基于GEPLC的电梯群控程序设计

论文摘要

近年来,随着经济的快速发展和人们生活水平的不断提高,城市中出现了越来越多的高层建筑和智能化建筑。而电梯做为这些建筑中的最重要的垂直交通运输工具,人们对其的运输能力、服务质量和工作效率也提出了越来越高的要求,单台电梯已不能满足人们的需求。为了缩短人们的候梯时间、乘梯时间、减少能量损耗,需要安装多台电梯并对其进行集中统一的控制。这种对多台电梯优化调度的系统就是电梯群控系统(EGCS)。在现代化的智能大厦中，由于进出人员复杂、交通流量特别大，因而往往在大厦中配置多台电梯，以提高电梯系统的服务质量和服务效率等，使大厦的日常运转和谐有序。电梯群控技术便是实现这一目标的有效手段。电梯系统的群控所要解决的是一个复杂的具有非线性、不确定性的多目标随机系统的决策问题。因此,搭建电梯群控系统平台并对电梯群控控制算法进行研究有重要的理论意义。PLC（Programmable Logical Controller）全称可编程逻辑控制器，自诞生起就始终处于工业自动化领域的主战场，为各类工业设备提供非常可靠的控制手段。目前，PLC与DCS、工业PC并列成为现代工业自动化的三大支柱。基于上述背景，文章提出一种基于GE智能平台控制器和多目标控制算法的新型电梯群控系统平台。通过对多目标的电梯群控系统进行了研究,分析群控系统的多目标要求，建立了多目标优化模型，提出了客流交通模式的识别方法，并给出了不同交通模式下的调度策略和群控方法。文章首先简要介绍电梯群控系统的基本组成。着重介绍如何运用GE公司的控制器RX3i system、Versamax E05PLC及工业以太网、远程1/0模块等相关设备，完成搭建3台5层电梯群控算法硬件研究平台,并完成相应的电梯群控算法的梯形图程序的编写。同时，在已完成电梯群控系统平台上，借鉴有关研究成果，对电梯交通系统的特性进行了系统的研究，建立了电梯群控系统的模型，分析了电梯群控系统的客流状况，应用以就近、待梯时间最短等为性能指标的群控控制方法，并进行电梯群控调度试验。电梯运结果表征其有效性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的研究背景及意义
• 1.2 国内外发展状况
• 1.3 电梯技术的发展趋势
• 1.4 电梯群控技术发展
• 1.5 PLC 技术的发展
• 1.6 PLC 在电梯控制中的应用
• 1.7 本文的研究内容与意义
• 1.8 本课题研究的主要内容
• 第二章 系统构成及其配置
• 2.1 电梯实物模型
• 2.1.1 电梯拽引机构
• 2.1.2 轿厢及开关门系统
• 2.1.3 定位系统及限位装置
• 2.1.4 操纵箱和门厅呼梯按钮
• 2.2 Versamax 系列 PLC
• 2.2.1 IC200CPUE05
• 2.2.2 IC200PWR002
• 2.2.3 IC200MDL650
• 2.2.4 IC200MDL750
• 2.2.5 IC200MDL930
• 2.3 RX3i 系列 PLC
• 2.4 工业以太网 EGD 通信
• 2.5 变频器
• 2.5.1 变频器的调速原理
• 2.5.2 三菱 E700 变频器
• 2.6 编程软件 Proficy Machine Edition 简介
• 第三章 单梯程序设计
• 3.1 单梯逻辑控制
• 3.1.1 单梯控制基本流程
• 3.1.2 电梯轿厢楼层定位
• 3.1.3 呼梯信号采集与处理
• 3.1.4 电梯状态确定
• 3.1.5 门控子程序
• 3.1.6 电梯运行控制
• 3.1.7 清呼梯信号
• 3.1.8 指示灯显示
• 3.2 EGD 通信
• 3.2.1 EGD 的发送
• 3.2.2 EGD 的接收
• 3.3 故障诊断
• 3.3.1 通信故障检测
• 3.3.2 门控系统故障检测
• 第四章 群控策略的确定
• 4.1 典型群控流程
• 4.2 电梯群控算法
• 4.2.1 常用电梯群控算法简介
• 4.2.2 多目标规划电梯群控算法
• 4.2.3 候梯时间的计算方法
• 4.2.4 乘梯时间的计算
• 4.2.5 能源消耗的计算
• 4.2.6 调度模式的参数设定
• 第五章 群控程序设计
• 5.1 EGD 配置
• 5.1.1 EGD 的接收
• 5.1.2 EGD 的发送
• 5.2 群控程序设计
• 5.2.1 检测网络通信情况
• 5.2.2 各电梯门厅呼梯任务扫描
• 5.2.3 数据转换
• 5.2.4 基于多目标规划算法的专家评价
• 5.2.5 最优方案确定
• 5.2.6 调度分配
• 5.2.7 调度完成后标记清除
• 5.3 多目标规划电梯群控算法的 C 语言设计
• 5.3.1 主函数上下呼任务判断
• 5.3.2 上呼任务空闲状态
• 5.3.3 上呼任务上行同向
• 5.3.4 上呼任务上行反向
• 5.3.5 上呼任务下行反向
• 5.3.6 电梯停靠次数子函数
• 5.3.7 计算电梯最高响应层
• 5.3.8 计算电梯最低响应层
• 5.3.9 楼层转换成数字形式
• 5.3.10 专家调度模式选择
• 第六章 系统调试运行与结果分析
• 6.1 单梯调试验证与结果分析
• 6.1.1 整体测试
• 6.1.2 顺向截停，反向保持
• 6.1.3 防恶作剧测试
• 6.1.4 检修模式测试
• 6.2 群梯调试验证与结果分析
• 6.2.1 空闲状态
• 6.2.2 上行同向状态
• 6.2.3 上行反向状态
• 6.2.4 下行反向状态
• 第七章 总结与展望
• 7.1 本文完成的主要工作及其特点
• 7.2 本系统的不足以及未来改进方向
• 参考文献
• 附录 A 输入模块 IC200MDL650 接线原理图
• 附录 B 输出模块 IC200MDL750 接线原理图
• 附录 C 输出模块 IC200MDL940 接线原理图
• 附录 D 门机及安全联锁接线原理图
• 附录 E 变频器接线原理图
• 附录 F 单梯 IO 分配表
• 附录 G 群梯寄存器分配表