现代电梯控制系统

20030101

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摘 要

电梯是一种安装在建筑物内的交通工具

自电梯问世以来

电梯群控系统运行和智能化建筑的不断出现

由此产生对最新科学技术

当前国内电梯控制技术方面的现状

核心技术是不公开的

本论文主要探讨从专家系统这种人工智能

技术着手来提高电梯群控效率和乘客舒适感

针对再到

随着高层建筑

何时产生

此外

电梯的时间就是一个不确定因素

既不确定

比如轿厢停靠时人们上下

在厅层呼叫的楼层乘客人数和轿厢内选信号选定的楼层乘客人数并不确定

整个系统情况非常复杂

随机性

　而目前电梯系统又要实现其控

制目标

尽量减少乘客的长候梯率

1

电梯运送乘客的时间要尽量短不均

防止聚堆和忙闲

针对上述电梯运行的要求和控制难度

专家系统是一种具有特定领域内大量知识与经验的程

序系统

类专家求解问题的思维过程

而规则的多少是决定系统智能能力的关键因素

结合最近的控制算法

再结合当地的实际情况和以往的经验

利用模糊技术进行

识别判断

具体做法是

从专家系统中调出相应的电梯交通模式

分内外不同的信号组

模拟人

传递给具体的实施电梯完成任务电梯内乘坐的乘客数

电梯运行方向与召唤方向是否一致

从具体的技术方面保证电梯运行效率和乘客的舒适感

电梯群控系统专家系统

2

ABSTRACT

Elevators are set in constructions as a traffic tool to meet people demand of vertical transportation . Since the elevator is innovated , its running style goes from single to double , and to today’s group control system . With more and more skyscraper and intelligent building’s appearance , there are many ways and methods of elevator group control system used to meet much higher running demands today . According to the status nowadays in China , all the modern elevator control system is built by big companies abroad and those kernel technologies are not open to public , the research of our own is still far behind , so here I just discuss some ways to improve elevator running demands such as running efficiency and passenger’s feeling by using expert system which is one kind of AI technology .

The floor calling signal to the elevator group control system is from the control panel at the waiting hall by those passengers which is random thing for we cannot know the exact time , the exact floor and the exact destination . And there are also many uncertain factors such as the stop time at every floor , the passenger number at waiting hall and in elevator , floor calling signals occurred after that . The whole system is complicated , and all those above factors make it hard to build up a math

3

model exactly . Elevator control system must realize its control targets to make passengers waiting less time and taking less time in elevator , to allocate calling signals reasonable , not to make one or some elevators too busy and some too leisure , to choose the best way to save energy . Expert system is a best way to solve those above problems to meet the elevator running demands . Expert system is a program system which contains a lot of knowledge and experience in some specific field . It uses AI technologies to simulate human’s way to solve problems by reasoning and judging on those knowledge and experience . Its kernel is to use those expert experience expressed by generated rules and how intelligent the system is up to how many rules . on the basic of traditional elevator control methods and some new control ways , minimum waiting time method , minimum cost method , we can build an expert system to find out a perfect running style by setting some detail parameters using puzzle control technology .

The detail procedure is first to use puzzle control technology to judge the elevator traffic style according to the present passenger traffic flow and then take those signals difference for inner and outside , to allocate those outside signals based on every elevator’s present status and using puzzle control technology to judge a better answer from its adequate knowledge base , and then pass it to the corresponding elevator to fulfill the task . The judging rules set in knowledge base is concluding the

4

passenger number in elevator , the distance between the calling signal and every elevator , every elevator’s running direction the same with the calling signal , the calling signals inside every elevator and so on , just those technical details to guarantee the elevator running efficiency and make passengers feeling better .

KEY WORDS: elevator group control system , elevator running demand , expert system , puzzle control

