浅谈信息技术在电梯控制系统中的应用

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1、浅谈信息技术在电梯控制系统中的应用　　摘要：对于电梯运行的有效控制，不仅能够确保电梯的安全运行，而且也能够提升电梯的使用效率。随着信息化的不断快速发展，信息技术也在电梯控制领域发挥着越来越重要的作用。在这种背景下，文章首先探讨了电梯控制系统的发展与信息技术应用的基础，进而分析了模糊控制的理论应用与系统开发。　　关键词：信息技术；电梯控制；应用；模糊控制理论；系统开发　　1电梯控制系统的发展与信息技术应用的基础　　1.1常规控制系统　　由于科技的高度发展和国内经济的起飞及人口向城市集中，因而使城市的建筑物普遍朝高楼大厦发展，电梯即是在这

2、种情况下的时代产物，可以提供人们上下高楼的便利性。电梯的控制方式普遍采用下列三种控制方式：继电器控制方式、可编程控制器（PLC）控制方式、微处理机的单晶片控制方式。上述三种控制方式中，继电器控制系统具有发生故障率高、可靠性差、接线复杂、通用性差等缺点。1983年微处理晶片数字式逻辑系统控制器导入电梯使用，此后正式成为电梯控制的主要发展方向，致使电梯的电气控制方式进入了一个新的发展时期。可编程控制器控制系统及微处理机的单晶片控制系统具有控制系统体积减小、节能、可靠性提高，尤其是对群控、通讯等复杂电梯控制功能更具优越性。可编程控制器（PL

3、C）的程序编辑采用易学易懂的梯形图语言，且具有控制灵活方便、可重复使用、程序记忆体与外部输出容量可弹性扩充、抗干扰能力强、运行稳定可靠、能与电脑连线操作等特点。　　1.2信息技术应用的基础　　电梯控制系统大部分都是借助电脑的软硬件结构，并搭配各式各样的感应器及预先所规划的复杂的各式操作程序，结合成所谓的人工智能。精准的监控及引导各部电梯的动作，是以模糊逻辑方法为基础。模糊理论是根据不明确的信号，通过近似推理的过程，且经过运算而得到明确的结论，类似人头脑中“过程模糊，结果明确”的思维特征。使用模糊逻辑数学分析统计法，能快速的找出任何时刻

4、最适合的运行模式。　　文章主要以小型电梯控制系统为例，结合PLC控制技术的特点，提出了一套结合模糊逻辑理论，将推理、判断、决策、控制等的知识思考行为，转化成为知识库及规则库储存于电脑中，再经由模糊理论法（fuzzytheory）以数值计算方法完成推论，实现于此电梯控制系统的视窗化的设计与应用。文章主要是针对电梯等待时间及搭乘时间做一完整分析，并利用可编程控制器（PLC）为控制核心，视窗化图控采用Delta图控软件DeltaScreenEditor，在电脑上直接对电梯做监控引导，再经由电脑与可编程控制器的通讯连线实现完成。本系统是一种机

5、电整合的教材，是电机、电脑与控制工程的融合，所得成果可在机电整合或科学教育中使用。　　2模糊控制的理论应用与系统开发　　2.1模糊控制的理论应用　　模糊控制主要是在直觉和人工经验的基础上，建立所需的知识库，并可看成一组决策法则，根据输入值满足系统条件（归属函数）的程度，给予一个特定值，称作grade（归属度），其范围为0～1。若完全属于系统条件时，其值为1；完全不属于系统条件时，其值为0，是传统的集合；其他属于系统条件中间的，依其所属程度给予0和1之间的任意值，这是属于模糊集合。模糊逻辑（fuzzylogic）设计方法主要可以分为四个

6、部分：即模糊化界面（FuzzificationInterface）、知识库（Knowledge）、模糊推论机构（FuzzyInference）与解模糊化界面（DefuzzificationInterface）。其中，知识库又可分为资料库（DataBase）及规则库（RuleBase）。模糊控制是以语言化控制规则为主体，为了将输入的明确值与语言化的控制规则结合，必须将输入值做模糊化处理以便对应到资料库里语言变量的论域中，再配合规则库及推论机构推导出结果。因结果仍然是模糊值，所以必须再做解模糊化工作，其输出才是明确值。文章中借助每个楼层的

7、传感器作为取样输入，再通过步进电机的驱动模组作为输出控制。该电梯控制系统的每个模糊集合均有语性值代表其模糊含意。利用编辑软件DeltaWPLSot程序化于可编程控制器系统的内部，以达成系统的闭回路控制。　　2.2系统架构　　系统的硬件架构是由可编程控制器、步进电机及驱动器、传感器等所组成。系统在可编程控制器内部所完成实现的内容，可先定义误差量（E）与误差偏差量（ΔE）两轴，误差量是由软件设定的参考距离与回授距离的差值。误差偏差量的计算是目前误差En减去前一次的误差量En-1，当程序连续执行下，循环一次的时间步距Δt很短时，可视为一个误

8、差偏差量ΔE，或称之为误差微分量ΔE/Δt。　　（1）可编程控制器。系统所使用的控制器是利用三菱公司的产品。该系列PLC在电脑通讯的模式中，其交信资料的类型分别为读取PLC元件及交信资料的交信型式和写入PLC元件及交信资