一種槽式太陽能智能監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本專利公開了一種槽式太陽能智能監(jiān)控系統(tǒng)，基于組態(tài)軟件和PLC控制技術(shù)，實現(xiàn)了上位機與PLC的連接，對槽式太陽能控制系統(tǒng)進行實時監(jiān)測與控制。可對槽式太陽能跟蹤進行遠程控制和監(jiān)測，并對槽式太陽能的關(guān)鍵參數(shù)進行監(jiān)控，如出口流量與溫度、環(huán)境情況。同時在現(xiàn)場安裝觸摸屏裝置，可對系統(tǒng)進行現(xiàn)場操作和數(shù)據(jù)采集。系統(tǒng)實現(xiàn)了對槽式太陽能關(guān)鍵參數(shù)的監(jiān)控，使系統(tǒng)能夠更加安全、可靠的運行。
【專利說明】一種槽式太陽能智能監(jiān)控系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種太陽能智能監(jiān)控系統(tǒng)，特別是一種槽式太陽能熱發(fā)電的監(jiān)控系統(tǒng)，屬于太陽能熱發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]太陽能作為一種清潔、無污染的可再生能源，其開發(fā)和利用被認為世界能源戰(zhàn)略的重要組成部分。太陽能熱水器已經(jīng)成功的商業(yè)化，如何更有效的利用太陽能，成為了各國科學(xué)家致力研宄的內(nèi)容。
[0003]太陽能主要有光伏發(fā)電技術(shù)和光熱利用技術(shù)，光熱利用技術(shù)按聚光類型又可分為槽式、蝶式和塔式，其中，槽式是目前最具有商業(yè)化前景的太陽能熱利用技術(shù)。槽式太陽能一般只需要進行單軸跟蹤，聚光精度要求低，控制成本低。
[0004]目前國內(nèi)槽式太陽能利用技術(shù)主要集中在接收器和聚光器以及太陽能跟蹤控制技術(shù)，組態(tài)軟件已經(jīng)在工業(yè)控制中得到了廣泛的應(yīng)用，而關(guān)于監(jiān)控技術(shù)在槽式太陽能方面的研宄較少。槽式太陽能占地面積非常大，為采集系統(tǒng)的各個參數(shù)，需要在現(xiàn)場進行操作與讀取數(shù)據(jù)，工作量非常大，且不方便。若將組態(tài)軟件與PLC控制技術(shù)綜合應(yīng)用于槽式太陽能中，可實現(xiàn)遠程監(jiān)控，通過上位機，可實時監(jiān)控系統(tǒng)所有的參數(shù)，并對關(guān)鍵參數(shù)實行報警，更加有效地控制槽式太陽能系統(tǒng)，為槽式太陽能的商業(yè)化提供了技術(shù)支持。
實用新型內(nèi)容
[0005]技術(shù)問題:本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有相關(guān)槽式太陽能系統(tǒng)相關(guān)的缺陷，提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)遠程智能監(jiān)控槽式太陽能的一種槽式太陽能智能監(jiān)控系統(tǒng)。
[0006]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本實用新型專利提供的技術(shù)方案為:
[0007]采用槽式太陽能智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括PLC、上位機、觸摸屏、液壓缸電機、電磁閥、太陽能位置傳感器、風(fēng)度傳感器、溫度傳感器、流量傳感器以及太陽輻射傳感器。
[0008]所述PLC是控制系統(tǒng)的核心部件，包括PLC主機、輸入單元、輸出單元以及通信單元。PLC主機完成程序的運行，輸入單元采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，輸入單元使用電纜與太陽能位置傳感器、風(fēng)度傳感器、溫度傳感器、流量傳感器以及太陽輻射傳感器連接，輸出單元用于執(zhí)行PLC主機的指令，用電纜與液壓缸電機、電磁閥連接，通信單元作用于PLC與上位機的通信，PLC的通信單元使用通信電纜與上位機連接。