5

一

ＰＬＣ可编程控制器　

　　　　可编程控制器是计算机家族中的一员早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器

它主要用来代替继电器实现逻辑控制

功能已经大大超过了逻辑控制的范围

但是为了避免与个人计算机

１

其硬件结构基本上与微机计算

机相同

处理单元

是ＰＬＣ的控制中枢

存储器

首先它以然后从这种装置的

今天这种装置称作可编程控制器

的简称ＰＣ混淆

处理单元

接收并存储从编程器键入的用户程序和数据

并能诊断用户程序中的语法错误

扫描的方式接收现场各输入装置的状态或数据用户程序存储器中逐条读取用户程序

并将逻辑或算术运算的结果送入Ｉ／Ｏ映象区或数据寄存器内

最后将Ｉ／Ｏ映象区的各输出状态或输出寄存器

内的数据传送到相应的输出装置

存储器　

还必须有软件

直至停止运行为止

与微型计算机一样

ＰＬＣ的软件分二部分

存放系统软件的存储器称为系统程序存储器

8

ＰＬＣ存储空间的分配

中

ＰＬＣ的工作原理

包括Ｉ／Ｏ映象区和系统软件设备等１

它包括监

控程序

命令解释程序用户不能够直接存取

　２

例如

寄存器

计数器

　Ｉ／Ｏ映象区　　由于ＰＬＣ投入运行后

在输出刷新阶段才将输出的状态和数据送至相应的外设量的存储单元

以供存放Ｉ／Ｏ的状态和数据

它需要有一定数

累加器等

数据

系统诊断程序等

系统程序存储区

但是根据

一个开关量Ｉ／Ｏ占用存储单元中的一个位

１６个ＢＩＴ

整个Ｉ／Ｏ映象区可看作由二部分组成

另一部分是模拟量的Ｉ／Ｏ映象区２

系统ＲＡＭ存储区还包括ＰＬＣ内部各类软设备

计时器

数据寄存器

的存储区前者在ＰＬＣ断电

时

使这部分存储单元内的数据得以保留

将这部分存储单元内的数据全部置　

逻辑线圈　

一样

它只供用户在编

与开关量输出

ＢＩＴ

9

制用户程序中使用

圈的作用类似于电器控制线路中的接触器

而输出线

因此

或称作普通逻辑线圈

后仍得以保留的

不同的ＰＬＣ还提供数量不等的特殊逻辑线圈

一般分为以下二类

１

程序决定

一类特殊逻辑线圈的通或断的状态直接由系统用户不得使用这些逻辑线圈

具有失电保持逻辑线圈的状态在ＰＬＣ断电具有失电保持逻辑线圈的状态是断电以前

　　例如Ｑ２ＡＳ系列ＰＬＣ中的特殊逻辑线圈ＳＭ４００就属于这样特殊逻辑线圈

逻辑线圈ＳＭ４００始终被接通

闭合

不同的需要

其常闭触点始终

在运行过程中

可以根据

　另一类特殊逻辑线圈的通或断的状态须由扫描该线圈的控制线路来

确定

表示某一特定功能成立

表示某一特定功能不起作用

在执行数据排序指令时

则数据按照升序排列数据寄存器　与模拟量Ｉ／Ｏ一样１６ＢＩＴＳ

则数据按照降序排列

　另外

Ｑ２ＡＳ系列ＰＬＣ也包含的特殊数据寄存器

用户不得将它们作为源操作数使用

Ｃ

10

ＰＬＣ内部的计时器逻辑线圈一般由软件构成

计时器逻辑线圈也分为二种

后者的当前计时值在ＰＬＣ断电时

这样

计数器逻辑线圈　

当前计时值

它将在原先计时值的基础上继续计时

ＰＬＣ内部的计数器逻辑线圈一般也由软件构成

只是计数器逻辑线圈计数为的情况与计时器逻辑

线圈计时为的不同

ＢＩＴ

有的ＰＬＣ的系统ＰＡＭ存储区还为变址寄存器

　３

不同类型的ＰＬＣ

一般来说

中期小型ＰＬＣ的存储容量固定不变

定

也可以根据用户的需要加以改变

　电源　

ＰＬＣ的电源在整个系统中起着十分重要的作用型ＰＬＣ所采用的电源可靠的直流电源

１０％

直接连接到交流电网上去

１５％

可以不采取其他措施而将ＰＬＣ

大

而近期的ＰＬＣ

随着ＰＬＣ的机型增大

当其ＣＰＵ一旦选

其存储容量

均能对ＰＬＣ内部的所有器件提供一个稳定

ＰＬＣ的

ＣＰＵ采用顺序逐条地扫描用户程序的运行方式

该线圈的所有触点

作

一

其工作过程一般分为三个阶段进行

用

不会立即动

11

户程序执行和输出刷新三个阶段个运行期间示

一

ＰＬＣ以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据

输入采样结束后

在这二个阶段中

应单元的状态和数据也不会改变

如果输入是脉冲信号

在整如图１－２所

Ｉ／Ｏ映象区中的响

才能保证在任何情况下

　用户程序执行阶段　

在用户程序执行阶段

梯形图又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路

然后根据逻辑运算的结果

或者刷新该输出线圈在Ｉ／Ｏ映象区中对应位的状态

例如数据处理　

　输出刷新阶段　当扫描用户程序结束后

在此期间

再经输出电路驱动相应的

外设

才是ＰＬＣ的真正输出

ＰＬＣ的扫描周期包括输入采样

但是严格来说一个扫描周期等于自诊断间的总和

输入采样

通讯的个

即

输出刷新等所有时

ＱｎＡＳ／ＡｎＡＳ　ＣＰＵ是当今世界上最先进的微型模块式可编程控

制器之一ＭＳＰ有质的变化

使该机的各项性能指标相比比中期的ＰＬＣ如Ａ３Ａ处理一条顺序指令仅需０．１５微妙

昂贵ＰＬＣ的速度和功能

12

　　　Ａ２ＡＳ　ＣＰＵ　达０．０７５微妙／步

因此扫描时间可降到最少　　ＰＩＤＡ２ＡＳ　　ＣＰＵ运算

处理顺序指令的速度高达０．２微妙／步

数据处理

ＱｎＡＳ可

三角函数指令　包括以下高级应用指令

浮点

ＱｎＡＳ　ＣＰＵ的ＰＩＤ回路数目更加内存的容量大小改变

　８点／１６点／３２点／６４点　２

　晶体管／断电器／可控硅　

因此拥有大量特殊功能模块

现可提供以下模块

１路／２路高速计数模块２

４路／８路温度传感器　脉冲捕捉模块　５

１００ＫＨｚ

13

６

　单轴／２轴／３轴定位控制模块　８

　ＭＯＤＢＵＳ通讯模块　１０

　智能通讯模块１２线

　以太网络模块１４

　４路ＰＩＤ调制温度输出　Ａ系列ＰＬＣ与其小型ＰＬＣ如ＦＸ２Ｎ相比体现在其联网通信功能和自诊断功能而且能故障发生的时间

可以构成三级通信联网

网络如ＭＥＬＳＥＣＮＥＴ和ＣＣ－ＬＩＮＫ中

Ａ系列ＰＬＣ还可以采用三ＣＰＵ构成表决式系统２

作为现场网络

分散控制

RAS功能等方面在同行业中具有最新和最高功能

当需要高速应答时它可以支持传感器输入及允

许智能化设备进行大量数据的传送

通信距离为100米时可达到10Mbps的通信速度

它可以在主控PC与本地PC之间进行n:n的循环传送

输入点数为2048点

具备自动的在线恢复功能

切断从站功能

CCLINK

通信联网功能强

在三菱的ＰＬＣ

另外　尤其

光纤／同轴电缆／双绞

自行编程作监控

ＭＥＬＳＥＣＮＥＴ　１０／ＩＩ／ＭＩＮＩ

可以构成高度可靠的网络为用户提供多厂商设备的使用环境CCLINK最多可连接站数为个

智能设备单元

本地站

三菱的

14

远程设备单元

FA机器

通用化的同时

电磁阀等

空间

PLC—PLC之间的通讯则是通过CCLINK来传递数据

而FX2N系列PLC则通过与FX2N-32CCL与CCLINK进行沟通

输出I/O信号表示的含义

ＸｎＦ表示准备好来启动一个PLS脉冲据传输启动缓存参数设置正常或出错E²PROM时正常或出错

也就是根据地址进行设置远程登记RWw

主控PLC有参数调试运行的程序和主体通讯程序

重试次数

的操作规范以及对数据连接和E²PROM参数注册时出错的处理

3

±£Ö¤ÓÐÓõÄÐźŵÄÊÕ¼¯

È·±£Õû¸öϵͳÄÚ²¿ÐźÅÐ-µ÷

PC—PLC 的通讯实际上是RS232C接口与FX2N-232IF相连接进行的数据传递

其232IF能与FX1N, FX2N, FX2NC等编程控制器相连接

写出

ʹÓûº´æBFMs来对通讯进行初始化可以送出16位数字

缓存BFMs的分配主要是通讯格式送头部

接收缓冲的数量

接收头部

接受高位的位数接收等待时间

接收数目结果可以设置数据长度

CR或LF的附加等内容

错误码等等波特率

缓冲数据长度

发

输入电流40mACPU出问题时Ｘｎ７表示数

Ｘｎ９则表示主控PLC数据启动另外

远程输入RX

SW等

15

我们在实际编程中应用的BFMs如下表设置

PC始终处于主动状态

在VB6.0中用MSComm进行通信编程

　Ｓｅｔｔｉｎｇ

　ＩｎＢｕｆｆｅｒＣｏｕｎｔ　

和PLC内编制的通讯程序保持一致

16

二

是为了满足人们对垂直运输的需要

最重要的是安全运行乘客的要求可以分为两种---生理上的和心理上的

自电梯问世以来

再到电梯群控系统运行和智能化建筑的不断出现

研究电梯交通系统的统计特性到研究电梯交通系统的动态特性

随着高层建筑

从

1

Æä»úе²¿·ÖÓÉÒ·Òýϵͳ

ƽºâϵͳ

¿ØÖƲ¿·ÖÓɵçÁ¦Í϶¯ÏµÍ³

1Ö÷ÒªÓÉÒ·Òý»ú

轿厢和门系统病床梯轿厢和观光梯轿厢和厅门

µçÌÝÒ·ÒýϵͳµÄ¹¦ÄÜÊÇÊä³ö¶¯Á¦ºÍ´«µÝ¶¯Á¦

µ¼ÏòÂֺͷ´ÉþÂÖ×é³É

分客梯轿厢

电梯门分为轿厢门也称为自动门

厅门只能由轿门通过系和装置带动开门或关门

3

ÓɶÔÖغͲ¹³¥×°ÖÃ×é³É

Ò·Òý¸ÖË¿ÉþµÄ

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¶ÔÏÖ´úµçÌݵÄÔËÐбØÐë±£Ö¤°²È«

Ò»×é·ÀÖ¹µçÌݳ¬Ô½Ï¶ËÕ¾»òÉ϶ËÕ¾µÄÐг̿ª¹Ø

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Óë½ÎÏá·Ö±ðÐü¹ÒÔÚÒ·Òý¸ÖË¿ÉþµÄÁ½¶ËÖØÁ¿¾Í²»ÈݺöÊÓ

