基于PLC的電梯群控的方案設(shè)計(jì)

楊秋賢

摘要：文章主要介紹了基于PLC的四臺(tái)電梯十層樓的群控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)電梯運(yùn)行的集選控制。文章重點(diǎn)討論了群控電梯的控制算法，并使用WinCC軟件進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)控。經(jīng)仿真測(cè)試，取得了較好的使用效果。

關(guān)鍵詞：電梯群控；PLC；WinCC

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）09-0013-02

現(xiàn)今，電梯作為最常用的縱向運(yùn)輸工具，在樓宇交通中有著不可替代的重要地位。相比傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，由可編程序控制器或微機(jī)組成的，電梯運(yùn)行邏輯群體控制系統(tǒng)，具有可靠性高、維護(hù)方便、開發(fā)周期短、可靠性高并且更加靈活等特點(diǎn)，可以完成更為復(fù)雜的控制任務(wù)，已成為電梯控制的發(fā)展方向[1]。

1 內(nèi)選信號(hào)方案設(shè)計(jì)

內(nèi)選信號(hào)是乘客在電梯內(nèi)部按下想要到達(dá)的樓層后產(chǎn)生的信號(hào)。由于群控電梯的“順向截梯，反向不?！痹瓌t，在電梯確定了運(yùn)行方向后，只有當(dāng)執(zhí)行完目前方向的所有指令后才會(huì)執(zhí)行反方向的命令。所以內(nèi)選信號(hào)產(chǎn)生后需判斷目標(biāo)樓層與目前運(yùn)行方向是否相同，如相同則在目標(biāo)樓層開門，不同則保留目標(biāo)樓層信號(hào)。

2 群控電梯設(shè)計(jì)原則

（1）固定程序的調(diào)度原則：根據(jù)大樓客流可能的變化把梯組分為幾種工作模式，每種模式針對(duì)一個(gè)交通特征，由一種固定程序來(lái)控制。各固定程序的轉(zhuǎn)換可自動(dòng)或手動(dòng)完成。

（2）分區(qū)調(diào)度原則：按電梯臺(tái)數(shù)和建筑物層數(shù)分成相應(yīng)的運(yùn)行區(qū)域，無(wú)召喚時(shí)各梯停在自己所服務(wù)區(qū)域的首層；也可按時(shí)一定順序把電梯的服務(wù)區(qū)域接成環(huán)形，根據(jù)電梯運(yùn)行狀態(tài)不斷更改；或者當(dāng)某段客流量需求較高時(shí)，就把無(wú)任務(wù)的電梯派到那段電梯的前面[3]。

（3）待機(jī)時(shí)間評(píng)價(jià)方式：把乘客等待時(shí)間這個(gè)物理量折算出在此時(shí)間中乘客所承受的心理影響，分為最小等待時(shí)間調(diào)度原則、防止預(yù)報(bào)失敗調(diào)度原則、避免長(zhǎng)時(shí)間等候原則等。

（4）綜合成本調(diào)度原則：用轎廂中乘客人數(shù)與轎廂從一層到另一層之間運(yùn)行時(shí)間的乘積（簡(jiǎn)稱人·s），來(lái)綜合反映了電梯運(yùn)行成本。對(duì)電梯運(yùn)行時(shí)間、效率、能耗及乘客心理等多種因素給以兼顧，體現(xiàn)出一定的整體優(yōu)化意義[2]。

3 電梯群控方案

以四樓外上呼為例，假設(shè)乘客按下四樓外上呼按鈕，產(chǎn)生四樓外上呼信號(hào)，A、B、C、D四臺(tái)電梯首先判斷是否停在四樓，如果僅有一個(gè)電梯在四樓，則此臺(tái)電梯響應(yīng)外呼信號(hào)開門并復(fù)位其它三臺(tái)電梯的欲響應(yīng)信號(hào)；如果有兩臺(tái)電梯在四樓，以A、B、C、D優(yōu)先級(jí)依次降低的原則響應(yīng)開門；同樣三臺(tái)電梯在四樓也是這樣；如果四臺(tái)電梯都在四樓，則A響應(yīng)。如果設(shè)電梯在四層為真，以數(shù)字“1”表示，不在四層為假，以數(shù)字“0”表示。便可列出外呼響應(yīng)表1。

如果四臺(tái)電梯都不在四樓，則判斷是否有上行并且所在樓層小于呼叫樓層的電梯，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)響應(yīng)記憶信號(hào)。如果僅有一臺(tái)電梯滿足，此電梯直接響應(yīng)并且鎖定這個(gè)記憶信號(hào)，上行到呼叫樓層后開門；如果有兩臺(tái)電梯滿足，需判斷所在樓層并比較樓層，離呼叫樓層近的響應(yīng)同時(shí)取消另一臺(tái)電梯的響應(yīng)記憶；有三臺(tái)或四臺(tái)電梯同時(shí)響應(yīng)的設(shè)計(jì)思想同上，通過(guò)不停地比較得出離呼叫樓層近的去響應(yīng)，如果出現(xiàn)距離相同的情況，則根據(jù)優(yōu)先級(jí)的高低響應(yīng)。其中A、B、C、D的優(yōu)先級(jí)是依次降低的。

如果沒有欲響應(yīng)的電梯，可能是電梯在上行但是樓層大于呼叫樓層，這時(shí)需等到出現(xiàn)滿足條件的電梯去響應(yīng)；另一種情況是沒有在上行狀態(tài)的電梯，這時(shí)候判斷四臺(tái)電梯的位置，并指定離呼叫樓層最近的電梯去響應(yīng)。流程圖如下圖1所示。

4 上位機(jī)設(shè)計(jì)

電梯上行和下行以電梯所在位置的Y坐標(biāo)為參考；電梯開門關(guān)門的動(dòng)作以電梯的X坐標(biāo)為參考。當(dāng)上行指示燈為真是，上位機(jī)腳本有固定的讀取語(yǔ)言來(lái)讀取上行指示燈的狀態(tài)，如果真，則執(zhí)行Y自加命令，并且可以改變自加的大小模擬電梯啟動(dòng)加速，然后勻速，最后減速的過(guò)程。同樣當(dāng)下行指示為真是，Y執(zhí)行自減命令；開關(guān)門動(dòng)作是以X的自加和自減來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

5 結(jié)語(yǔ)

上述電梯群控方案設(shè)計(jì)以及上位機(jī)C腳本編寫，能夠?qū)崿F(xiàn)電梯基本工作要求，但是由于能力和時(shí)間有限，沒有加入變頻器，從而使電梯的模型不是很貼近現(xiàn)實(shí)，電梯的上下行智能按照規(guī)定的C語(yǔ)言運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)加速以及停止減速的過(guò)程。對(duì)于群控電梯的上行高峰和下行高峰以及閑時(shí)沒有實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]石天.電梯史話[J].湖南安全與防災(zāi)，2008，1（3）：46-47.

[2]芮靜康.電梯電氣控制技術(shù)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005.1-5.

[3]李華.可編程控制器在電梯設(shè)計(jì)中的重要作用[J].科技與經(jīng)濟(jì)，2006，3（12）：170.endprint