[0009]所述上位機由工業(yè)電腦構(gòu)成，通過通信電纜與PLC的通信單元連接，能夠?qū)LC進行操作，并可讀取PLC中的數(shù)據(jù)，在上位機中安裝組態(tài)軟件，并繪制組態(tài)動態(tài)界面，在界面中繪制系統(tǒng)相關(guān)的圖形，并定義變量與PLC中的變量連接，完成上位機與PLC的連接。
[0010]所述觸摸屏是由工業(yè)現(xiàn)場觸摸屏構(gòu)成，觸摸屏裝置首先需要利用軟件在電腦中繪制好圖形界面，定義變量，并定義該觸摸屏的功能，再導(dǎo)入到觸摸屏自身的系統(tǒng)中。然后通過通信電纜與PLC的通信單元連接。
[0011]所述液壓缸電機，用于驅(qū)動液壓缸，由伺服電機構(gòu)成；
[0012]所述電磁閥，通過控制電磁閥的開、關(guān)，間接控制液壓缸的伸、縮。
[0013]所述太陽能位置傳感器，用于檢測太陽的高度角與方位角，由四象限傳感器構(gòu)成；
[0014]所述風(fēng)度傳感器，用于檢測環(huán)境風(fēng)速；
[0015]所述溫度傳感器，用于檢測環(huán)境溫度、槽式太陽能進、出口溫度，由溫度傳感器構(gòu)成，根據(jù)不同的精度要求，選擇合適的溫度傳感器；
[0016]所述流量傳感器，用于檢測槽式太陽能進、出口的流量，由流量傳感器構(gòu)成；
[0017]所述及太陽輻射度傳感器，用于檢測太陽能的輻射強度，由太陽能輻射度傳感器構(gòu)成。由以上各組成部分，可以構(gòu)成一個實時的監(jiān)控系統(tǒng)，可以對槽式太陽能系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)進行檢測和控制，能夠有效地提高控制性能，運行更加可靠，適合大規(guī)模的槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)。
[0018]有益效果:
[0019]I)該裝置可實現(xiàn)遠程智能監(jiān)控功能，可在工作站堆現(xiàn)場的設(shè)備進行遠程操作或者參數(shù)讀取功能。
[0020]2)該裝置采用組態(tài)軟件和PLC連接，顯著改善了工作條件，有利于商業(yè)化。
[0021]3)該裝置安裝有觸摸屏，在現(xiàn)場可對系統(tǒng)直接操作，提高工作效率。
[0022]4)該裝置對槽式太陽能系統(tǒng)關(guān)鍵的參數(shù)進行監(jiān)控，有利于提高系統(tǒng)的效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是槽式太陽能監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖
[0024]圖2是槽式太陽能監(jiān)控系統(tǒng)的上位機控制界面
[0025]其中:1是PLC、2是上位機、3是觸摸屏A、4是觸摸屏N、5是液壓缸電機、6是電磁閥A、7是電磁閥B、8是電磁閥C、9是電磁閥D、10是風(fēng)速傳感器、11是環(huán)境溫度傳感器、12是進、出口溫度傳感器、13是進、出口流量傳感器、14是太陽位置傳感器、15是太陽輻射度傳感器；

【具體實施方式】
[0026]參見圖1，一種槽式太陽能智能監(jiān)控系統(tǒng)包括PLC(I)、上位機(2)、觸摸屏六(3)、觸摸屏N(4)、液壓缸電機(5)、電磁閥(6)、電磁閥(7)、電磁閥(8)、電磁閥(9)、風(fēng)速傳感器
(10)、環(huán)境溫度傳感器(11)、進、出口溫度傳感器(12)、進、出口流量傳感器(13)、1太陽位置傳感器(14)、太陽輻射度傳感器(15)。PLC(I)由通信單元(1-1)、輸入單元(1-2)和輸出單元(1-3)三部分構(gòu)成。
[0027]上位機⑵通過通信電纜與PLC(I)的通信單元(1-1)連接，完成上位機(2)于PLC(I)數(shù)據(jù)傳輸與指令執(zhí)行等功能；觸摸屏A(3)過通信電纜與PLC(I)的通信單元(1_1)連接，觸摸屏A(3)安裝在操作現(xiàn)場，完成現(xiàn)場對系統(tǒng)的操作；液壓缸電機(5)的控制電路與PLC(I)的輸出單元(1-3)連接，可實現(xiàn)PLC(I)對液壓缸電機(5)的程序控制；電磁閥
(6)、電磁閥(7)、電磁閥⑶、電磁閥(9)的控制電路與PLC(I)的輸出單元(1-3)連接，實現(xiàn)PLC(I)對電磁閥(6)、電磁閥(7)、電磁閥(8)、電磁閥(9)的程序控制，電磁閥(6)、電磁閥
