一种定日镜跟踪控制器的利记博彩app

本实用新型涉及跟踪控制领域，特别涉及一种定日镜跟踪控制器。

背景技术：

太阳能热发电的工作原理是通过定日镜将太阳光聚集到吸热塔上的吸热器，并将汇集到吸热器的热能转化为电能。定日镜场的占地面积一般较大，远端的定日镜距吸热塔通常有近千米，所以需要定日镜的跟踪精度很高，否则太阳光就不能被反射到吸热器，该定日镜的发电效率就为零。同时，太阳能热发电站中定日镜数量多，通常有上千台甚至上万台，这就要求定日镜具备高精度和低成本两个特性。

现有技术中的定日镜跟踪控制的实现方式较多，有采用PLC控制伺服电机来实现，也有采用单片机控制变频器加旋转编码器实现的，也有采用单片机控制变频器加磁栅尺实现的，也有采用DSP控制伺服电机或步进电机实现的。这些控制系统共同的特点是控制器与电机驱动单元分体独立结构，因此体积大，成本高，而且由于夏季下雨打雷多，很容易因为打雷使线路产生感应雷，从而烧毁设备，因此还需要在控制柜中配套防雷模块，进一步增加了成本。此外，还具有生产费时，设备维护或维修难度高等缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有的定日镜跟踪控制系统过于复杂、体积大、成本高、维修难度高等缺陷，从而提供一种低成本，并使生产和维护过程简单化的跟踪控制器。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种定日镜跟踪控制器，包括：供电模块、控制模块；其中，所述供电模块用于将外接的交流电转换为直流电，其包括市电接口1、熔断器2、防雷单元3、预充电单元4、共模滤波5、整流桥6、PFC单元7以及直流电源12；所述控制模块用于实现对定日镜的跟踪控制，其包括中央控制单元14、A变频单元8、B变频单元9、时钟电路17、IP拨码开关18、水平限位开关接口19、俯仰限位开关接口20、水平磁栅尺接口21、俯仰磁栅尺接口22、本地控制接口23、网络控制器15、以太网接口16；

所述市电接口1与外部的市电电源相连，交流电依次经所述熔断器2、防雷单元3、预充电单元4、共模滤波5以及整流桥6后转换为直流电；由所述PFC单元7对该直流电做进一步的功率因素控制；经过功率因素控制的直流电通过所述直流电源12向外输出3.3V、5V、15V和24V直流电，提供给定日镜跟踪控制器中的芯片与外围电路；经过功率因素控制的直流电还向所述A变频单元8、B变频单元9供电；所述A变频单元8、B变频单元9在所述中央控制单元14的控制下，分别通过所述A电机接口10、B电机接口11驱动外部的两台电机旋转；所述时钟电路17为所述中央控制单元14提供准确的时间信号；所述IP拨码开关18用于设定IP地址，所述网络控制器15、以太网接口16用于实现所述中央控制单元14与外部计算机间的通讯；所述水平限位开关接口19、俯仰限位开关接口20用于实现所述中央控制单元14与外部的水平限位开关、俯仰限位开关间的连接与通信；所述水平磁栅尺接口21、俯仰磁栅尺接口22用于实现所述中央控制单元14与外部的水平磁栅尺、俯仰磁栅尺之间的连接与通信；所述本地控制接口23用于实现所述中央控制单元14与外部的就地控制操作板间的连接与通信；外部的限位开关与磁栅尺用于精确测量定日镜旋转的当前位置，将测量结果传输给所述中央控制单元14，所述中央控制单元14计算定日镜旋转的目标位置，结合定日镜旋转的当前位置计算出定日镜旋转的调节量，然后通过所述本地控制接口23向外部的就地控制操作板发出控制命令，进而控制定日镜的上下左右动作。

上述技术方案中，所述防雷单元3采用半导体防雷管与压敏电阻串联组合实现。

上述技术方案中，所述预充电单元4包括负温度系数电阻、继电器和定时器，在上电时先通过负温度系数电阻抑制浪涌，上电后达到定时器设定的时间后，继电器吸合旁路负温度系数电阻。

上述技术方案中，所述共模滤波5采用两级共模滤波电路，所述两级共模滤波电路分别采用低频性能较好的锰锌铁氧体磁环和高频性能较好的镍锌铁氧体磁环绕制，与X电容和Y电容配合实现在全频率范围的共模抑制。