4»¥Î»ÖÃ

5

ÔÚ¾®µÀÖÐÈ·¶¨½ÎÏáÓë¶ÔÖصÄÏà

ÔÚµç´ÅÖÆ

17

动器的制动抱闸作用下和机械安全保护装置

电力拖动系统

7·Ö×é³É

ÓÉ¿ØÖÆ×°ÖÃ

速度反馈装置

ƽ²ã×°ÖúÍλÖÃÏÔʾװÖõȲ¿

µ±³Ë¿Í½øÈë½ÎÏáºó

ÔòÓÉ˾»ú¸ù¾Ý³Ë¿ÍÓûÇ°ÍùµÄ²ãÕ¾Ö¸ÁîµÄÔ¤ÏȵǼǵ±ÃÅÍêÈ«¹Ø±Õºó

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µ±µçÌݵ½´ïÓûÍ£¿¿µÄÄ¿µÄ²ãվǰ·½Ä³Ò»¾àÀëλÖÃʱ

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¾®µÀƽ²ã´«¸ÐÆ÷¶¯×÷

现代电梯在电力拖动方面流变频器调速方式取代直流调速方式代继电器逻辑控制实现闭环控制系统不仅有完善的分区服务

在品种方面

的无绳直线驱动电梯

客流交通统计分析等功能

大吨位的集装箱电梯和适应摩天大楼目前除了中

此用交

应用微机全面取

电梯群控²¢×Ô¶¯¿ªÃÅ

其它均已采用圆柱斜齿轮曳引系统

外

用更先进的装置取代门安全触板

对现

代电梯性能的衡量也主要着重于可靠性入全面发展的新时期

现代电梯已进

现代电梯的控制系统　

二是电梯

电梯的控制从性质上可以分为两个方面逻辑控制

18

1

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´Ó¶øʵÏÖµçÌÝÔ˶¯×´Ì¬µÄ¿ØÖÆ

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2

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ÌÝÏìÓ¦ÍêÇ°Ò»ÅúÕÙ»½ºóÒ»·½Ãæ

电梯逻辑控制的基本功能 轿内指令功能层站呼梯功能减速平层功能速

定向功能

指示功能

某按钮信号没被响应前指示该按钮已经被设置

当电梯出现异常控制电梯停车或不能开动

有检修开关

　　　　　4

能自动的使电梯开始减

能自动使电梯停止

厅外指令时

能在

断绳运行中开门

便于检修人员在机房

19

机

1

经过一百多年的发展

ÔËÐкÍÍ£Ö¹

简易自动控制方式

这种方式是一种最简单的自动方式按钮只有一个动运行

应答其它呼梯信号

集选控制方式

这是一种比简易自动控制更高级的控制方式

中间层站设有上

货梯

层站呼叫

轿厢由层站呼叫按钮和轿厢内的选层按钮来启

在执行某个呼梯指令运行中的轿厢不

电梯能够同时记住轿内选层和层站呼梯信号

在顺向运动中

轿厢就自动反向运行

站

电梯群控方式

电梯群控方式就是将多台电梯组成一组通的情况

采用最优的输送方式

缩短电梯对召唤的响

应时间

根据大楼交

在呼梯层站停靠

最后回到基

３

需要并排设置几台甚至几十台电

梯统中

电梯去应答厅层召唤信号

最早的电梯群控系统使用继电器控制在上行

这样便存在着电梯互相联接的问题

要求单梯的控制系统互相联接

在这样的系

统一分配呼梯信号

自动方式选择系统

它通过

监控系统确定梯群中哪一台

双向时选择运行命令来工作

20

式它适用于两台或三台电梯组成的梯群这种系统需要单一的厅层召唤系统

应用计算机控制 Di自动 集成电路 自动模式选择系统 综合评价系统 最短待梯时间控制 群 控系统年 份 应用人工智能 分派系统 控制 系统 指示系统 1971 1975 1982 1988 区间分配系统 呼梯分配系统 专家系统 间隔控制 等待时间预测控制 带有学习功能的预制 轿厢到站指示 立即指示将到站的轿厢 电梯群控技术的发展

