多电梯群控系统的优化

引言

随着人们生活水平的提高、社会的发展,生活节奏越来越快,人们的时间观念也越来越强。不论是在公司还是下班回家,电梯已经成为人们上下楼所必需的代步工具,而如何让电梯可以更加高效地运行,怎样才能在最短的时间内接到最多的乘客,已经成为电梯群控系统研究领域不可忽视的课题。

1算法设计

控制算法在电梯群控系统中的应用主要是在选定的电梯运行模式下合理分配电梯,实现电梯的高效运行,要让乘客的候梯时间尽量短,让电梯的运行路线时间尽量短,并且为了使电梯节能,必须减少启动与制动次数。综上所述,电梯群控系统的优化目标主要有候梯乘客的平均乘坐电梯时间、候梯率以及电梯的能耗,由此可以用一个表格存放呼叫信号,每个信号用二进制数表示,有呼叫为1,无呼叫为0,从而建立8位二进制呼叫表。

例如,若3、5层有内呼叫,则内呼叫表为00010100。比较表就是建立一个8位二进制的表,分上行比较表和下行比较表,如电梯在三层,上行比较表为00111000,下行比较表为00000011,以此类推……然后将呼叫表与比较表进行比较,从而给定电梯的上行、下行、停止信号,进而决定电梯的运行方式。举例:若电梯在3楼上行,则上行比较表为00111000,此时有2楼和5楼内呼,则呼叫表为00010010,将呼叫表与比较表相比较,得00010000,上行比较结果不为0,故电梯上行。

2系统软硬件设计

使用的控制器标准配置为s1MAT1Cs7一1200系列PLC,具有编程简单,使用方便控制灵活,程序可变,维修方便,体积小,重量轻,能耗低等优点。编程软件使用的是sTEP7ProfessionalV14,HM1软件为winCCProfessionalV14,组态如图1所示。

3WinCC监控画面

winCC监控画面如图2所示,当前1号电梯其数码管显示为2,运行至2楼且轿厢门打开,且有去往1楼的内选信号,内选按钮指示灯亮箭头指示电梯向下运行,轿厢内照明、风扇工作,无报警信号:2号电梯其数码管显示为1,轿厢内照明、风扇工作,并且无报警信号:3号电梯其数码管显示为3,且有去往1楼的内选信号,内选按钮指示灯亮箭头指示电梯向下运行,轿厢内照明风扇工作,有满载信号:4号电梯其数码管显示为9,且有去往1楼的内选信号,内选按钮指示灯亮箭头指示电梯向下运行,轿厢内照明风扇工作,并且无报警信号:5号电梯其数码管显示为1,轿厢内照明、风扇工作,并且无报警信号:6号电梯其数码管显示为8,轿厢内照明、风扇工作,并且无报警信号。

4程序设计

考虑到电梯运行时的平均候梯时间、候梯率以及节能要求,通过模糊控制理论,采用呼叫表的原理,再考虑电梯开关门以及三级制动等各种联锁工艺,设计建立呼叫表的电梯群控系统调度算法。

4.1主程序

主程序流程图如图3所示,电梯启动,开始检测自动运行信号,然后开始初始化,初始化过程中电梯全程低速,初始化结束后发出准备就绪信号,开始执行基于模糊控制理论的电梯调度算法。接下来进行平层检测,然后看电梯是否到达目标楼层,若没有则继续进行平层检测,若有则进行电梯停层开关门。

4.2平层子程序

电梯控制平层流程图如图4所示,电梯开始运行时,先低速下行,当检测到下端站第二限位时,电梯由下行转换成上行,当检测到电梯1楼上下平层信号时,电梯进行停层,全程电梯保持低速运行状态。

4.3电梯算法设计

电梯算法设计流程图如图5所示,初始化结束后电梯处于待机状态,如果此时有内呼信号,那么电梯利用呼叫表减去位置表得到内呼的计算值,然后判断得出来的值是否大于0,是的话则电梯上行,否则电梯下行:如果没有内呼信号,则判断电梯是否有外呼信号,如果有那么用外呼表与比较表的两个值进行相与,得到外呼计算值,接着判断相与的值是否大于0,如果大于0则电梯上行,否则下行:如果既没有内呼信号,也没有外呼信号,那么电梯继续在原楼层待命,直到出现内呼或外呼信号为止。

5结语

通过建立呼叫表的电梯群控系统优化方式,能够高效判断各电梯所在位置,并进行最优调度,极大地减少了判断运算的时间,并且通过最优的调度,极大程度上缩短了乘客的平均候梯时间,提高了电梯的运行效率,并且减少了电梯的能源消耗。