上述技术方案中，所述PFC单元7采用主动式功率因素控制电路，其主电路包括单相桥式整流电路和升压斩波电路，控制芯片采用UC2854B。

上述技术方案中，所述A变频单元8或B变频单元9包括智能功率模块PS219C4AST及外围驱动电路，由所述中央控制单元14通过特定的共模抑制算法生成的PWM信号控制；所述变频控制单元的输出口与接线端子间采用两根带磁环的跳接线相连。

上述技术方案中，所述直流电源12由包括单片开关电源和高频变压器，输出5V、15V和24V直流电压；其中，5V为所述中央控制单元14供电，15V为变频控制单元以及PFC单元7供电，24V则与5V和15V热地隔离，为外部的就地控制操作板、限位开关和磁栅尺供电。

上述技术方案中，所述中央控制单元14在硬件实现时主要采用TMS320F28069PZT芯片，将该芯片的flash存储空间划分出一块用于存放数据，用户根据需要将不易失数据写入；将该芯片的flash存储空间划分出一块用于存放更新程序，用户需要升级程序时，上位计算机将指定目录中的程序下载到该存储空间，如果下载成功，更新程序替换原程序，控制器调该空间的程序到RAM空间并运行，如果下载失败，则用原程序到RAM空间并运行，并覆盖更新程序。

上述技术方案中，所述网络控制器15是由W5200芯片搭建的以太网控制电路；所述以太网接口16采用带变压器插座。

上述技术方案中，所述IP拨码开关18用于设定IP地址，其由两个8位拨码开关组成，分别对应IP地址的第三段和第四段，其中第一组拨码开关的第一位对应磁栅尺的类型。

上述技术方案中，所述水平限位开关接口19、俯仰限位开关接口20、水平磁栅尺接口21、俯仰磁栅尺接口22与所述中央控制单元14之间采用光耦隔离。

本实用新型的优点在于：

本实用新型将电源模块、通讯模块、电机驱动模块、定日镜位置监测模块、高精度数据计算等各个与定日镜跟踪控制相关的功能高度集成在一起，使其具有维护性好、可靠性高，并且成本低廉的特点，更适合于镜场定日镜数量多，精度高的需求。

附图说明

图1是本实用新型的定日镜跟踪控制器的结构示意图；

图2是本实用新型的定日镜跟踪控制器中的本地控制接口的电路原理图。

具体实施方式

现结合附图对本实用新型作进一步的描述。

参考图1，本实用新型的定日镜跟踪控制器包括：供电模块、控制模块；其中，所述供电模块用于将外接的交流电转换为直流电，其包括市电接口1、熔断器2、防雷单元3、预充电单元4、共模滤波5、整流桥6、PFC(power-factor corrector，功率因数修正器)单元7以及直流电源12；所述控制模块用于实现对定日镜的跟踪控制，其包括中央控制单元14、A变频单元8、B变频单元9、时钟电路17、IP拨码开关18、水平限位开关接口19、俯仰限位开关接口20、水平磁栅尺接口21、俯仰磁栅尺接口22、本地控制接口23、网络控制器15、以太网接口16、指示灯13。

所述市电接口1与外部的市电电源相连，交流电依次经熔断器2、防雷单元3、预充电单元4、共模滤波5以及整流桥6后转换为直流电；由所述PFC单元7对该直流电做进一步的功率因素控制。经过功率因素控制的直流电通过直流电源12向外输出3.3V(由5V转换后得到)、5V、15V和24V直流电，提供给定日镜跟踪控制器中的芯片与外围电路；经过功率因素控制的直流电还向A变频单元8、B变频单元9供电。所述A变频单元8、B变频单元9在中央控制单元14的控制下，分别通过A电机接口10、B电机接口11驱动外部的两台电机旋转。所述时钟电路17为中央控制单元14提供准确的时间信号；所述IP拨码开关18用于设定本实用新型的定日镜跟踪控制器的IP地址，所述网络控制器15、以太网接口16用于实现中央控制单元14与外部计算机间的通讯；所述水平限位开关接口19、俯仰限位开关接口20用于实现中央控制单元14与外部的水平限位开关、俯仰限位开关间的连接与通信；所述水平磁栅尺接口21、俯仰磁栅尺接口22用于实现中央控制单元14与外部的水平磁栅尺、俯仰磁栅尺之间的连接与通信；本地控制接口23用于实现中央控制单元14与外部的就地控制操作板间的连接与通信；外部的限位开关与磁栅尺用于精确测量定日镜旋转的当前位置，将测量结果传输给中央控制单元14，所述中央控制单元14计算定日镜旋转的目标位置，结合定日镜旋转的当前位置计算出定日镜旋转的调节量，然后通过本地控制接口23向外部的就地控制操作板发出控制命令，进而控制定日镜的上下左右动作；指示灯13显示控制器的工作状态。

