槽式集熱器跟蹤控制系統和控制方法技術方案

本發明專利技術公開了一種槽式集熱器跟蹤控制系統和控制方法。所述槽式集熱器裝置包括槽式集熱器裝置、控制器和電機，所述控制器包括：依次連接的采集模塊、單片機和輸出模塊，所述采集模塊與槽式集熱器裝置連接，所述輸出模塊與電機連接，所述采集模塊包括傾角傳感器，用于采集所述槽式集熱器裝置的傾斜角度；所述單片機，根據傾斜角度信號與設定值之差，向所述輸出模塊提供電信號；所述輸出模塊，與所述單片機連接，用于根據上述電信號向所述電機提供轉動信號，所述電機的轉動帶動所述槽式集熱器裝置轉動。本發明專利技術還公開了一種槽式集熱器跟蹤控制方法。本發明專利技術可以大大降低跟蹤控制系統的成本、提高控制系統的精度及穩定性。

【技術實現步驟摘要】
槽式集熱器跟蹤控制系統和控制方法
本專利技術涉及一種控制系統，尤其涉及一種槽式集熱器跟蹤控制系統和控制方法。
技術介紹
隨著食品加工、塑料加工、玻璃加工、化學工業、造紙工業、木材加工、合成橡膠、紡織工業等需求蒸汽的行業中利用太陽能取熱的愿求漸趨強烈，太陽能中溫領域逐漸發展起來。因為有著系統穩定、可操作性強的優勢，太陽能槽式集熱器成為了太陽能中溫領域的首選。但是現有的槽式集熱器跟蹤控制系統存在一定的缺點：一、多數沿用槽式集熱器的基于PLC的跟蹤控制系統，成本過高，不利于其大面積的推廣和商業化應用，二、一部分采用光敏傳感器作為采集信號的跟蹤控制系統，跟蹤精度不高，系統運行不穩定。因此，需要專利技術一種新型的槽式集熱器跟蹤控制系統。
技術實現思路
本專利技術的目的是針對上述現有技術缺陷，提供了一種跟蹤穩定，跟蹤精度高，操作方便，成本低廉的太陽能小型槽式集熱器跟蹤控制系統。本專利技術的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。依據本專利技術提出的一種槽式集熱器跟蹤控制系統，包括槽式集熱器裝置、控制器和電機，所述控制器包括：依次連接的采集模塊、單片機和輸出模塊，所述采集模塊與槽式集熱器裝置連接，所述輸出模塊與電機連接，所述采集模塊包括傾角傳感器，用于采集所述槽式集熱器裝置的傾斜角度；所述單片機，根據傾斜角度信號與設定值之差，向所述輸出模塊提供電信號；所述輸出模塊，與所述單片機連接，用于根據上述電信號向所述電機提供轉動信號，所述電機的轉動帶動所述槽式集熱器裝置轉動。優選的，前述的槽式集熱器跟蹤控制系統，其中所述采集模塊還包括接近開關，用于使槽式集熱器裝置復位。優選的，前述的槽式集熱器跟蹤控制系統，其中所述輸出模塊包括控制電機的繼電器、控制離合器的繼電器和電磁離合器，所述控制電機的繼電器設置在所述單片機和電機之間，所述控制離合器的繼電器設置在所述單片機和所述離合器之間，所述電磁離合器用于連通或斷開所述槽式集熱器裝置與所述電機之間的連接。優選的，前述的槽式集熱器跟蹤控制系統，其中所述電機為交流電機或直流電機。優選的，前述的槽式集熱器跟蹤控制系統，還包括轉動桿和蝸輪蝸桿，所述槽式集熱器裝置設置在所述轉動桿上，所述電機帶動所述蝸輪蝸桿轉動，所述蝸輪蝸桿帶動轉動桿轉動。優選的，前述的槽式集熱器跟蹤控制系統，其中所述槽式集熱器裝置包括至少一個槽式集熱器組，所述槽式集熱器組由兩個以上槽式集熱器經所述轉動桿串聯組成。優選的，前述的槽式集熱器跟蹤控制系統，還包括調控裝置，所述調控裝置與所述控制器連接，用于對所述控制器進行調控。優選的，前述的槽式集熱器跟蹤控制系統，其中所述調控裝置設為觸控屏。優選的，前述的槽式集熱器跟蹤控制系統，還包括控制柜，所述控制器設置在所述控制柜內。