一个下行按钮

定的停梯层停靠一台或多台

但其控制的主要目标是实现系统的顺序运行

维护也较复杂以提供均匀服务并在指

粗略的分区是两台电梯分别服务于交替的楼

层

静态分区时

也可将相邻的上行厅层召唤安排到若干的向上

需求区域

由此定义方向

21

区域区域的数目和每个区域的位置和范围位置和方向

按事先定

分区控制缩短了电梯的单台

动态分区的算法较复杂

义好的规则产生新的分区运行周期

随着集成电路的发展和应用来

厅层呼叫分配系统开始发展起

选择一部合适的电梯来响应呼叫

这就把群控系统和单台电梯控制器简单的联系在一起了

这种系统使用了集成电路

但对侯梯时间预测的计算却无法精确运行

群控系统开始使用计算机技术

提高高层建筑物内交

通系统的垂直运输效率

电梯系统的高质量和高容量的服务

高容量的服务是指运载容量大

日立公司使用计算机开发出一种能学习的电梯系统

立公司在统计特性分析的基础上推出了预测控制系统

同时推出的CIP/IC系统可提供文字信号

计算机群控系统使用等待时间预报控制

但其使用的等周期运行方式不能令人满意

1976年中遇到的问题

使用呼叫分配方法解决等周期运行1979年东芝公司推出了C-800系统同期

用实时候梯时间的直接预报进行厅层呼叫分配

能更准确的预报电梯的运行状态20世纪80年代初

如等待时间

与以前的系统相比

1984年

利日

高层建筑更加依赖于

22

CIP-52000系统产生最优的控制参数差异和使用要求的变化而改变节能的需要

可根据建筑中不同时刻的客流变化而

一周中的不同日子以及建筑的

同时也满足了

电梯群控系统开始应用专家系统

人工神经网络等更先进的控制技术把模糊控制理论和专家系统应用于电梯群控系统

４

何时产生既不确定此外

比如轿厢停靠时人们上下电梯的时间就是一个不确定因素

在厅层呼叫的楼层乘客人数和轿厢内选信号选定

的楼层乘客人数并不确定

召唤

电梯群控智能系统最早由东芝公司提出应用人工智能技术进行控制

以最小电梯数目配置来应付最大的交通客流量而且具有良好的用户

管理功能

1

3

合理分配电梯应答尽量减少乘客的长候梯率

三部以上

随机性

比如管理n部电梯

而在响应了召唤后还必须考虑紧接着可能产生的厅层

　选择能源消耗最省的方式 电梯群控职能系统以平均侯梯时间优化指标如模糊控制

平均乘梯时间和能耗作为

安全的前提下

专家系统

缩短乘

23

客的侯梯时间和乘梯时间

５

电梯控制技术得到了快速发展

使电梯群控系统的控制特性得到了很大的改善

首先是国内使用的先进的电梯群控系统基本上都是国外电梯公司制

造的

术在实际中的应用还未见报道控制技术

而国内自主版权的控制方法和技

国外已有的先进

其核心技术是不公开的

才开始对电梯的配置理论和电梯的系统特性进行研究

1990年开始对电梯系统的动态特性进行研究

我国的电梯群控技术仍处于引进国外先进产品上

对国内电梯工业及其他工业的发展会有极大的促进作用

如何把更先进的技术应用于电梯群控之

中

24

满足乘客的需求

三

电梯的交通流情况　

影响电梯群控算法性能的一个重要因素是交通流乘客出现的周期以及乘客的分布情况描述的

对于典型的办公大楼空闲交通流模式

区域繁忙交通流模式

在不同的交通流模式下采用最适合的群控算法

即提高其服务的数量

和质量

需要有一个实时的交通流分析模块

然后切换到相应的算法

a) 一般至繁忙的分散交通

并有大体同等数量的乘客用梯

在一天的某段时间内外召唤信号

区域内交通十分繁忙

使拥挤的交通缓解

这样在短时间内该区域内的召唤信号数

量也随之减少

往往发生在某一楼层餐厅或会议结束时

而电梯在满载情况

下刚离开而又出现与电梯运行方向一致的厅外召唤信号

系统将空闲轿厢调配至这些层楼

d) 空闲交通流

现较少

乘客数量也不集中

一般召唤出群控系统中

说明该

仅有部分电梯进行工作

２

25

对应上述的电梯交通流情况

大致分四种

特征是从底层端站向上去的乘客特别拥挤

这时各层站之间的相互交通很小各台电梯轿厢在底层端站

到达先后顺序纵箱上的

先行

这一

按照

的厅门上方和轿内操

灯燃亮并发出闪烁信号和断续的钟响信号灯熄灭

和其它交通方式的转换条件

向上行驶时

ÔòÉϸ߷彻ͨģʽ״̬±»×Ô¶¯Ñ¡Ôñ

是当电梯轿厢从底层端站超过规定载重量的80%

ÔòÔÚÏàӦʱ¼äÄÚ

b) 下高峰交通模式

乘客很多

由各层站向底层端站的

在该交通模式中使低区楼层的乘客等

待电梯的时间增加

状态

电梯平分为2组各层的向下召唤信号从底层端站向上行驶后

要应答低区内各层站的向下召唤信号但也允许在轿厢指令的作用下上升至高区

如无高区的轿内指令存在

如有高区的轿厢指令存在

反向向下行驶立即向上行驶熄灭不亮80%ÐźÅʱ

低区电梯

系统将机群投入

同时也将

高区电梯优先应答高区内

高区电梯低区电梯主

信号灯

超过额定载重量的

»ò²ãÕ¾¼ä³öÏֹ涨ÊýÁ¿ÒÔÉϵÄÏòÏÂÕÙ»½

ÈçÏÂÐнÎÏáµÄ¸ºÔØÁ¬Ðø½µµÍ

26

至小于额定载重量的60%ÏòÏÂÕÙ»½ÐźÅÔڹ涨ÊýÁ¿Ö®ÏÂÐи߷彻ͨģʽÖе½¹æ¶¨ÊýÁ¿Ö®ÉÏʱ

¶øÇÒÕâʱ¸÷²ãÕ¾µÄ

µ«ÔÚÏÂ

µÍÇøÂ¥²ãÄÚµÄÏòÏÂÕÙ»½Êý´ïϵͳ½«»úȺ·Ö×é

ÈçµÍÇøÂ¥²ãÄÚµÄÏòÏÂÕÙ»½ÐźŽµµÍµ½¹æ¶¨ÊýÁ¿ÒÔÏÂʱ

c) 平衡的层间交通模式

一定数量的乘客从底层端站到大楼内各层

同时还有相当数量的乘客在楼层之间上

上下客流几乎相等

如有召唤信号连续存在

在此状态下而且轿厢负荷也相近

若出现持续的不能满足向上行驶时间与向下行驶时间几乎相同的条件

d) 空闲的层间交通模式

深夜

梯进行工作外召唤信号

分散到整个运行行程上至少让1台电梯停留在基站上

电梯轿厢中没有1台电梯目的层站是基站的话

在返回基站的过程中

而对基站下面的那些厅外召唤信号

空闲轿厢的发车条件是为了

尽可能的缩短各层站的候车时间

实际上大楼应划

分成象一组群控电梯台数一样多的分段服务区各分段服务区需包括一个停车楼层

该区域内没

而且是间歇性的

群控系统中仅仅有部分电为了保证尽快应答那些厅

而其它所有轿厢被如可能自始至终而正在运行中的

27

有轿厢时这些停车楼层就会活跃起来

那么这区域内的任何一层都可看作停车楼层

假如

在任何一个服务区域内有1台以上的空闲轿厢

则在这个没有空闲轿厢的区域内就会产生一个模

拟召唤信号

这些模拟召唤信号是出现在交通不忙

的服务区域的停车楼层上的

先行

先到先行

该交通模式的转换条件是当电梯群控系统工作在上高峰

而且

以外的各个交通模式程序中

这时轿厢内的载重小于额定载重的40%时在该模式下

时间内存在2个召唤信号模式被自动解除解除

使电梯上

所有的服务区段都集中统一调配

或在一个较短

则该

空闲模式自动被

这种区域的位置与范围均由各台电梯通报的实际工

作情况所确定件

根据当时实际区域的分配情况

若这些电梯均

处于停梯状态

行区域就会向邻近轿厢延伸1/2行程

这些轿厢中的任何一台电梯均将应答那些厅外召唤信

号

这都是依据对

那么1个停着的空闲轿厢的运群控系统自动适应最常见的交通条

各厅层外的召唤信号以及轿内选层信号的循环扫描结果来决定

增强了群控集选控制功能

28

３

该

模糊神经网络采用三阶段混合学习算法进行调整

设定每个输入和输出变量的模糊子集个数

通过自组织特征映射学习算法

2

´ÓÑù±¾ÖгéÈ¡Ä£ºý¹æÔò

优化隶属函数阶段

变量的隶属函数作进一步的优化调整

将模糊神经网络用于交通模式识别在进行模式识别的时间段

如外呼信号和内呼信号等

对输入输出

ÀûÓûñÈ¡µÄ³õʼÁ¥Êôº¯Êý

以得到可用于交通模式辨别的特征值

在可能的情况下应尽量减少特征值的数量

确定以下5个特征值

进门厅的乘客数x2

最大特殊楼层客流量x4

其中特殊楼层是指产生2路或4路交通模式的楼层

对于辨别交通模式是合适的

通过对上述特征的进一步分析可知大和次大特殊楼层客流量无直接关系最大和次大特殊楼层客流量有直接关系网络进行交通模式识别

根据总客流量

下高峰

2路

下高峰和空闲模式的辨别与最4路和平衡的层间交通模式只与

即应用两个模糊神经

x11=x1/Xmax x12=x2/Xmax x13=x3/Xmax 将3个特征值归一化后作为网络的输入下高峰

在进行模式识别时

29

出中层间模式的比例y13较大更具体的识别

根据最大和次大特殊楼层客流量来辨别2路

对于只存在2路交通模式的大楼

但为了网络的统一

这样

并不影响对其他模式的辨别

对各种层间模式进行

将其客流量设为零

但

即将两个特征值归一化后作为网络的输入

将其乘以第一部辨识出的层间模式比例y13

4路和随机层间模式在整体交通模式中所占的比例

即确定了他们的输入和输出节

点个数

一开始就必须确定下来

这些参数并非

取性能好的一组即可

主要基于以下几点考虑:

1) 可大大简化网络的结构和样本的制定2) 当层间模式的比例较小时比例

3) 对于不存在明显的2路和4路交通模式交通模式识别网络的样本主要根据专家经验制定

１］

作为一个样本的输入之间应满足总客流量

所得的每种组合网络1的各输入

即进门厅的客流量与出门厅的客流量之和不大于

x22<=x21

ÀûÓÃÑù±¾¼¯½øÐлìºÏѵÁ·×îÖÕ

×îСµÈ´ýʱ¼ä

À´½øÐн»Í¨Ä£Ê½±æ±ð

4路和随机层间模式的

以群控系统的心理待机时间评价方式为调度原则

30

焦虑感的平方呈同比增长关系的并联调度方法作为一个子集达到最高效率

等待时间最短

将传统

进行动态优化以求

i

被分配的电梯 wik

¾àÀëµÄÔ¶½ü×îÖÕ¿ÉÒÔÓÉÏìÓ¦Ò»¸öÌü

ÕÙÐźŵÄʱ¼äÀ´±íʾ

电梯在响应的过程中

如厅召和电梯是否同向

而且由于电梯的轿内指令及厅召的产

生是随机的

所以不设

进行动态优化

和

始终

B两梯

然后将该厅召分配给时间值小的的电梯

设

再反向运行到外召楼层所途径的楼层数

IN2 电梯在本方向到达最远停靠层所要响应的轿内指令数

31

OUT4 已有的后方最远停靠层至外召层的同向外召数

系采用的平均值

可是在较多楼层的实验中必须对该值进行不同的测评

开关门和停止的平均时间

结合轿厢运动模型

其中

A

表示电梯

表示电梯运行方向 表示外呼信号 表示最远端服务楼层 　当外召信号与电梯同向

ＯＵＴ１）＊ＯＴ　　　　　　如图3-1

∆ B↓

A↑ ∇ 2

ÇÒÔÚµçÌÝ·½ÏòÇ°·½Ê±

T=C2*AT+(IN2

Χ B↓ ∇ ∆ A↑ Χ

32

图3-2

　当外召信号与电梯同向

ＯＵＴ１＋ＯＵＴ３＋ＯＵＴ４）＊ＯＴ　　

4同情况

如图3-3

ÇÒÔÚµçÌÝ·½Ïòºó·½Ê±

二

又有新的指令和召唤出现

再顺序修改

原来的厅召分配

对乘客来说是不知道的

我们考虑电梯性能中的候梯时间是指平均候梯时间

预测候梯时间

在有新呼梯信号时

将新呼梯信号优先分配给预测候梯时间最短的轿厢

因此有时不得不牺牲个别乘客的候梯时间

最小成本方法　 最小运行成本

人

S综合成本

不仅考虑时间因素比如大楼层数为20层

33

共4部电梯ＢＤ若5层有乘客需向下

D梯在6层有12人

2.5人

S

Q(C)

B梯在7层有10人

梯=10人S

但其轿内

由此综合成本可以看出虽然A梯最远只有1人到5层所需的成本只是2.5人µ«ÓÉÓÚ½ÎÏáÄÚ¿ÍÈ˺ܶàÓÉA梯来应答5层的呼叫信号厢内12个人就要在5楼停留一下口的意见