下面对控制器中的各个单元做进一步的说明。

所述防雷单元3采用半导体防雷管(如2R600TC防雷管)与压敏电阻串联组合实现，主要用于防止在下雨打雷的天气下电缆产生的感应雷进入本实用新型的定日镜跟踪控制器中，并且有效减小压敏电阻的寄生电容。

所述预充电单元4包括负温度系数电阻(NTC)、继电器和定时器，在上电时先通过NTC电阻抑制浪涌，上电后达到定时器设定的3秒后，继电器吸合旁路NTC电阻，该单元用于防止在设备上电时给电解电容(如450TXW120M)充电带来的电流浪涌。

所述共模滤波5采用两级共模滤波电路，两级共模滤波电路分别采用低频性能较好的锰锌铁氧体磁环和高频性能较好的镍锌铁氧体磁环绕制，与X电容和Y电容配合实现在全频率范围的共模抑制。

所述PFC单元7采用主动式功率因素控制电路，其主电路包括单相桥式整流电路和升压斩波电路，控制芯片采用UC2854B，该单元用于实现对功率因素的控制。

所述A变频单元8、B变频单元9由智能功率模块PS219C4AST及外围驱动电路组成，由中央控制单元14通过特定的共模抑制算法生成的PWM信号控制。变频控制单元的输出口与接线端子间采用两根带磁环的跳接线相连。

所述A电机接口10、B电机接口11频率平滑过渡驱动三相220V电机旋转。

所述直流电源12由单片开关电源(如VIPer53)和高频变压器等组成，输出5V、15V和24V直流电压，5V为中央控制单元14等控制模块供电，15V为变频控制单元以及PFC单元7供电，24V则与5V和15V热地隔离，为外部的就地控制操作板、限位开关和磁栅尺供电。

所述中央控制单元14的功能主要包括：①与上位机通讯，接收指令与上传自身状态；②根据自身坐标计算镜子角度并通过控制电机调整镜子角度；③处理电机堵转等故障；④处理限位开关、磁栅尺信息。

中央控制单元14在硬件实现时主要采用TMS320F28069PZT芯片，将该芯片的flash存储空间划分出一块用于存放数据，用户可以根据需要将不易失数据写入，例如：经纬度、初始角等。另外，将该芯片的flash存储空间划分出一块用于存放更新程序，用户需要升级程序时，上位计算机将指定目录中的程序下载到该存储空间，如果下载成功，更新程序替换原程序，控制器调该空间的程序到RAM空间并运行，如果下载失败，则用原程序到RAM空间并运行，并覆盖更新程序。

所述网络控制器15是由W5200芯片搭建的以太网控制电路；所述以太网接口16采用带变压器插座。

所述IP拨码开关18用于设定IP地址，其由两个8位拨码开关组成，分别对应IP地址的第三段和第四段，其中第一组拨码开关的第一位对应磁栅尺的类型。

水平限位开关接口19、俯仰限位开关接口20、水平磁栅尺接口21、俯仰磁栅尺接口22与中央控制单元14之间采用光耦隔离，避免对中央控制单元14的干扰。

图2为本地控制接口23的电路原理图，本地控制接口23与外部的就地控制操作板连接，所述就地控制操作板包括一个两位开关及四个按钮开关，五个开关共用24V电源线，当对应的开关导通时，对应开关状态为24V高电平；中央控制单元14通过本地控制接口23向就地控制操作板发出控制命令，控制各个开关的闭合与断开，进而可以控制定日镜的上下左右动作。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。