群梯管理系统论文范文

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1智能群梯管理系统实现

11网络系统结构为保证系统兼容性，采用罗克韦尔PLC及配套模块，按照工业网络等级设置及罗克韦尔所支持的通信协议，本文设计了以太网Ethernet／IP和控制网络ControlNet2层，结构如图1所示．由图1可知，管理系统对控制层设备的监控，关键在于设置OPC服务器，并建立通用的通信手段，使得上层监控管理平台的开发摆脱对控制器配套软件的依赖．

12控制犗犘犆服务器中数据

1．2．1采集OPC项（OPCItem）中数据采集OPCItem中的数据，应该遵守OPC访问规范（OPCDA）．客户端程序应该具有服务器（Server）对象、组（Group）对象和项（Item）对象．软件实现过程如下：打开MicrosoftVisualStudio2010，创建一个Windows窗体项目，在窗体中添加标签、按钮．程序设计首先添加OPC端口引用文件RsiOPCAuto．dll，该文件目录一般为C：＼ProgramFiles＼CommonFiles＼Rockwell．

1．2．2数据写入OPCItem数据写入OPCItem与读取OPCItem中数据相似，客户端程序应该具有服务器（Server）对象、组（Group）对象和项（Item）对象，其流程与读取数据的流程相似，不同点是将读取数据改为写入数据．

13存储犗犘犆服务器中重要数据及存储数据的调用

对电梯的运行进行统计则需要大量的数据，这些数据来自平时电梯的运行，要得到这些数据，需要将OPC服务器中的重要数据导入到Access数据库中．为了便于观察，系统具有显示、查询数据功能．

1．3．1存储OPCServer中重要数据对派梯算法有影响的最直接的数据有呼梯信号所在电梯、轿箱外呼梯层、轿箱内呼梯层、呼梯时间．为了保证将所有的呼梯信号存储到Access数据库中，程序的扫描方式设置为实时扫描（不间断扫描）；为了保证不重复的存储数据，程序设置为当有信号改变时，则将数据导入到Access数据库中．首先建立Access数据库，其中包含用户表（user）和电梯运行信息表（message）；在原有的项目上添加窗体文件，编写C＃程序，实现客户端程序与Access数据库的连接、OPC中数据存入Access数据库中．

1．3．2分析、筛选数据为了便于数据统计、管理，开发有统计、管理数据界面，能够显示数据库中存储的电梯按键的全部信息，还可以查询在第犖层停车的所有电梯的名称及时间．首先添加Form窗体，并改名为Management；在窗体中添加相应的Label，Button，TextBox，DataGridView控件，在DataGridView控件中选择要显示的数据源；编写C＃程序，实现数据显示、查询等功能．

2电梯群控系统智能算法

派梯算法的优化原则有时间最短、能耗最低、时间与能耗相结合3种，核心是评价函数的设定．本文使用的时间与能耗相结合的最优原则，需计算以下几类信息，如楼层、呼叫、轿厢状态、曳引机状态等，从而完成评价函数或适合度的评估，计算量小于16犖＋犖（犖－1）／2，其中犖为电梯数量．相较于典型的单一时间最短或能耗最低原则，此算法性能更灵活，同时还应该具有在呼梯高峰期派遣相应电梯到相应层待命的功能．

21系统总流程图电梯运行时，上位机管理系统定时扫描PLC中的数据，针对群梯系统的实时性特点及考虑输入、输出电气元件的特性，设定0．25s扫描1次，流程图如图2所示．