而将电梯系统的平均候梯时间缩短

S

Ïà±ÈÖ®ÏÂ

ÕâÑù¾Í

轿

这12个人将有难以启

从

专家系统　

专家系统是一种具有特定领域内大量知识与经验的程序系统

模拟人类专家求解问题的思维过程而规则的多少是决定系统智能能力的关

键因素

i. 高性能必须质量很高

系统必须能在合理的时间内工作

时间更为苛刻

专家系统必须可靠

iv. 可理解性解释能力v. 灵活性

vi. 适应性强

34

系统所给的建议

具有

系统能够解释推理步骤

因此具有一个增加

危险性低复合专家知识

图3-4描述了一个常规的专家系统结构图转化为规则后存在知识库里目前的问题调用知识库中的规则进行推演

如完成

1

推理机根据

从一种前提条件的验证产生一种新的状态如

前提

结论

而电梯群控中

结果是判断出由哪部电梯响应哪层的召唤

a

°´ÓÅÏȼ¶¶Ô¹æÔò¼¯ºÏÅÅÐò

ÔÚµçÌÝȺ¿ØÖÐ

·Ö±ðÅжÏÓ¦ÓÃÄ¿±ê²ãʱ¼ä×î¶ÌµÈµÈ

Rete算法

生变化的那些规则

在电梯群控中可以运用客流量规则来判断的目的2

上行高峰

ר¼Òϵͳ²ÉÓùæÔò×÷Ϊ֪ʶ±í´ïµÄÐÎʽ

֪ʶ»ñÈ¡Óжþ´óÀ෽ʽ

Ò²ÊÇÖ±½ÓµÄÊäÈë¹æÔò

ÁíÒ»ÀàÊÇͨ¹ý¼ÆËã»ú³ÌÐò

±ÈÈçÔÚµçÌÝȺ¿ØÖн¨Á¢¿ÍÁ÷Á¿Í³¼ÆÊý¾Ý¿âͳ¼Æ³öÒ»¶¨Ê±¼ä¶Î

´æÔڵĿÍÁ÷Á¿¹æÔò½øÐÐÔËÐÐ

À´Æ¥Åä

ºòÌÝÈ˵ȴýʱ¼ä

±È½ÏÊÇ·ñϵͳ´¦ÓÚ×îÓÅ»¯×´Ì¬

ÍêÉÆ֪ʶ¿â

ÊÔ

ÐèҪ֪ʶ¹¤³Ìʦ¼ÓÇ¿ºóÆÚµ÷Ìá¸ß¾«È·ÐÔ

从而达到选择运行方式

识别—动作

Rete算法只检查匹配情况发ÍêÈ«°´ÕÕÆÀ¹Àº¯ÊýµÄÓÅÏȼ¶±ð

ʹºòÌÝʱ¼ä×î¶Ì

ʹµ½´ï

35

专家 知识获取 知识库 工作区 推理机 控制机 解释器 用户

图3-4 3

推理机就是根据目前的状态去搜索相应的知识

因此其原理是搜索加验证　搜索策略分

重复搜索

为某条规则被激活

统并不中止目前的推理搜索都不能激活

　验证机制件是否为真

理逻辑中归约原理及谓词运算来实现

最终得出真

计算来实现命题的验证

不确定性推理之间存在着精确的因果关系境的特点

事实

它所求解的问题事实与结论

由于专家系统问题环

因此在

36

系

直到所有规则

我们采用循环搜索方式

主要看规则的前提条

命题的验证从原理上主要采用数

在实际编程中常用函数库

作为经典演绎推理的扩充

知识处理中要给出特殊处理一样

人类能从不完全确定的复杂环境中

不完备的知识找出最好的解决问题的方法的能力识不完备

知识获取不完备等等

5

用计算机来表现人的思维过程

知

概率决策方法

人脑实际上采用着一种为我们现在还不能严格表述的模糊逻辑和近似推

理

模糊性是所遇到的最主要困难之一

推理过程也是模糊的

为系统

方面广泛应用的工具

在这里概念本身没有明确的含义

我们称之为模糊概念

广为模糊集合

我们将集合拓

不应单用一个字是或否来回答在模糊数学中用0与1之间

的数来反映论域中元素隶属于模糊集合程度念是客观事物本质属性在人们头脑中的反映

存在着亦此亦彼的现象其中包含着某种心理过程

这些便在客观上对隶属函数

进行了某种限定主观的任意捏造

要正确确定隶属函数

到定量反映这些模糊概念的恰当形式

但概率是模糊的

象

我们习惯用

很小

等诸如此类的模糊概念来描述

这样做表面上的精确性看来有所损失

又要找不能模糊概

模糊逻辑提供了一个更

是专家系统中知识表达和推理两

37

模糊逻辑可以帮助我们对人工智能辅助梯群监控系统的理解

通常用这样的的语句来

表达如少见的

候梯时间太长

轿厢之间距离太大或者

趋向是采用不确定的表达

模糊逻辑能使人们通过扩大常规逻辑的办法推论问题

模糊逻辑延伸了常规的分组理论和二进制

逻辑的逻辑

模糊性是所遇到的最主要困难之一

不完全的或不完全可靠的

如贝叶斯公式

主要因为人类的大部分知识反映的是模糊性而不是

随机性

可靠的基于知识库的推理方法的基础

并能有效的

或正确的解决基于概率论的专家系统所不能解决的问题

1

推理规则的前件与事实进行部分匹配

故可能出现

IF X is A THEN Y is B 且CF=aÓÚͨ³£µÄר¼Òϵͳ²ÉÓõÄÊǶþֵν´ÊÂß¼-¹ýʹÓø´ºÏÍÆÀí¹æÔòµÈ

规则的前件或后件中容许使用模糊量词

许多

4

较少 比如

并且一个轿厢到某

层站较任何其它轿厢快的可能性很大

如果候梯时间=S,第一个到达的可能性=VH

X is A

X is A

ÓÉ

¶øÏà·´µÄͨ

利用了包含界限不明确的命题的高水平

具体的表达

的是很

38

=VGS和VH是评价指标之一评价指标预测函数

是根据由实际交通状况和电梯运行状态获取的数据

1

VS

S

L

VL

0.6

20S

候梯时间S

此外

这些都是意义界限不明的数值

S

L

VL

短VH表示很好

关于以下意义不明确的数值如VS¿ÉÓÉͼ3-5隶属度函数表达

候梯时间=S这一前提的限定程度为0.6

¿ØÖƾ-Ñé±ãÏÔµÃÓÈ

ΪÖØÒª½»Í¨Á÷

ÀûÓùýÈ¥µÄ½»Í¨Êý¾ÝÔ¤Éè

ÓëϵͳµÄÔËÐнøÐзÂÕæ±È½Ï

39

７

存在着多项评价指标

考察n维欧氏空间Rn的子集X

x1

x1

[0

体现了一个时刻某台电梯的运行情况

X显然是Rn 中的单位立方体

ｚ1

0

i

[0

z

2

n

组成

表示不理想表示理想

所以相关

权重也不尽相同

i

的大小可根据专家经验以及统计资料两方面结合的

方法或模糊综合评判等方法来确定

必须经过实验反复调整

２

ｎ

Ｊ时

ｉ

ｉ

＝

当i不属于J时＝０　或负数

帮助修正运行电梯响应的合理性

Ｚｊｌ＝　

ＰＡ（ｚ）＝

（０）

（０）

ｊｌ　　　　　　

（理想状态）　

Ｚｉ　

由ＰＡ和ＰＡ（ｚ）确定Ｚ对某个响应是否适合的隶属函数　 当 ＰＡ（ｚ）＜０　　 ìA=　０　　　　　　　　　　当ＰＡ（ｚ）󰀀０　　　　ìA=　ＰＡ（ｚ）／　ＰＡ

显然ìA

¿ÉÒÀÖµÅÅÐò

（０）　

40

在隶属函数协调电梯运行得到保证之前类状态的

记 A(j)={z∣z

对应电梯全面评价系统1

电梯内的乘客数J2 3

轿厢内选信号数J4

上述评价指标是指对于某台电梯在出现新召唤时的评价

ái ´

确定其权系数

值加和而成为该电梯在新召唤出现之后的评估值

J2

S(j)}

对第j

J4}

另外根据不同指标然后把各指标的

乘客数量太多引起满载就要令此时电梯的评估总

值为零种情况的补充

直到人数减少为止

而且是在第3

４种情况是对第1

ËùÒÔÒ²¿ÉÒÔ½«µÚ1种情况设为现在楼层与召唤信号发生楼层之间的距离

而是根据上述情

况参考排位

考虑更多的合理的情况

而权系数设置为2

¶øȨϵÊýÉèÖÃΪ5

则当现行楼层差为3层

为

此时电梯的评估值

所以我们首先使用神经网络对交通流进

行判断来确定电梯适用的交通方式推行适应的算法通模式

在其它交通方式中

根据6种交通流判断方式确定电梯运行交

如在上行高峰时电

41

梯无需计算最优响应直到上行模式解除

电梯群控思路　a

