機具有人機交互的功能；
[0020]BECKHOFF主機具有強大的運算能力，能通過太陽追蹤定位算法準確計算出追日角度；
[0021]其中，集中控制型工控機通過組態軟件設定本地時區、經瑋度、萬年歷時間、追日周期等相關參數，并查看太陽能電池板陣列的實時角度等信息。
[0022]其中，BECKHOFF主機通過太陽追蹤定位算法能夠精確計算當前的太陽角度和日出/日落次數以及太陽正午。太陽角度通過指定日期和時間以及精確的經瑋度的方式使用BECKHOFF軟件庫計算得出。根據要求的算法精度不同，可將附加的參數，如時區、海拔高度、地面坡度或者目標方向以及影響大氣折射的大氣溫度和壓力。計算的精度最高可達±0.01。。
[0023]其中，BECKHOFF主機通過Ethercat主站模塊，利用Ethercat總線，將相關控制數據傳輸給Ethercat從站系統，驅動電機執行追日動作。
[0024]本實用新型的有益效果是:本系統在經瑋度、海拔、時區及系統時間等復雜數據處理上具備較高的精度和實時性。通信和聯網能力強大，并且接口使用便利，方便現場施工及布線，具備可擴展性，噪音低、跟蹤精度高、耗電量低、受氣候影響小，發電效率比一般固定式的太陽能光伏并網系統提高了 30%以上。
[0025]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何不經過創造性勞動想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求書所限定的保護范圍為準。
【主權項】
1.基于BECKHOFF系統平臺的太陽能發電控制系統，其特征在于:包括一臺工控機、BECKH0FF主機、Ethercat主站模塊、Ethercat從站系統和太陽能板角度檢測裝置，所述工控機通過Ethernet與BECKHOFF主機進行數據交換，所述Ethercat從站系統包括一個以上的Ethercat從站，各Ethercat從站間通過Ethercat總線連接。2.根據權利要求1所述的基于BECKHOFF系統平臺的太陽能發電控制系統，其特征在于:所述Ethercat主站模塊通過Ethercat總線將追日角度信息傳輸給各Ethercat從站。3.根據權利要求1所述的基于BECKHOFF系統平臺的太陽能發電控制系統，其特征在于:所述太陽能板角度檢測裝置包括一位置傳感器，太陽能電池板安裝于兩根軸上，每根軸桿上均安裝一電機，電機與各Ethercat從站傳輸連接，電機安裝于軸桿的底部實現軸桿的左右及上下角度調節。4.根據權利要求1所述的基于BECKHOFF系統平臺的太陽能發電控制系統，其特征在于:所述BECKHOFF主機與Ethercat主站模塊設置于同一模塊內。5.根據權利要求1所述的基于BECKHOFF系統平臺的太陽能發電控制系統，其特征在于:所述工控機為集中控制型工控機。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于BECKHOFF系統平臺的太陽能發電控制系統，包括一臺工控機、BECKHOFF主機、Ethercat主站模塊、Ethercat從站系統和太陽能板角度檢測裝置，所述工控機通過Ethernet與BECKHOFF主機進行數據交換，所述Ethercat從站系統包括一個以上的Ethercat從站，各Ethercat從站間通過Ethercat總線連接。本系統在經緯度、海拔、時區及系統時間等復雜數據處理上具備較高的精度和實時性。通信和聯網能力強大，并且接口使用便利，方便現場施工及布線，具備可擴展性，噪音低、跟蹤精度高、耗電量低、受氣候影響小,發電效率比一般固定式的太陽能光伏并網系統提高了30%以上。
【IPC分類】G05D3/12
【公開號】CN204790590
【申請號】CN201520501510
【發明人】龍震
【申請人】深圳市科為源自動化技術有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月13日