基于工业组态软件监控的电梯群控系统

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1、基于工业组态软件监控的电梯群控系统2007年第2期(总第170期)于工业组态软件监控的电梯群控系统付晓刚上海电机学院(200240)摘要介绍了基于最小等待时间为原则的调度算法的电梯群控系统,实现了多电梯运行优化控制及数据监控.设计方案具有简便易行，适应性强,成本低等特点，系统的实际运行结果验证了电梯群控调度算法的有效性.关键词电梯群控系统组态软件最小等待时间随着高层和智能化建筑不断出现，人们对电梯服务质量提出了越来越高的要求，单台电梯往往不能满足建筑内的运行需求,需要合理安装多台电梯•安装在一•起的多台屯梯要求每台屯梯的控制系统相互联动，且具有监控系统•但仅靠

2、这种方式不能适应客流量的急剧变化，无法改善在某时间段内出现的长时间候梯现象•为了解决这些问题，多台电梯的优化调度系统，即电梯群控系统便应运而生•屯梯群控系统是通过对屯梯群运行状态进行实时监测与分析，再根据不同的实际情况对各电梯进行优化调度和合理分配，进而改善和提高电梯系统服务质量和服务效率.组态的概念最早来自英文configuration,其含义是使用软件工具对计算机及软件的各种资源进行配置，监控组态软件是面向监控与数据采集(SCADA)的软件平台，具有项目设置丰富，使用方式灵活，功能强大，接口开放，实时多任务及运行可靠等特点••J.1群控系统结构本系统为3台

3、电梯的群控组,具体结构如图1所示.群控Pc机I—T蕊匝讯jl鑒竺｝L］堕甌图1电梯群控结构图系统在硕件配置上充分考虑到电梯的运行环境特点和系统运行的可靠性，在上位机采用1台IBM—PC585进行群控,各电梯轿厢仍然采用目前使用较广的PLC控制.PLC选用西门子公司生产的S7.216役频器采用控制电梯专用的MI2C0340,监控软件采用工业组态软件力控•上位机实时检测电梯系统中各台电梯的运行状态，如电梯的现行位置，运行方向，载重，速度，梯内呼叫信号等•在上层调度软件和底层电梯控制器间建立信息通道，进行信息数据和控制命令的传输，实现双向通信，并将这些信息传到上层软

4、件进行相应的调度或者显示处理，实现对电梯运行的合理分配和优化调度.PLC及其他控制设备安装于电梯控制柜内，完成对电梯的上下行控制，通过实吋采集轿厢的内选信号，收集光电编码器的脉冲信号并进行高速计数定位，接受上位机发来的控制指令,开辟运行状态数据缓冲区并实时存储电梯运行状态供上位机查询，根据采集的位置，呼叫信号和上位机的控指令，实现自动定向，顺向截车，远程反向截车,自动开关门等功能;同时向下位的变频器，门控装置和显示装置发出信号，控制电梯上下行,开关门及显示电梯当前所在的梯层.通过屯梯内变频器设定屯梯的加减速时间和电梯运行的最高速度，根据PLC发来的方向使能和速

5、度使能信号使变频器完成对电梯的加速，匀速，减速，平层停车等控制,显示电源频率或电梯运行的速度等.PC与PLCZ间釆用RS485进行串行通讯.整个群控系统分为3个层次:数据采集层，通信层和群控层•数据采集层采集电梯系统的状态信息，通信层实现群控层耳数据采集层间数据的双向通信，9咪青密制造与自动化》群控层则负责实现对电梯的控制.2电梯群控调度算法群控系统中，各台电梯对厅外呼叫信号的响应是由系统统一进行分配的•厅外呼叫信号并不是直接派给乘客所呼叫电梯的控制器，而是先送到群控调度模块,调度模块根据各梯的现行状态信息，采取一定的调配策略，通过算法分析出哪台电梯响应此呼叫

6、信号会使电梯系统得到最优的性能，再将此厅外呼叫信号分配给该电梯控制器.因此，系统具有对电梯控制器进行控制的功能，命令某电梯去响应某个厅外的外呼信号•群控系统总控模块是程序的主体部分，它为各个功能模块提供了接口，实现了系统的链接和整合，使系统完成通信，监测，控制以及显示等功能.总控模块主要工作是将厅外呼叫信息交给群控呼叫分配模块，以确定最优响应梯，同时实时监控电梯系统运行状态并且显示•为了提高电梯的运输效率,减少乘客的候梯时间，笔者采用以最小等待时间为原则的电梯群控调度算法.最小等待时间调度原则是根据新产生的层站召唤和计算各电梯应答时间，从中选择应答时间为最短的

7、电梯去响应召唤.利用最小等待时间算法12】，按照顺向截梯这一基本原则响应轿内指令及外召唤所停的层站数•计算各个电梯的等待时间t不仅与电梯和召唤的方向有关，而且还与它们之间的相互位置有密切关系.不同的情况下其评价函数也有所不同.根据电梯的实际运行状况，通过三种评价函数来计算各个电梯的等待时间：1)当召唤信号的方向与电梯当前运行方向相同，且在电梯方向的前方时：tl=IWl一w2IXTl+NxT22)当召唤信号的方向与电梯当前运行方向反向时：t:=(Iz~W.l+Iz—WI)XTI+NxT3)当召唤信号的方向与电梯当前运行方向同向，且在电梯方向的后方时：t,=Oz.

8、一I+Iz.一zl+lw.—Z[)xT