½«ÕâЩÐÅÏ¢´æ´¢ÔÚϵͳµÄ´æ´¢Æ÷ÖгÉ

ΪһÖÖ֪ʶÊý¾Ý¿â

È»ºóÀûÓÃ

¾ö²ß¹æÔòʹÌÝȺÖеÄÿ̨µçÌÝÔËÐдﵽ×îÓÅ»¯

Àý

Èç

ÖÇÄÜ

³£Ê¶

ϵͳÄܹ»Åж¨·ÖÅÉÈ¥Ó¦´ðµÄµçÌݻ᲻»áÔì³É

´ËºóºîÌÝʱ¼ä¹ý³¤»òÔì³ÉµçÌݵÄÓµ¼·

ÒÔ±ã¸Ä½øȺ¿Øϵͳ×ÜÌå·þÎñˮƽ心理学侯梯时间评估

来源于乘客等候电梯时所具有的一种心理学上的思维模式

分派电梯去应答层站召唤

c

Ô¤²âºÎ´¦×îÐèÒª·þÎñ

ÕâÑù¿ÉÒÔ´ó´ó½µµÍ³Ë¿Í×ÜÌåµÄƽ¾ùºîÌÝʱ¼ä

d

ϵͳÔÚ·ÖÅä¸÷̨µçÌÝÈÎÎñʱ

ÕâÑù¿É°Ñ½ÎÏáÊÕµ½·ÖÅäÖ¸ÁîºóÔËÐÐÇ°ÍùÐèÒªµÄʱ¼äËõ¶Ìµ½×î

ÉÙ

运用神经网络区别客流量

运用神经网络可对大楼中出现的千差万别的客流量实地加以精确识别

如上行高峰服务

午餐时间服务等等

从而极大的改善电梯群控性能

轿厢分派调整

系统采用的算法相当精确

42

间从而在大楼客流高峰期间以及中午高峰时间乘客

拥挤的楼层指派轿厢或预停轿厢以运送乘客

动态规则优化

系统运用神经网络技术预测几分钟后的电梯客流量算进行实事仿真和最佳规则的选择

这个理想规则将根据大楼的交通情况每几分钟按上述方法重新选择

运

43

四

实验室电梯群控系统　

由信息系统

执行系统构成电梯群控系统

信息系统负责采集系统所需要的信号如何进行初步分析

电梯内部的内选信号和电梯运行过程当中的数据和状态

减速信号

按照一定的工作原则进行运行了多台电梯的调配杂多了

由于涉及到信息系统也就复

当前大楼内的客流量数据采集

利用神经网络技术

还有决策系统做出决定并下达到相关的电梯

ÓÐÓÃÐźÅ

µ¥Ì¨µçÌÝ¿ÉÒÔÒÀÕÕÒ»¶¨µÄ¹¤×÷Ô-Ôò½øÐбà³Ì

¶ø¶ą̀µçÌÝȺ¿ØϵͳÔòÊÇÔÚµ¥Ì¨µçÌÝ×ÔÐÐÏìÓ¦½ÎÏáÄÚÑ¡ÐźŵÄÇ°ÌáÏÂ

·ÖÅɸøÏàÓ¦µÄµçÌÝ

ÓÅ»¯µçÌÝȺ¿Ø·½°¸

执行系统是具体的执行机构

主要由基于工作层面的PLC和电梯的运行机构

将信息系统采集来的数据传输给决

策系统

ＰＬＣ与PLC之间的通讯程序构成

１）　硬件配置　

派什么用途

使之构成一个完整的系统

不会造成冲突

本实验由4台实验电梯和一套控制系统组成第一层和第五层只有一个厅呼叫按钮外

５层的按钮键盘专供用于轿厢内呼叫信号

我们在实验电梯上设置了各层的上下厅召信号按钮

除

下2个呼叫按钮

顶层和

44

底层传感器固定在轿厢上的光电传感器

在运行中与实验电梯每层设置的遮光片作用共同产生减速和平层信号输入到PLC的输入端由主控PC

电梯的电力拖动系统主要由电梯运动系统

电动机与电梯负载构成了电梯的运行系统导向轮组成的多轴旋转系统和由轿厢

合适的电梯运行速度曲线既能提高电梯运行效率又能改善乘坐舒适感

当轿厢上升加速或下降减速时

下压

当轿厢下降加速或上升减速时

甚至出现头晕目眩

乘坐电梯的感觉与乘客的心理状态和健康状况而且乘坐电梯的下沉感和上浮感的强弱与电梯运行

会使人有严重的不适感

»áÑÓ³¤¼ÓËÙ此时人体内脏向

此减速箱

三菱FX2N PLC

控制系统则

Í϶¯ÏµÍ³ºÍ´«¸ÐÆ÷

时人体的下部内脏压向上部内脏

心跳加剧

等因素有关

的加速度和加速度变化率有直接关系

加速度最大值不得大于1.5m/s²

ÔËÐйý³ÌÒò´Ë

但是相比之下

大时

一般在1.8 m/s³以下理想的运行曲线应该是抛物线

当运行距离则运行时间T就越小

时间减小

¶øÇÒʹÈ˶ÔËٶȵı仯Óв¨¶¯¸Ð¸ù¾ÝµçÌÝÔËÐÐËٶȵIJ»Í¬

当加速度变化率过

人体所能承受的加速度变化率最大值不大于

由起动加速到制动减速停车最大加速度为一定时

也会使运行

则最大加速度对运行时间的影响越大

对提高运行效率有利

为此必须对上述两值的最大极限值进行规定

根据电梯的工作性质

45

1µçÌÝÔÚÔËÐи߷åÆÚÿСʱÆð¶¯

×î¸ß¿É´ïÿСʱ180~240次

2ÓÉÓÚµçÌݵÄƵ·±Æð¶¯

»¹»áÔö¼Óµç¶¯»ú±¾ÉíµÄ·¢ÈÈÁ¿

3

¼õС´ÅͨÃܶÈ

4

ÉúÈÈÁ¿×î¶à

²ÉÓû¬¶¯Öá³Ð

²¢

µç¶¯»úÔÚÆ𶯺ÍÖƶ¯µÄ¶¯Ì¬¹ý³ÌÖвú

Òò´ËÇ¿»¯É¢ÈÈ

通用变频器是交—直—交电压型变频装置

其控制系统由微型计算机或相关大

规模集成电路等组成

输出频率范围为0.3~250Hz

¹ýÁ÷

ʧ

²¢ÓÐÔËÐз½Ê½ÓëÊý¾ÝÏÔʾ¹¦ÄÜ

ËٵȽÏΪÍêÉƵı£»¤ºÍ¹ÊÕÏÕï¶ÏµÈ¹¦ÄÜÓÚµçÌݵ÷ËÙϵͳʱ

２

图4-2

µ±±äƵÆ÷ÓÃ

¸ù¾Ý°²×°µØ¸÷ÖÖ¿ÍÁ÷Çé¿ö×齨Êý¾Ý¿â´Ó

ÏÖ³¡²É¼¯À´µÄʵ¼ÊÊý¾Ý¸ù¾Ý¶¨Á¿¼ÆË㶨ÐÔÍÆÀí¾ö¶¨²ÉÈ¡ºÎÖÖ¾ßÌå·½°¸À´·ÖÅäºô½ÐÐźŸø¾ßÌåÖ´ÐеçÌÝ

46

人机界面 控制核心 CCLINK 三菱FX2N PLC 三菱FX2N PLC 变频器 控制速度曲线变频器 电梯主拖动系电梯主拖动系统 3电梯运行状态 电梯运行状态 电梯运行状态

图4-1

３

在没有新的梯外信号时对梯内

信号进行处理的程序

在编制电梯运行逻辑程序时

即当

PLC输入端接收到减速信号后照内置的频率特性曲线从额定

频率降低至低频

变频器按

在每次运行前系统进行初始化保证传输信号的正确如梯内信号等电梯群的状态监控厅召信号的响应队列保留手动控制的权利和手段家经验进行计算推理PLC

使用VB6.0编制可视化人机界面来进行

电梯运行性能参数和对外部

并且根据专

将电梯号和应答信号传输给相应的

47

检测设备 基于专家经验的决策系统 数据库 模型库 知识库 定性推理 定量计算 传输信道 执行方案 人工方案 执行机构 电梯运行状态

图4-2

２

系统的初始化程序

如何解决好

单台电梯主要涉及到电梯的机械运行是否准确

在电梯运

行之前

层的计数都不存在问题

到达底层后

一或二层

电梯初始化程序完成

系统的设置统一性

以便在以后的运行过程中

平层以及楼

无论电梯当时停在哪一层

然后再次令电梯上行

再次下行到底层完成初始化

则存在整个根据具体的情况

由于系统内部存在协调一致的必要性

在收到确认后待命等候统一

48

的调遣

2)系统的单台电梯的运行程序

单台电梯将依照其工作原则进行运

行

上下行的减速厢内的内选信号

主要包括电梯

还有每一层门厅召唤信号和轿

输入的电梯信号　与电梯上限位开关连接　与电梯上限位减速开关连接　与电梯下限位开关连接　与电梯下限位减速开关连接　与电梯上行平层接近开关连接　与电梯上行减速接近开关连接　与电梯下行平层接近开关连接　与电梯下行减速接近开关连接　与门厅一楼上行按钮开关连接　与门厅二楼下行按钮开关连接　与门厅二楼上行按钮开关连接　与门厅三楼下行按钮开关连接　与门厅三楼上行按钮开关连接　与门厅四楼下行按钮开关连接　与门厅四楼上行按钮开关连接　与门厅五楼下行按钮开关连接　与轿厢内一楼按钮开关连接　与轿厢内二楼按钮开关连接　与轿厢内三楼按钮开关连接　与轿厢内四楼按钮开关连接　与轿厢内五楼按钮开关连接　与轿厢内开门按钮开关连接　与轿厢内关门按钮开关连接　与轿厢内报警按钮开关连接　