本專利技術的目的及解決其技術問題還采用以下的技術方案來實現。依據一種槽式集熱器跟蹤控制方法，包括以下步驟：步驟1：單片機通過傾角傳感器采集所述槽式集熱器裝置的傾斜角度；步驟2：將采集到的傾斜角度與單片機內部的預設值進行對比，并根據對比結果向電機提供轉動信號；步驟3：電機的轉動帶動槽式集熱器裝置轉動。優選的，前述的槽式集熱器跟蹤控制方法，電機在預設時間或上電時，帶動槽式集熱器裝置復位。優選的，前述的槽式集熱器跟蹤控制方法，其中還包括以下步驟：單片機采集接近開關信號，根據所述接近開關信號控制電磁離合器的吸合或者斷開，使槽式集熱器裝置復位。借由上述技術方案，本專利技術槽式集熱器跟蹤控制系統至少具有下列優點：1）本專利技術采用單片機作為控制單元，可以大大降低跟蹤控制系統的成本。2）本專利技術采用高精度傾角傳感器采集數據，可以大大提高控制系統的精度及穩定性。3）本專利技術采用電磁離合器控制槽式集熱器是否跟隨渦輪蝸桿轉動，可以同時控制多個槽式集熱器裝置，方便集熱量多少的控制及系統的調試和維修。上述說明僅是本專利技術技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本專利技術的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本專利技術的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。附圖說明圖1是本專利技術的第一實施例的結構示意圖；圖2是本專利技術的交流電機控制原理圖；圖3是本專利技術的直流電機控制原理圖；圖4是本專利技術的第四實施例的結構示意圖；圖5是本專利技術的第五實施例的結構示意圖。具體實施方式為更進一步闡述本專利技術為達成預定專利技術目的所采取的技術手段及功效,以下結合附圖及較佳實施例，對依據本專利技術提出的槽式集熱器跟蹤控制系統其具體實施方式、結構、特征及其功效，詳細說明如后。在下述說明中，不同的“一實施例”或“實施例”指的不一定是同一實施例。此外，一或多個實施例中的特定特征、結構、或特點可由任何合適形式組合。如圖1所示，本專利技術的一個實施例提出的一種槽式集熱器跟蹤控制系統，包括槽式集熱器裝置4、控制器和電機，所述控制器包括：依次連接的采集模塊1、單片機2和輸出模塊3，所述采集模塊1與槽式集熱器裝置4連接，所述輸出模塊3與電機連接，所述采集模塊1包括傾角傳感器11，用于采集所述槽式集熱器裝置4傾斜角度；所述單片機2，根據傾斜角度信號與設定值之差，向所述輸出模塊3提供電信號；所述輸出模塊3，與所述單片機連接，用于根據上述電信號向所述電機提供轉動信號，所述電機的轉動帶動所述槽式集熱器裝置4轉動。本實施例的工作過程為：所述傾角傳感器11將測得的槽式集熱器裝置4的傾斜角度采集后，傳遞給所述單片機2，所述單片機2將上述傾斜角與實時的太陽角度進行比較，如果所述傾斜角度小于或大于太陽角度超過預設值，則所述單片機2向輸出模塊3提供轉動電信號，所述輸出模塊3則向所述電機發送轉動信號，所述電機帶動所述槽式集熱器裝置4轉動預設角度。當傾斜角度小于太陽角度時，根據太陽角度與傾斜角度之差，所述單片機向所述電機提供正傳轉動信號，所述電機帶動所述槽式集熱器裝置正傳，所述槽式集熱器裝置轉動的角度與上述差值相同。當傾斜角度大于太陽角度時，所述電機帶動所述槽式集熱器裝置反轉。從而，保證所述槽式集熱器裝置的直對太陽。