(7)開時，左臂伸，電磁閥(6)、電磁閥(7)開時，左臂縮，電磁閥(8)、電磁閥(9)開時，右臂伸，電磁閥(8)、電磁閥(9)開時，右臂縮；風(fēng)速傳感器(10)、環(huán)境溫度傳感器(11)、進、出口溫度傳感器(12)、進、出口流量傳感器(13)、太陽位置傳感器(14)、太陽輻射度傳感器(15)通過模擬/數(shù)字數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后，送入PLC(I)輸入單元(1-2)。
[0028]PLC(I)的輸出單元(1-3)用于控制系統(tǒng)的對象，與液壓缸電機(5)、電磁閥(6)等連接。
[0029]PLC(I)的輸入單元(1-2)是用于采集氣象條件的參數(shù)和系統(tǒng)所需要的重要控制參數(shù)，與風(fēng)速傳感器(10)、環(huán)境溫度傳感器(11)、進、出口溫度傳感器(12)、進、出口流量傳感器(13)、1太陽位置傳感器(14)、太陽輻射度傳感器(15)連接。PLC(I)根據(jù)所集采的信號，給出合理的控制信號。
[0030]PLC(I)的通信單元(1-1)與上位機(2)、觸摸屏A (3)連接，完成PLC (I)完成通信連接，上位機(2)有工控機構(gòu)成，在工控機上建立組態(tài)畫面，如圖2所示，可顯示槽式太陽能跟蹤控制狀況、蒸汽參數(shù)以及氣象條件，可切換為手動模式，也可進行故障診斷等功能?？梢栽谏衔粰C(2)完成現(xiàn)場所有工作內(nèi)容的操作，可以實現(xiàn)遠程監(jiān)測和控制。PLC(I)的通信單元(1-1)與觸摸屏A連接，觸摸屏A技術(shù)已經(jīng)非常成熟，在許多領(lǐng)域均廣泛應(yīng)用，特別是如電廠，采礦等行業(yè)以及自動化程度較高的車間。觸摸屏A主要的任務(wù)是完成現(xiàn)場操作人員對現(xiàn)場參數(shù)的監(jiān)測與現(xiàn)場控制。實現(xiàn)了可現(xiàn)場對系統(tǒng)進行實時的控制，更利于系統(tǒng)的操作與維護。
[0031]本專利還可以有其它實施方式，凡依據(jù)本專利的技術(shù)實質(zhì)所采用的任何細微修改、等效變換、替代所形成的技術(shù)方案，均落在本專利要求保護的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種槽式太陽能智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括PLC(l)、上位機⑵、觸摸屏A(3)、觸摸屏N(4)、液壓缸電機(5)、電磁閥￠)、電磁閥(7)、電磁閥(8)、電磁閥(9)、風(fēng)速傳感器(10)、環(huán)境溫度傳感器(11)、進、出口溫度傳感器(12)、進、出口流量傳感器(13)、1太陽位置傳感器(14)、太陽輻射度傳感器(15)，PLC(l)由通信單元(1-1)、輸入單元(1-2)和輸出單元(1-3)三部分構(gòu)成； 上位機(2)通過通信電纜與PLC(l)的通信單元(1-1)連接，觸摸屏A(3)過通信電纜與PLC(l)的通信單元(1-1)連接，液壓缸電機(5)的控制電路與PLC(l)的輸出單元(1_3)連接，電磁閥(6)、電磁閥(7)、電磁閥(8)、電磁閥(9)的控制電路與PLC(l)的輸出單元(1-3)連接，風(fēng)速傳感器(10)、環(huán)境溫度傳感器(11)、進、出口溫度傳感器(12)、進、出口流量傳感器(13)、太陽位置傳感器(14)、太陽輻射度傳感器(15)與PLC(l)輸入單元(1_2)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種槽式太陽能智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于現(xiàn)場安裝觸摸屏裝置，用于現(xiàn)場操作與現(xiàn)場數(shù)據(jù)讀取。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種槽式太陽能智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于采集了槽式太陽能的進出口溫度、流量和環(huán)境溫度、太陽輻射強度關(guān)鍵參數(shù)。
【文檔編號】H02J13/00GK204168011SQ201420697906
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】王金平, 陸玉正, 蔣川, 周元興, 黃秀勇 申請人:南京帕偌特太陽能有限公司