太陽能是可再生能源之一，它具有豐富、清潔、容易開發(fā)等優(yōu)點。隨著全球能源短缺的問題日益凸顯，如何開放利用好太陽能，并通過相應(yīng)的設(shè)備進行精確吸收成為了當今世界研究的課題。在新能源中，太陽能發(fā)電已成為全球研究的重要領(lǐng)域。太陽能作為一種清潔的能源，開發(fā)前景廣闊。然而由于太陽存在著光照強度隨著時間不斷變化等問題，這對太陽能的利用裝置提出了一定的技術(shù)要求。目前很多太陽能電池板陣列基本都是固定的，不能充分利用太陽能資源，發(fā)電效率低下。據(jù)相關(guān)實驗表面，在太陽能電池板陣列中，相同條件下采用自動跟蹤系統(tǒng)發(fā)電要比固定裝置發(fā)電高35%左右。
太陽能跟蹤系統(tǒng)是能讓電池板時刻正對太陽，讓光線隨時垂直照射電池板的系統(tǒng)裝置，能顯著提高光伏組件的發(fā)電效率。目前市場上所使用的跟蹤系統(tǒng)按照驅(qū)動裝置分為兩種，分別是單軸太陽能自動跟蹤系統(tǒng)和雙軸太陽能自動跟蹤系統(tǒng)。單軸是僅可以水平方向跟蹤，在高度上人為的進行調(diào)節(jié)固定，這樣不僅工作量大，而且跟蹤精度不高。雙軸跟蹤可以在水平和高度兩個方向跟蹤太陽軌跡，顯然雙軸的性能要明星高于單軸。
跟蹤系統(tǒng)從控制手段上系統(tǒng)可分為傳感器跟蹤和程序跟蹤（也稱視日運動軌跡跟蹤）。傳感器跟蹤是利用傳感器檢測太陽光線是否偏離電池板法線，當太陽光線偏離電池板法線時，傳感器發(fā)出偏差信號，并控制執(zhí)行機構(gòu)，使跟蹤裝置從新對準太陽。這種跟蹤裝置靈敏度高，但是容易受環(huán)境影響，如烏云遮住時。程序軌跡跟蹤，是根據(jù)太陽的實際運行軌跡，按照預(yù)定的程序調(diào)整跟蹤裝置。這種跟蹤方式能夠全天候?qū)崟r跟蹤，其精度不是很高，但是符合運行情況，應(yīng)用較廣泛。
控制器一般分為PLC和單片機控制。單片機控制程序在出廠時編寫開發(fā)，一般設(shè)備一旦定型，不會再輕易改動。使用PLC開放較為普遍，可以很方便的學會簡單的調(diào)試和編寫，并且PLC的通訊接口多樣，通訊組網(wǎng)要比單片機方便簡單。本文以使用PLC主控單元，程序控制雙軸自動跟蹤系統(tǒng)為例進行深入分析，程序跟蹤就是利用PLC控制單元相應(yīng)的公式和算法，計算出太陽的實時位置：方位角和高度角，然后控制執(zhí)行機構(gòu)跟蹤裝，以達到實時跟蹤的目的。
太陽方位角即太陽所在的方位，是指太陽光線在地平面上的投影與當?shù)刈游缇€的夾角，可以近似看作是樹立在地面上的直線在陽光下的陰影與正南方向的夾角。太陽方位角和高度角的實時數(shù)值可以通過地理經(jīng)緯度等參數(shù)利用公式計算出來?？貑卧翘柲芨櫹到y(tǒng)的核心部件，系統(tǒng)選用結(jié)構(gòu)緊湊?？梢赃x用西門子PLC200，配置靈活、指令豐富，通訊集成有RS232和RS485兩個通訊接口，RS232用于與工業(yè)觸摸屏通訊，RS485可用于組網(wǎng)使用。也可以用