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5 基于智能信息处理的自动扶梯节能控制实验平台的设计
为了验证本课题所研究设计的扶梯节能控制系统的最终节能效果，需要设计一套基于智能信息处理扶梯节能控制实验仿真平台，充分结合共直流母线系统的硬件结构和客流量模型进行平台的搭建，通过实验和仿真来充分说明本课题研究成果，模拟分析所设计的控制系统的节能性和可实现性问题。此实验仿真平台分为以下几部分：现场客流数据采集部分、中央控制处理机部分、扶梯运行模拟部分、扶梯运行性能演示评估部分。系统结构图如下图5-1所示。
图5-1 实验仿真平台系统结构图
5.1 实验平台硬件部分
5.1.1 现场客流采集硬件
主要是红外传感器，模拟采集乘坐扶梯人数的功能。设置在实验场所的出入口，通过感应人体传播的红外线，使得内部电阻值变化，从而导致输出电压变化，对比基准电压，大于基准值则为检测到有人通过，小于基准值则表示没人，从而使计数器动作，实现计数，并将检测到的人数传到PLC的DI模块。
5.1.2 中央处理机硬件
主要有西门子PLC系统，包括电源模块、CPU模块、DI模块、现场总线等；工控机两台（含显示器）。
可以实现现场客流采集数据的存储分析建模、控制扶梯运行、调节电动机运行状态、对扶梯不同控制系统下运行状况和能耗进行监测等。
5.1.3 扶梯运行模拟硬件
主要部件有共直流母线变频驱动系统一套、直流调速装置两台、三相交流异步电动机两台、直流电动机两台、增量式旋转编码器两台、多功能电表一台。
可以实现模拟上下行扶梯运行状态，按需要实时调节电动机速度，测量不同运行状态下的能耗等。
5.1.4 扶梯运行性能演示评估硬件
主要有工控机一台。实现对电气运行部分数据的接收和分析、对自动扶梯运行状况的演示和节能状况的分析评估等。
5.2 主要设备的技术参数
5.2.1 PLC
表5-1 PLC组成设备参数表
设备名称 型号 规格 数量 厂家
CPU 6ES7315-2EH14-0AB0 S7-300 CPU315-2PN/DP 1 SIEMENS
电源模块 6ES7307-1EA01-0AA0 Power Supply PS307 5A 1 SIEMENS
程序存储卡 6ES7953-8LG20-0AA0 Micro Memory Card 512KByte 1 SIEMENS
DI模块 6ES7321-1BH02-0AA0 SM 321, Optically Isolated,16DI, 24 V DC, 1 X 20 PIN 1 SIEMENS
前连接器 6ES7392-1AJ00-0AA0 Screw Contacts, 20-PIN 1 SIEMENS
导轨 200mm 1 SIEMENS
说明：CPU自带一个MPI/DP 12Mb/s的接口，两个工业以太网的接口，384KB的WORKING MEMORY。
5.2.2 共直流母线变频驱动系统
表5-2 共直流母线变频驱动系统组成设备参数表
设备名称 型号 规格 数量 厂家
控制单元 6SL3040-0MA00-0AA1 CU320 1 SIEMENS
简易操作面板 6SL3055-0AA00-4BA0 BOP 20 1 SIEMENS
程序存储卡 6SL3054-0AA00-1AA0 CF 卡 1 SIEMENS
有源滤波模块 6SL3100-0BE21-6AB0 AIM;书本型； 1 SIEMENS
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