ＰＬＣ输入端　

Ｘ５０　Ｘ５１　Ｘ５２　Ｘ５３　Ｘ５４　Ｘ５５　Ｘ５６　Ｘ５７　Ｘ６０　Ｘ６１　Ｘ６２　Ｘ６３　Ｘ６４　Ｘ６５　Ｘ６６　Ｘ６７　Ｘ７０　Ｘ７１　Ｘ７２　Ｘ７３　Ｘ７４　Ｘ７５　Ｘ７６　Ｘ７７　

不仅是输入信号

如控制变频器运行的输

出端Y47,控制变频器反相序的输出端Y46

¼õËÙºÍÍ£Ö¹µÄÄ£ÄâÁ¿Êä³ö

ƵÂÊÇúÏßÈçͼ4-3

ÁîÊý¾Ý¼Ä´æÆ÷D1为1

49

保存的数据为电梯现在正处的楼层

而D1如果超过5到达一楼后应为1

电梯运行到一层后下这7个信号

如果电梯是从一层运行到二层

则将M23下

11

3上

5

ÉèÖÃΪ1

Ôò½«M243下如响应2上信号

响应顺序为

响应顺序为

4上

２上

４下

4上

2下

４下

3上

2上

4上

令D1加1

ÔÚµçÌÝÏÂÐÐʱ

D1

４下2

5ÉèÖÃΪ1

3

如响应2下信号

停

3上

同理其他楼层也是按照上述原理进行编制的在五楼后其响应顺序为

3下

1

Hz

50

0.5

加速

匀速 减速 平层 50 除了上述的对于召唤信号的逻辑运算问题外

即如何保留和及时撤销召唤信号可能短时间内出现频繁

对信号的处理也很重要加乘客的候梯时间辑顺序先后响应

3)系统的群控系统主程序

信息系统

讯系统

执行系统和通

召唤信号随机出现而且

增

各台电梯按照运行的逻

保证信号正确

分析

利用神经网络技术分析出合适的电梯交通模式

一

主要是采集有用数据相关数据

首先对厅层主要有某时间段内总客流量

最大和次大特殊楼层客流量等数据

然后再在电梯运行系统中采集

与之相关的特征值相对应来确定当前所属的交通流情况

就是在某时间段内

梯均为满载或接近满载

就是一楼召唤在某时间段内连续出现

电梯总是满载

也没有召唤信号长时间

存在

找到可以确定判断的一些特殊值可

以确定当前电梯系统内所面对的客流量所属的交通流模式

可以用计数器来计算闪烁被按下的次数以及电梯称重所估计的读数

所以在开始阶段

给定一个范围和程度的表示一阶段时间之后

在运行并且电

51

二

目前对于每

所

在确定了交通流模式后

一种具体的交通模式采用不同的算法

以可以在具体不同的交通模式中采用简单有效的算法来完成任务

一旦被判断为当前的客流量情况确实属于上行高峰状

态

只需派出4部电梯中的3部去支持上行高峰

甚至在没有其他召唤的时间内把另一部电梯也调去响应一

楼的召唤前去响应该召唤

由最接近召唤信号发出

楼层的电梯依次前往响应

段内可能就这2层之间召唤传输频繁

对于下行高峰模式则是除了1部电梯外底层的时间来分配任务部可能先完成任务的先去响应

在某时间 按到达

也就是3部电梯中哪内选信号数量

则由电梯内选信号最少的电梯

但是楼层间召唤的压力没有前3种大

乘客更舒适

减少乘梯时间

减少等待焦虑

可以使电梯内的

模糊专家系统都可以很好的解决准确判定的问

题

乘客感觉舒适

首先是对交通流情况的判断

开始不停的收集信息

和电梯运行情况

把得出的结论送入决策系统

实际运行的楼层

内选信号数量将该电梯序号传

送出去

即召唤情况

并进行计算

52

目前电梯交通流的判断依据是根据外部召唤信号的频繁程度来决定的

下行高峰模式是至少3

台电梯的内选信号在100秒内选择一楼的达到5次以上

而空闲模式则为上述

模式不存在时

为此

而上述判断依据可以根据实际情况和技术能力的提高来增加

在不同的交通流模式下采用不同的调度方法

每次响应完任务后就去1楼

下行高峰模式中下行信号响应优先自由的响应上行信号的召唤

而另一部电梯自由响应

下面就空闲模式举个例子解释一下规则和计算过程模糊知识库内规则的制定如下乘客是否满载

4-D51

B

分别表示乘客数量由少到多

È¡ÖDµ19+D5=0,1…8

Ò²ÊÇÒÔÉÙΪºÃ

C和同向

所以重要程度指数ß=2

电梯当前位置与召唤信号楼层的距离

少楼层数

2

ABC

0

ÆäËüÇé¿ö×îºÃʱ 一半满载Ｅ

任务数量4个

7-7

8-0＊７＋０＝３５　

同向

7-2

8-4

4-0

4-D10

*7+

*3+1*2+(4-0)*1=72

表示差距多

È¡ÖµD57=0

分别表示不同而另一部电梯

53

*3+1*2+*1=51

０

０．４９

所以上述情况的模糊隶属度函数值分别为在电梯实验中召唤信号出现时

计算出每次有新的

然后以最大值为最优

可以使电梯运行效率最高同时使乘客舒适感最好

54

D99 D90 D91 D92 D93 D94 D95 D96 D97 D100 D101 D102 D103 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M100 M101 M102 M103 T1 T2 三

4#电梯内选信号一楼召唤累加 1楼召唤在100秒内的采样数量 2楼下召唤在101秒内的采样数量 2楼上召唤在102秒内的采样数量 3楼下召唤在103秒内的采样数量 3楼上召唤在104秒内的采样数量 4楼下召唤在105秒内的采样数量 4楼上召唤在106秒内的采样数量 5楼召唤在107秒内的采样数量 1#电梯的任务分配 2#电梯的任务分配 3#电梯的任务分配 4#电梯的任务分配 1#电梯的运行方向 2#电梯的运行方向 3#电梯的运行方向 4#电梯的运行方向 1#电梯是否满载 2#电梯是否满载 3#电梯是否满载 4#电梯是否满载 是否是上行召唤　有召唤信号产生　1#电梯是否有分配的任务　2#电梯是否有分配的任务　3#电梯是否有分配的任务　4#电梯是否有分配的任务　

交通流判断中100秒的采样周期　交通流判断中100秒的采样周期　

就是在具体的召唤信号任务和应召电梯被确定后

详细过程可以参见单台电梯的运行程序

我们可以在人机界面上清楚的了解到各台电梯运行的状态通讯系统

包括PC-PLC的

232IF接口通讯和PLC-PLC的CCLINK通讯模式

由于在前面决策系统中提到的群控算法

55

动态的实时控制在状态下作通知到相关电梯任务时间的问题

都去响应该召唤信号或都没有前往响应

在程序中设置小于该通讯时间的命令改变没有必要执行

因为在现

所以通讯系统要将命令修改后动

撤销前面给予的这当中就有通讯

不会由于通讯时间太短出现2台电梯

即该召唤信号的响

应工作已经完成

在整个系统中构建人机界面是为了使使用者与系统之间有一个友好的界面

本界面的目的是在PC上显示当前电梯群运行

的状态和外部对于电梯的需求情况

所以基本上应该有当前电梯群运行状况显示的界

面

在电梯群运行状况显示界面电梯现在所在的楼层

还未完成的内外召唤信号

手动控制界面

如每台

不仅是显示出具体的电梯信息

使电梯的运行状况更形象更直观的呈现在控制者面前

在群控算法控制界面

电梯群的交通模式

最小等待时间

从而可能影响到最后计算

的结果

对于每台电梯可以进行强行的设置

计算结果

56

五

电梯运行性能客舒适感杂

对于论文中提到的提高了电梯运行效率和乘在实际环境中情况会更复

需要做进一步的研究和探索

57

参考文献

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ELEVATOR WORLD，　１９９０　

　ELEVATOR

ｎｄ

　ｅｄ

59

Ｃａｒｓｏｎ　Ｊ　

　２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　致谢　

在本课题研究和论文写作的工作即将完成之际回首课题研究所走过的这段路导师和同学给予了我许多无私的帮助　　　　一直以来予了我极大的关心倾注了心血

控制思想的提出

他同我一起分析疑难

困境

顾老师的工作态度

理论修养都是需要我在今后的人生中好好汲取的

我要感谢我的父母和家人多年来的支持

可能完成本课题的研究和论文写作的

所幸的是我的

他在生活上给

顾老师对本课题的研究

使我得以走出丰富的实际经验和是不

60

学习期间发表学术论文目录

1基于专家系统的电梯群控的实现 自动化

电气

61

现代电梯控制系统

作者：

学位授予单位：被引用次数：

赵顺

上海交通大学2次

1.胡建荣 对电梯运行状态及优先级别的再研究[期刊论文]-中国新技术新产品 2008(11)2.李征委 分布式实时嵌入系统的消息体系研究[学位论文]硕士 2005

本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Thesis_Y547447.aspx