M54 M61 M62 D250 M70~M77 M63
变频器回原点右行标志 正转指令 反转指令 变频器运行频率寄存器 变频器运行状态 低速运行指令 M114 M222 M223 M224 M225 D0 D5 D5 D6 伺服器运行停止 伺服器手动上行运行 伺服器手动上行运行 伺服器手动上行结束 伺服器手动下行结束 电压模拟通道1 电压模拟通道2 电压模拟通道2转换值 电压模拟通道2转换值
图4.3 PLC接线图
4.8电气控制箱设计与安装
系统原理图参看图4.4，主电路由两个空气开关分别保护（我们电路采用三相五线结构分别是三相线‘黄、绿、红’、地线、零线），三相线下面由变频器控制三相同步电机进行调速控制，实现纵向旋转时所需的转速， 另一项由220V控制的伺服器、PLC、开关电源以及散热装置，伺服器对伺服电机进行速度调节，它和变频器都是由PLC进行控制的，开关电源是为了提供24V和5V电源所采用的（为了安全考虑我们的两个指示灯都是用的24V安全电压），散热装置是为了本系统安全运行所不可缺少的。
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图4.4 系统安装布置图
4.9 本章小结
本章介绍了机械部分的结构，运动方式，安装调试和注意事项。对整个控制系统的硬件做了详细的介绍，包括光电传感器、PLC、伺服放大器、变频器、三相电机、伺服电机的安装及注意事项。
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第5章 系统软件设计及调试
5.1 系统控制策略
模糊控制是一模糊集理论、模糊语言变量和模糊逻辑理论为基础的一种控制方法，它是从行为上模仿人的模糊理论和决策过程的一种智能控制方法。该方法首先将操作人员或专家经验变成模糊规则，然后将模糊化后的信号作为模糊规则的输入，完成模糊推理，将推理后得到的输出量加到执行器上。
本系统根据春夏秋冬四季太阳入射光强度的不同，调节可调电阻，根据不同的电压变化在一定的范围内，将模糊的模拟量转化为数字量给PLC执行器，PLC根据一定的规则，控制系统运行。
表5.1 传感器控制规则 传感器信号 机构动作 晴天 0 1号 x 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 2号 X 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 3号 x 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 4号 X 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 无动作 上左运动 上右运动 下右运动 下左运动 向上运动 向左运动 向下运动 向右运动 上右运动 上左运动 下左运动 下右运动 无动作 5.2梯形图程序设计
主程序要能是实现装置在水平方向上电机转动，当触碰到西限位开关，三相电
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机能够停止转动，然后转向原来最东边的初始位置，转动到最东边时触碰到东限位角时，整个装置进入等待状态，等待第二天太阳再次升起的时候再次转动；太阳能电池板俯仰角在随太阳高度角变化而变化的时候，装置需要限制太阳电池板的运动，俯仰角最大不能超过90?，最小不能小于0?，在肌纤维直分别装有限位开关，当初碰到俯仰角限位开关再次方向上装置停止运动。
5.3 系统调试的基本任务
5.3.1调试前的准备工作
1、应具备完整的设计图纸、说明书（包括有关计算）以及主要设备的技术文件。
2、应编制详尽的系统调试大纲，明确规定各单元、各环节以及整个系统的调试步骤、操作方法、技术指标。
3.、应挑选对本系统有一定了解的人员和电工参加调试工作，必要时可邀请有关设计人员、技术人员参加调试。
4、除一般常用的仪器、仪表、工具、器材、备品、配件等应齐备完好外，还应准备好被调试系统所需的专用仪器和仪表，如双踪示波器等。
5、为确保调试安全顺利进行，应具有可切断全部电源的紧急总开关，并认真考虑调试时的各种安全措施。 5.3.2 调试前的检查
1、设备安装检查。 2、线路检查。 3、绝缘检查。 5.3.3调试的一般顺序
1、先查线，后操作；通电前先检查线路。
2、先保护，后操作；先做保护部分整定，后调试操作部分。 3、先单元，后整体；先调单元部分，后调整体部分。 4、先静态，后动态；先调静态工作点，后调动态响应。 5、先模拟，后真实；先带电阻性模拟负载试验，后带真实负载。 6、先开环，后闭环；系统调试时先做开环调试，后做闭环调试。
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7、先内环，后外环：双闭环系统调试时先做内环调试，后做外环调试。 8、先低压，后高压；整个系统投入时，先送低压电调试，然后再投入高压。 9、先轻载，后重载；试运行时可以先带轻负载，后带重负载、过负载。 10、先手动，后自动；试运行时先做手动操作试验，满意后再投入自动系统试验。
11、先正常，后事故；试运行时先按正常情况下操作，然后按各种事故状态试验，以考核整个系统工作可靠性。
5.4 机械传动机构调试
本项目采用的机械传动机构有涡轮蜗杆减速机构，在前期机械零部件加工完成后，要对整个机械系统进行安装和调试。具体的安装调试过程如下：
1、 准备工具和螺栓等零件。
2、 安装三相同步电机，固定在指定位置，通过联轴器和减速器连接，固
定在指定位置。
3、 安装圆盘（固定）用螺栓固定到3个方形快上。 4、 安装平面轴承。
5、 安装圆盘（可动），对心保证有效接触，用销将圆盘和减速器的输出轴
固定。
6、 轴的安装：套筒套轴承装在轴上，然后装同步带轮和同步带，在安装同步带的时候，注意不要将同步带的齿安装发生错误，上下带齿一定要一致。再套上轴承，套上套筒，用螺钉固定在支架上。
7、 将减速器用联轴器和伺服电机固定在L形板上，装上带轮，套上带固定（松点）在n形板上，用n形板上的螺纹结构将带拉紧，载将L形板完全固定在n形板上。
8、 安装太阳能板外框，用螺母和u形螺栓将外框拉在轴上。 9、 将太阳能板安装在外框中，用螺栓固定,然后完成。
5.5 传感器调试
系统的整体调试主要是传感器比较电路可调电阻的调节，可调电阻的调试方法：如果光线不强的情况下，中间继电器就已经吸合了，说明可调电阻预设值过小，当光源稍微靠近三极管就导通继电器的常开触头就吸合了，在这种情况下，
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