引言

隨著人們生活水平的提高、社會(huì)的發(fā)展,生活節(jié)奏越來(lái)越快,人們的時(shí)間觀念也越來(lái)越強(qiáng)。不論是在公司還是下班回家,電梯已經(jīng)成為人們上下樓所必需的代步工具,而如何讓電梯可以更加高效地運(yùn)行,怎樣才能在最短的時(shí)間內(nèi)接到最多的乘客,已經(jīng)成為電梯群控系統(tǒng)研究領(lǐng)域不可忽視的課題。

1算法設(shè)計(jì)

控制算法在電梯群控系統(tǒng)中的應(yīng)用主要是在選定的電梯運(yùn)行模式下合理分配電梯,實(shí)現(xiàn)電梯的高效運(yùn)行,要讓乘客的候梯時(shí)間盡量短,讓電梯的運(yùn)行路線時(shí)間盡量短,并且為了使電梯節(jié)能,必須減少啟動(dòng)與制動(dòng)次數(shù)。綜上所述,電梯群控系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo)主要有候梯乘客的平均乘坐電梯時(shí)間、候梯率以及電梯的能耗,由此可以用一個(gè)表格存放呼叫信號(hào),每個(gè)信號(hào)用二進(jìn)制數(shù)表示,有呼叫為1,無(wú)呼叫為0,從而建立8位二進(jìn)制呼叫表。

例如,若3、5層有內(nèi)呼叫,則內(nèi)呼叫表為00010100。比較表就是建立一個(gè)8位二進(jìn)制的表,分上行比較表和下行比較表,如電梯在三層,上行比較表為00111000,下行比較表為00000011,以此類推……然后將呼叫表與比較表進(jìn)行比較,從而給定電梯的上行、下行、停止信號(hào),進(jìn)而決定電梯的運(yùn)行方式。舉例:若電梯在3樓上行,則上行比較表為00111000,此時(shí)有2樓和5樓內(nèi)呼,則呼叫表為00010010,將呼叫表與比較表相比較,得00010000,上行比較結(jié)果不為0,故電梯上行。

2系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)

使用的控制器標(biāo)準(zhǔn)配置為s1MAT1Cs7一1200系列PLC,具有編程簡(jiǎn)單,使用方便控制靈活,程序可變,維修方便,體積小,重量輕,能耗低等優(yōu)點(diǎn)。編程軟件使用的是sTEP7ProfessionalV14,HM1軟件為winCCProfessionalV14,組態(tài)如圖1所示。

3WinCC監(jiān)控畫(huà)面

winCC監(jiān)控畫(huà)面如圖2所示,當(dāng)前1號(hào)電梯其數(shù)碼管顯示為2,運(yùn)行至2樓且轎廂門(mén)打開(kāi),且有去往1樓的內(nèi)選信號(hào),內(nèi)選按鈕指示燈亮箭頭指示電梯向下運(yùn)行,轎廂內(nèi)照明、風(fēng)扇工作,無(wú)報(bào)警信號(hào):2號(hào)電梯其數(shù)碼管顯示為1,轎廂內(nèi)照明、風(fēng)扇工作,并且無(wú)報(bào)警信號(hào):3號(hào)電梯其數(shù)碼管顯示為3,且有去往1樓的內(nèi)選信號(hào),內(nèi)選按鈕指示燈亮箭頭指示電梯向下運(yùn)行,轎廂內(nèi)照明風(fēng)扇工作,有滿載信號(hào):4號(hào)電梯其數(shù)碼管顯示為9,且有去往1樓的內(nèi)選信號(hào),內(nèi)選按鈕指示燈亮箭頭指示電梯向下運(yùn)行,轎廂內(nèi)照明風(fēng)扇工作,并且無(wú)報(bào)警信號(hào):5號(hào)電梯其數(shù)碼管顯示為1,轎廂內(nèi)照明、風(fēng)扇工作,并且無(wú)報(bào)警信號(hào):6號(hào)電梯其數(shù)碼管顯示為8,轎廂內(nèi)照明、風(fēng)扇工作,并且無(wú)報(bào)警信號(hào)。

4程序設(shè)計(jì)

考慮到電梯運(yùn)行時(shí)的平均候梯時(shí)間、候梯率以及節(jié)能要求,通過(guò)模糊控制理論,采用呼叫表的原理,再考慮電梯開(kāi)關(guān)門(mén)以及三級(jí)制動(dòng)等各種聯(lián)鎖工藝,設(shè)計(jì)建立呼叫表的電梯群控系統(tǒng)調(diào)度算法。

4.1主程序

主程序流程圖如圖3所示,電梯啟動(dòng),開(kāi)始檢測(cè)自動(dòng)運(yùn)行信號(hào),然后開(kāi)始初始化,初始化過(guò)程中電梯全程低速,初始化結(jié)束后發(fā)出準(zhǔn)備就緒信號(hào),開(kāi)始執(zhí)行基于模糊控制理論的電梯調(diào)度算法。接下來(lái)進(jìn)行平層檢測(cè),然后看電梯是否到達(dá)目標(biāo)樓層,若沒(méi)有則繼續(xù)進(jìn)行平層檢測(cè),若有則進(jìn)行電梯停層開(kāi)關(guān)門(mén)。

4.2平層子程序

電梯控制平層流程圖如圖4所示,電梯開(kāi)始運(yùn)行時(shí),先低速下行,當(dāng)檢測(cè)到下端站第二限位時(shí),電梯由下行轉(zhuǎn)換成上行,當(dāng)檢測(cè)到電梯1樓上下平層信號(hào)時(shí),電梯進(jìn)行停層,全程電梯保持低速運(yùn)行狀態(tài)。

4.3電梯算法設(shè)計(jì)

電梯算法設(shè)計(jì)流程圖如圖5所示,初始化結(jié)束后電梯處于待機(jī)狀態(tài),如果此時(shí)有內(nèi)呼信號(hào),那么電梯利用呼叫表減去位置表得到內(nèi)呼的計(jì)算值,然后判斷得出來(lái)的值是否大于0,是的話則電梯上行,否則電梯下行:如果沒(méi)有內(nèi)呼信號(hào),則判斷電梯是否有外呼信號(hào),如果有那么用外呼表與比較表的兩個(gè)值進(jìn)行相與,得到外呼計(jì)算值,接著判斷相與的值是否大于0,如果大于0則電梯上行,否則下行:如果既沒(méi)有內(nèi)呼信號(hào),也沒(méi)有外呼信號(hào),那么電梯繼續(xù)在原樓層待命,直到出現(xiàn)內(nèi)呼或外呼信號(hào)為止。

5結(jié)語(yǔ)

通過(guò)建立呼叫表的電梯群控系統(tǒng)優(yōu)化方式,能夠高效判斷各電梯所在位置,并進(jìn)行最優(yōu)調(diào)度,極大地減少了判斷運(yùn)算的時(shí)間,并且通過(guò)最優(yōu)的調(diào)度,極大程度上縮短了乘客的平均候梯時(shí)間,提高了電梯的運(yùn)行效率,并且減少了電梯的能源消耗。