較佳的，如圖2所示，本專利技術的另一實施例提出的一種槽式集熱器跟蹤控制系統，與上述實施例相比，所述電機為交流電機36，電源接口31外接交流電源后通過電源轉換電路21轉換為單片機22、控制電機的繼電器33、控制離合器的繼電器34、電磁離合器35所需的多種不同電壓的直流電源。所述采集模塊1還包括接近開關14，用于定位槽式集熱器裝置，確保在太陽升起時，開口朝向正東方向，即與初始位置相同，用以消除每日槽式集熱器機械轉動產生的積累誤差。所述輸出模塊3包括控制電機的繼電器33和控制離合器的繼電器34。所述控制電機的繼電器33為三個繼電器，組成不同的吸合形式，從而能夠控制交流電機36的正、反、停轉。當然，為了使本實施例更好的實施，在所述控制電機的繼電器33和所述交流電機36之間還設有接觸器32，由于所述控制電機的繼電器33為三個繼電器，那么所述接觸器32也設有三個，三個交流接觸器形成與所述繼電器相對應的吸合狀態，從而來控制交流電機36。所述接近開關14向所述單片機2提供通路信號，所述單片機2根據通路信號來向控制離合器的繼電器34提供電信號，從而，所述控制離合器的繼電器34通過吸合控制電磁離合器35吸合，從而控制槽式集熱器裝置4是否跟隨交流電機36轉動。本實施例的工作過程為：上電后，單片機2通過傾角傳感器數據采集本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種槽式集熱器跟蹤控制系統，包括槽式集熱器裝置、控制器和電機，其特征在于，所述控制器包括：依次連接的采集模塊、單片機和輸出模塊，所述采集模塊與槽式集熱器裝置連接，所述輸出模塊與電機連接，所述采集模塊包括傾角傳感器，用于采集所述槽式集熱器裝置的傾斜角度；所述單片機，根據傾斜角度信號與設定值之差，向所述輸出模塊提供電信號；所述輸出模塊，與所述單片機連接，用于根據上述電信號向所述電機提供轉動信號，所述電機的轉動帶動所述槽式集熱器裝置轉動。

【技術特征摘要】
1.一種槽式集熱器跟蹤控制系統，包括槽式集熱器裝置、控制器和電機，其特征在于，所述控制器包括：依次連接的采集模塊、單片機和輸出模塊，所述采集模塊與槽式集熱器裝置連接，所述輸出模塊與電機連接；所述采集模塊包括傾角傳感器，用于采集所述槽式集熱器裝置的傾斜角度；所述單片機，用于根據太陽位置公式實時計算出太陽與所述槽式集熱器裝置之間的理論角度，再根據所述傾斜角度與所述理論角度之差，向所述輸出模塊提供電信號；所述輸出模塊，所述輸出模塊包括控制電機的繼電器、控制離合器的繼電器和電磁離合器，所述控制電機的繼電器設置在所述單片機和電機之間，所述控制離合器的繼電器設置在所述單片機和所述離合器之間，所述電磁離合器用于連通或斷開所述槽式集熱器裝置與所述電機之間的連接；用于根據上述電信號向所述電機提供轉動信號，所述電機的轉動帶動所述槽式集熱器裝置轉動；當所述傾斜角度與所述理論角度之差值大于0.09°時，所述單片機向所述輸出模塊提供正轉信號，以控制所述電機帶動所述槽式集熱器裝置正轉所述差值；當所述傾斜角度與所述理論角度之差值小于0.09°時，所述單片機向所述輸出模塊提供反轉信號，以控制所述電機帶動所述槽式集熱器裝置反轉所述差值；當所述傾斜角度與所述理論角度之差值為0°時，所述單片機向所述輸出模塊提供停轉信號，以控制所述電機停轉。2.根據權利要求1所述的槽式集熱器跟蹤控制系統，其特征在于，所述采集模塊還包括接近開關，用...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉培先，王國華，張蕾，林超，張修田，
申請(專利權)人：山東億家能太陽能有限公司，
類型：發明
國別省市：山東;37