多電梯群控系統(tǒng)的優(yōu)化

引言

隨著人們生活水平的提高、社會的發(fā)展,生活節(jié)奏越來越快,人們的時間觀念也越來越強。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行,怎樣才能在最短的時間內(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

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行模式下合理分配電梯,實現(xiàn)電梯的高效運行,要讓乘客的候梯時間盡量短,讓電梯的運行路線時間盡量短,并且為了使電梯節(jié)能,必須減少啟動與制動次數(shù)。綜上所述,電梯群控系統(tǒng)的優(yōu)化目標主要有候梯乘客的平均乘坐電梯時間、候梯率以及電梯的能耗,由此可以用一個表格存放呼叫信號,每個信號用二進制數(shù)表示,有呼叫為1,無呼叫為0,從而建立8位二進制呼叫表。

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8位二進制的表,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行比較,從而給定電梯的上行、下行、停止信號,進而決定電梯的運行方式。舉例:若電梯在3樓上行,則上行比較表為00111000,此時有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

使用的控制器標準配置為s1MAT1Cs7一1200系列PLC,具有編程簡單,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。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)控畫面

winCC監(jiān)控畫面如圖2所示,當前1號電梯其數(shù)碼管顯示為2,運行至2樓且轎廂門打開,且有去往1樓的內(nèi)選信號,內(nèi)選按鈕指示燈亮箭頭指示電梯向下運行,轎廂內(nèi)照明、風扇工作,無報警信號:2號電梯其數(shù)碼管顯示為1,轎廂內(nèi)照明、風扇工作,并且無報警信號:3號電梯其數(shù)碼管顯示為3,且有去往1樓的內(nèi)選信號,內(nèi)選按鈕指示燈亮箭頭指示電梯向下運行,轎廂內(nèi)照明風扇工作,有滿載信號:4號電梯其數(shù)碼管顯示為9,且有去往1樓的內(nèi)選信號,內(nèi)選按鈕指示燈亮箭頭指示電梯向下運行,轎廂內(nèi)照明風扇工作,并且無報警信號:5號電梯其數(shù)碼管顯示為1,轎廂內(nèi)照明、風扇工作,并且無報警信號:6號電梯其數(shù)碼管顯示為8,轎廂內(nèi)照明、風扇工作,并且無報警信號。

4程序設(shè)計

考慮到電梯運行時的平均候梯時間、候梯率以及節(jié)能要求,通過模糊控制理論,采用呼叫表的原理,再考慮電梯開關(guān)門以及三級制動等各種聯(lián)鎖工藝,設(shè)計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,開始檢測自動運行信號,然后開始初始化,初始化過程中電梯全程低速,初始化結(jié)束后發(fā)出準備就緒信號,開始執(zhí)行基于模糊控制理論的電梯調(diào)度算法。接下來進行平層檢測,然后看電梯是否到達目標樓層,若沒有則繼續(xù)進行平層檢測,若有則進行電梯停層開關(guān)門。

4.2平層子程序

電梯控制平層流程圖如圖4所示,電梯開始運行時,先低速下行,當檢測到下端站第二限位時,電梯由下行轉(zhuǎn)換成上行,當檢測到電梯1樓上下平層信號時,電梯進行停層,全程電梯保持低速運行狀態(tài)。

4.3電梯算法設(shè)計

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

5結(jié)語

通過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,并進行最優(yōu)調(diào)度,極大地減少了判斷運算的時間,并且通過最優(yōu)的調(diào)度,極大程度上縮短了乘客的平均候梯時間,提高了電梯的運行效率,并且減少了電梯的能源消耗。