1、項(xiàng)目要求
　　此項(xiàng)目的目的是用聚焦的陽光照射加有催化劑的水，分解出氫氣和氧氣。從而得到燃料電池所需的氫氣。這種用陽光的催化方法和催化劑的成分組成是用戶的研究課題。
2、設(shè)備介紹
 
　　本控制裝置與一次反射鏡、二次聚焦鏡的機(jī)械結(jié)構(gòu)結(jié)合，通過本控制裝置進(jìn)行一次反射鏡的方位、俯仰的角度調(diào)整、二次聚焦鏡與焦點(diǎn)間的距離調(diào)整。在二次聚焦鏡箱體的4邊裝有4個光敏傳感器接至控制單元。經(jīng)程序的處理，能使機(jī)械結(jié)構(gòu)（一次鏡面）進(jìn)行陽光自動跟蹤。
　　裝置簡述：以可編程控制器、可編程終端等組成控制單元的硬件。由運(yùn)行的軟件程序，實(shí)現(xiàn)通訊、控制功能。并且，通過文字提示進(jìn)行操作和顯示。
　　以交流伺服控制器等組成伺服單元的硬件。由運(yùn)行的軟件程序，接收
　　指令、驅(qū)動機(jī)構(gòu)上的交流異步電機(jī)實(shí)現(xiàn)的位置、速度控制。
　　溫度控制器能保證放置在室外的伺服驅(qū)動單元箱體內(nèi)的冬季時的工作
　　溫度。（另外，作為備用選項(xiàng)功能，裝有制動器控制部分，能控制機(jī)
　　構(gòu)上的制動器的緊鎖和解鎖。）
　　動作范圍：一次反射鏡 方位 90°（東）～270°（西）
　　俯仰 0°（俯）～90°（仰）［實(shí)際值與機(jī)構(gòu)和限位對應(yīng)］
　　二次聚焦鏡 行程約100 mm ［實(shí)際值與機(jī)構(gòu)和限位對應(yīng)］
　　動作方式：
　?、抨柟飧櫍汗饷魝鞲衅鳈z測的自動跟蹤方式。
　?、撇竭M(jìn)操作：選擇步進(jìn)距后，單鍵操作，按1次鍵，方位或俯仰運(yùn)動1步。（方位、俯仰和二次反射鏡的步距分擋不同）
　?、菃⑼２僮鳎哼x擇電機(jī)轉(zhuǎn)速后，單鍵操作，按1次鍵，開始運(yùn)轉(zhuǎn)、再按1次同一個鍵停止運(yùn)轉(zhuǎn)。（方位、俯仰和二次反射鏡的速度分擋不同）
　　限位保護(hù)：設(shè)有限位開關(guān)和極限開關(guān)。
　　控制精度：與電機(jī)同軸裝有2500線（即轉(zhuǎn)一圈發(fā)出2500個脈沖）的編碼器，作為位置及速度的傳感器。方位軸經(jīng)減速器（168×600）后，1′間距對應(yīng)46667個脈沖。俯仰軸經(jīng)減速器（168×900）后，1′間距對應(yīng)約70000個脈沖。伺服控制將編碼器的信息按4倍頻（10000脈沖/轉(zhuǎn)）進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。而且，其位置控制精度達(dá)±1個脈沖。
　　報警提示：制動器狀態(tài)及限位開關(guān)監(jiān)視，異常時有文字提示。（備用選項(xiàng)）交流伺服控制器監(jiān)視，異常時有文字提示。
　　限位和原點(diǎn)傳感器監(jiān)視，異常時有文字提示。
　　3、控制方案

　　4、工作原理
　　室內(nèi)控制單元、室外伺服驅(qū)動單元、異步電機(jī)及反饋單元構(gòu)成系統(tǒng)。通過室外伺服驅(qū)動單元使異步電機(jī)按照指令動作，以完成一次反射鏡的方位、俯仰角度調(diào)整和二次聚焦鏡的距離調(diào)整。（備用的制動器控制部分完成制動器的解鎖、緊鎖工作）。安裝在電機(jī)上的反饋單元（編碼器）作為交流伺服控制的反饋信息。
　　安裝在方位、俯仰和聚焦機(jī)構(gòu)上的6個限位開關(guān)（接近開關(guān)）也是作為反饋元件，起著相應(yīng)的重要作用。在機(jī)構(gòu)上的觸片（定位螺絲釘）到達(dá)限位開關(guān)的位置時，機(jī)構(gòu)將不能沿此方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動，只能反向轉(zhuǎn)動。
　　在二次鏡箱體下方的東西南北各邊，共裝有4個光敏傳感器，接至室內(nèi)控制單元。東西2側(cè)的光敏傳感器為1組，作為方位自動跟蹤的檢測元件。南北2側(cè)的光敏傳感器為1組，作為俯仰自動跟蹤的檢測元件。經(jīng)控制單元及伺服驅(qū)動單元中程序的處理，能使機(jī)械結(jié)構(gòu)（一次鏡）進(jìn)行陽光自動跟蹤。
　　方位、俯仰機(jī)構(gòu)上安裝了4個極限開關(guān)。當(dāng)機(jī)構(gòu)上的觸盤使任一個或二個極限開關(guān)改變信號狀態(tài)時，都會關(guān)斷3臺交流伺服控制器的電源。這種情況一般不會發(fā)生，因?yàn)?a title="限位開關(guān)" target="_blank" >限位開關(guān)是在極限開關(guān)之前起作用。極限開關(guān)是zui外一層保護(hù)。
　　軟件在實(shí)現(xiàn)裝置的各種功能中起著非常重要的作用。本裝置的軟件有可編程控制器的程序、可編程終端的程序和交流伺服控制器（3臺）的程序。這5部分程序分別擔(dān)負(fù)著人機(jī)介面、數(shù)據(jù)處理、動作控制以及狀態(tài)監(jiān)視等各類作用。本裝置安裝的軟件適于北半球（因在方位操作中有向東、西方向的運(yùn)行）。
　　溫度控制部分是保證在極低溫度時伺服控制器能正常運(yùn)行。由溫度傳感器、溫度調(diào)節(jié)器和加熱器組成。溫度調(diào)節(jié)器是可設(shè)定上、下限的3位式調(diào)節(jié)形式。加熱器為埋入式陶瓷遠(yuǎn)紅外輻射元件（220V 300W）。
　　另外、還有一個接近開關(guān)用于方位的原點(diǎn)檢測。只在原點(diǎn)復(fù)歸的操作時，作為方位的原點(diǎn)信號。其它時候不起作用。
　　5、可編程控制器與伺服控制器的連接和通訊
　　連接如圖所示

　　由422通訊，可編程控制器實(shí)時讀取伺服位置值（4字節(jié)）和狀態(tài)（1字節(jié)）。依操作選擇，向伺服發(fā)送指令代碼（和指令位置值）。同時發(fā)出開關(guān)量啟動信號。