22子系统及其流程图1）判断电梯运行最高、最低层．运行最高层是电梯上行转为下行时的转折层，最底层即电梯下行转为上行时的转折层，其实现过程是，在主程序中添加函数犿犪狓＿犿犻狀（），根据轿厢内有无按键将其分为2种情况：当无内部按键时，根据上下行呼梯信号及呼梯信号所在楼层判断电梯运行的最高最低层．当有内部按键时，比较上下行按键所在楼层、电梯所在当前层，得出电梯上下行最高最低层．2）判断上下行．电梯上下行是电梯运行规则的一个标志．电梯的运行规则是顺向呼梯时，电梯停车，反向呼梯，则需等电梯运行至最高层，反向后再响应反向呼梯信号．电梯的上下行判断，即当没有下行信号时，如果电梯上行最大层大于当前层，则电梯上行，即UP［犻］＝true，否则UP［犻］＝false；同理，可知判断DOWN［犻］的真假．3）计算电梯的适合度狊狌犻狋（犻）．适合度由计算得出，与数值大小成反比．流程图如图3所示．4）选择适合度最高的电梯．比较各电梯的狊狌犻狋（犻），狊狌犻狋（犻）取最小值，如图4所示．5）将最适合的电梯所对应的电梯号反馈到OPC服务器中，同时PLC得到相应数据，执行派梯．

3系统调试及实验结果

在管理系统的主界面上点击“启动”按钮，则在主界面的文本框中显示电梯运行的状态信息，如停车次数、电梯上下行状态、等待时间、适合度、最高层最低层等，调试时根据这些数据，检查派梯算法、电梯运行过程是否正确．

31根据电梯的运行过程直观分析电梯分别停在1层时，在3层、4层分别有一个上行按钮，结果是电梯1响应3层呼梯信号，电梯2响应4层呼梯信号，与真实要求一致；继续调试，分别按下5层上行按钮、2层下行按钮，结果为电梯2响应5层呼梯信号，电梯1响应2层呼梯信号，与真实要求一致；再次按顺序按下5层下行按钮、7层上行按钮、3层上行按钮，结果是电梯2开门，电梯1响应7层呼梯信号，电梯3响应5层呼梯信号，调试结果与真实情况一致．

32根据数据分析电梯1，2，3，5，6在3层，电梯44层，这时在最短的时间内按下如下按键：梯1，内部按键2，6，7，梯2，3，5，6分别按下内部按键7，外部按键按下5层上呼按钮，其运行数据如图5所示，数据分析如下．电梯1：下行，响应2层内部按键，之后应该响应5层上行按键，再响应图内部按键6，7，即响应外呼信号前停车1次，响应外呼信号后停车2次，由于时间差，当按下外呼按钮后，梯1当前层已经显示2层，所以其适合度计算为同理狑犪犻狋狋犻犿犲犉［1］＝（5－2）×2＋1×5＝11狑犪犻狋狋犻犿犲犔［1］＝2×5＝10，同理狊狌犻狋［1］＝狑犪犻狋狋犻犿犲犉×0．7＋狑犪犻狋狋犻犿犲犔×0．3＝10．7，同理，可计算梯2，3，4，5，6的适合度，但由于梯4处于检修状态，其适合度为自设值（目的是区别于其他电梯）．犉犻犵．5犕狅狀犻狋狅狉狑犻狀犱狅狑狊狅犳犲犾犲狏犪狋狅狉狅狆犲狉犪狋犻狅狀经联机调试，群梯管理系统通过OPCServer与现场设备之间通信，能够稳定读取现场设备运行时的数据，并将数据导入到Access数据库中；系统能够控制现场设备的运行，如电梯按键界面控制电梯的上下行，高频呼梯时间段设置界面控制电梯在某个时间段内有电梯在相应楼层等候．该系统的智能算法使电梯准确响应呼梯信号，满足候梯时间与能耗最低的综合优化原则．

4结论

调试结果表明，系统达到了最初的设计目标，实现了上位机系统与现场设备之间的通信及上位机系统对现场设备控制的目的．由于一些复杂的控制算法不容易用梯形图来实现，本系统将一些控制算法转移到PC机上，不仅减少了PLC的负荷，借此可降低系统硬件成本，更使得复杂的控制算法在工程中较容易的实现．

作者：郝雷高月华李光伟王培光单位：河北大学电子信息工程学院罗克韦尔自动化实验室