论文总字数：28290字

摘 要

随着传统化石能源的逐渐消耗殆尽，环境污染问题日益严重，太阳能光伏光热发电这一清洁，环保，可再生的新型发电方式成为能源结构中重要的替代能源。我国拥有丰富的太阳能资源，在光伏光热发电领域也取得了一定成绩，为光伏光热跟踪系统的发展奠定了很好的基础。

本文以光伏光热发电跟踪系统的各个参数为分析对象，在分析系统组成的基础上，依据各参数的基本理论，进行选型，并结合实际情况，对系统进行优化，并依次提出了改善方案，最后熟悉了组态软件WINCC的应用，对各个参数的传感器选型后接入PLC，通过以太网总线连入PC机中，从而达到我们的实验目的。

在对本课题研究过程中，不断查阅资料是不可少的，我们不断修改、完善，总结最后达到目的。

关键词：太阳能 光伏光热 跟踪系统 组态软件 以太网

Abstract

As the traditional fossil energy is gradually exhausted and as the environmental pollution is an increasingly serious problem, the solar photovoltaic, as a new-type clean, environment-friendly and renewable electricity generation mode, has become the essential alternative energy source in the energy structure. That China possesses rich solar energy source and has made achievements in the photovoltaic power generation has set sound foundation for the development of the photovoltaic and photo-thermal tracking system.

With the parameters in the photovoltaic and photo-thermal tracking system as the analysis objectives and based on the composition of the analysis system, the essay is to conduct model selection according to the basic theories of the parameters and is to optimize the system based on the practical situation. The improvement plans are to be proposed successively. Finally, the applications of WINCC, the configuration software will be clarified. The models of the sensor of each parameter will be selected to access PLC which will be switched into PC with ethernet network in order to achieve the goal of the experiment.

During the research of the topic, it is necessary to turn to large quantities of materials and make improvements and summary until we achieve our final goal.

Key Words： solar； photovoltaic；tracking system；WINCC；ethernet network.

目录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 - 1 -

1.1课题背景及意义 - 1 -

1.1.1.研究背景 - 1 -

1.1.2.研究意义 - 1 -

1.2太阳能发电分类 - 2 -

1.2.1太阳能光伏发电介绍及分类 - 2 -

1.2.2太阳能光热发电介绍及分类 - 4 -

1.3光伏光热发电跟踪装置检测系统的国内外研究现状 - 7 -

1.4主要研究内容与技术路线 - 8 -

1.4.1主要研究内容 - 8 -

1.4.2技术路线 - 8 -

1.5本章小结 - 9 -

第2章 总体方案设计 - 9 -

2.1跟踪系统的工作原理、结构组成及分类 - 10 -

2.1.1工作原理 - 10 -

2.1.2结构组成 - 10 -

2.1.3跟踪系统分类 - 11 -

2.2故障产生的形式 - 12 -

2.2.1齿轮损伤 - 12 -

2.2.2齿面疲劳 - 13 -

2.2.3轮齿断裂(断齿) - 13 -

2.2.4胶合 - 14 -

2.2.5齿面磨损 - 14 -

2.2.6回转减速损坏 - 15 -

2.3测试系统的总体方案 - 15 -

2.3.1测控系统参数分析 - 15 -

2.3.2测控系统的总体方案论证 - 16 -

2.3.3测试系统软件平台的选择 - 19 -

2.4本章小结 - 20 -

第3章 测试系统硬件设计 - 20 -

3.1传感器的选型 - 21 -

3.1.1位移传感器的选型 - 21 -

3.1.2温度传感器的选型 - 22 -

3.1.3转矩传感器的选型 - 24 -

3.1.4转速传感器选型 - 27 -

3.1.5风速风向传感器 - 29 -

3.1.6光照强度传感器选型 - 32 -

3.2 PLC的介绍与选型 - 34 -

3.2.1 西门子s7-300 - 34 -

3.2.2日本三菱PLC - 35 -

3.3 本章小结 - 36 -

第4章 测试系统软件设计及验证 - 37 -

4.1WINCC简介 - 38 -

4.1.1WINCC介绍 - 38 -

4.1.2WINCC特点 - 38 -

4.2 测试系统软件总体结构设计 - 39 -

4.2.1测试系统软件的功能实现 - 40 -

4.3登陆见面、主界面及其它界面设置 - 41 -

4.3.1系统封面 - 41 -

4.3.2登陆界面 - 42 -

4.3.3 主界面 - 43 -

4.3.4 系统趋势 - 44 -

4.3.5系统报表 - 44 -

4.3.6报警界面 - 45 -

4.4软件仿真 - 46 -

4.5本章小结 - 48 -

第5章 结束语 - 48 -

5.1总结 - 49 -

5.2展望 - 49 -

参考文献 - 49 -

第1章 绪论

1.1课题背景及意义

1.1.1.研究背景

现在社会发展越来越快，所建筑的东西也越来越多，所需要看管的东西也多，不难想到人们对于监控设备的要求，监控系统安全性的要求，监控效率的要求以及监控消费的要求。目前决多达数的监控系统需要花费很大的人力物力，而且其监控效率可能并非如人们所设想的那么好，也没有那么方便。另一方面，随着传统化石能源的逐渐消耗殆尽，环境污染问题日益严重，太阳能光伏发电这一清洁，环保，可再生的新型发电方式成为能源结构中重要的替代能源。我国拥有丰富的太阳能资源，在光伏发电领域也取得了一定成绩。为保中光伏发电的长期稳定可靠运行，设计能够对全系统完成状态监控，故障诊断以及保护功能的网络化监控系统成为目前该领域的研究热点。加上WINCC这一组态软件，实现环保，低能耗，高效率的跟踪监控系统。

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