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两台电梯的并联控制系统设计——从站设计 下载本文

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响应该请求指令,而去执行请求层次更高的指令信号。

停止逻辑条件为:[M=0]AND[AS>AX]AND[AS>AJ]AND[LBi=AJi=1] 7.当电梯运行到最底层时,电梯必须停止(端站返回)。 停止逻辑条件为:LBi=1。其中i为最小值。

以上为电梯停止的逻辑条件,电梯由上升到下降或由下降到上升都不能直接完成,都要经过停止这一步骤来缓冲完成[13]。

4.2 电梯并联控制要求

双梯并联时,两台电梯自身功能都和单梯一样。并联控制和电梯控制之间最大区别是对厅外召唤的处理。通常情况下,单梯对厅外召唤处理是根据集选原则,?#20174;?#21381;外召唤时控制系统先予以登记,并且依次应答与电梯运行方向相同的厅外召唤,之后电梯自动应答反向召唤。并联电梯不但遵守集选原则,还要遵守并联调度原则。当我们按照一定的并联调度原则编制电梯程序后,通过PLC之间的串行通信,就可以达到协调双梯运行,实现对电梯的最优控制的目的。

要实现双梯并联调度算法,两台电梯必须建立通信,传递一些必要的信息。这些信息包括两台电梯的位置信号、外呼信号、两台电梯上升或下?#24213;?#24577;信号等。两台电梯在建立通信后,主站通过网络读指令(NETR)从从站读取必要数据,通过网络写指令(NETW)向从站发送数据,对本站及从站信息进行?#21592;?#22788;理并作出决定由哪一台电梯响应外呼指令,?#20174;?#21738;台电梯发车响应外呼信号是电梯并联程序考虑的重点。

4.3 电梯并联调度原则

4.3.1 最快晌应调度原则

最快响应调度原则即就近调度原则,是比较两台电梯当前位置与厅外呼梯指令位置之间的距离,要求距离小的那台电梯去应答该外呼指令,但电梯在运行中仍需要遵守顺向优先的集选原则。最快响应调度原则在本质上是一种按距离进行调度的方法。

(1)最快响应调度原则的数学模型

在编写最快响应调度程序之前,应该建立两台电梯并联运行的数学模型。 假设所并联的2台电梯有N层。底层为l层,顶层为N层。先要设定3个变量X、Y、Z。X、Y、Z?#30452;?#20026;A、B电梯的运行值。电梯的运行值?#20174;?#20102;电梯的运行情况,它和电梯的位置和运行方向有关。

设A梯轿厢在1层上行时,X=1;在2层上行时,X=2;在N-1层上行时,

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X=N-1。同样的,在N层下行时,X= -N;在N-1层下行时,X= -(N-1);在2层下行时,X= -2。当电梯停在某层没有运行方向时,A梯的运行值有2个,?#30452;?#23545;应上行和下行时的运行值。

设B梯轿厢在1层时上行时,Y=1;在2层上行时,Y=2;在N-1层上行时,Y=N-1。同样的,在N层下行时,Y= -N;在N-1层下行时,Y= -(N-1);在2层下行时,Y= -2。当电梯停在某层没有运行方向时,B梯的运行值有2个,?#30452;?#23545;应上行和下行时的运行值。

Z为某一按钮按下时对应的键值。呼梯按钮的键值代表按钮按下的位置和方向,它和按钮所在的位置和按钮的方向有关。设1层至N-1层的上呼按钮对应的键值?#30452;?#20026;l、2、3、??、N-2、N-1;N层至2层的下呼按钮对应的键值?#30452;?#20026;N、N+1、??、N+(N-3)、N+(N-2)。

(2)利用数学模型计算运行分配值

当电梯的某个外呼按钮按下时,键?#24403;?#37327;Z根据前面介绍的模型被赋予了1个值,A梯的运行变量X和B梯的运行变量Y?#30452;?#26681;据其所在的位置和运行状态对应其运行值。到底这个外呼信号,分配给A梯还是B梯呢?需要进行计算。

当电梯的某个外呼按钮被按下这一事件发生时,再设置2个变量P、Q。设P=Z-X,Q=Z-Y。计算完P、Q后还要进行处理。当P或Q大于(N+N)时,P或Q的值要减去(N+N); 当P或Q小于0时,P或Q的值要加上(N+N)。这样才能保证P、Q的值在0和(N+N)之间,便于运算和比较。

当两台电梯?#21152;?#36816;行方向时,X、Y、P、Q的值是唯一的。当P≤Q时该外呼信号分配给A梯,否则分配给B梯。当两台电梯都没有运行方向或其中一台没有运行方向时,X、Y、P、Q的结果可能有2个值,我们取其中较小的?#21040;?#34892;比较。当P≤Q时该外呼信号分配给A梯,否则分配给B梯。

本系统采用最快响应调度原则,但不采用上述数学模型。而是采集电梯上?#23567;?#19979;行最大响应楼层值,外呼信号所在楼层值,电梯所在楼层值。?#32531;蠓直?#35745;算主外在差值(主站所在楼层值与外呼所在楼层值的差值)、从外在差值(从站所在楼层值与外呼所在楼层值的差值)、主外响差值(主站最大响应值与外呼所在楼层值的差值)、从外响差值(从站最大响应值与外呼所在楼层值的差值)、主在响差值(主站最大响应值与主站所在楼层值的差值)、从在响差值(从站最大响应值与从站所在楼层值的差值)等,并且利用比较指令使得这些差值均为正值。系统根据计算?#24403;?#36739;哪部电梯能最快响应外呼信号,?#32531;?#30001;主站发出命令由本站或

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从站去响应。并且主站优先,即当主、从对呼梯信号响应时间条件相同时由主站去响应。当一部电梯发生?#25910;?#26080;法实现并联运行时,另一部电梯可以按照集选原则独立运?#23567;?#36825;样就可以最大限度利用电梯,避免电梯集体?#34987;?#32780;给乘客带来不便。

4.3.2 最短候梯时间调度原则

最短候梯时间调度原则又称为极大极小的调度原则。最短候梯时间原则是指在对外召信号进行分配之前,先?#30452;?#35745;算两台电梯到达该外召层的预计时间,预计最快能到达该层的电梯响应该外召信号。对乘客来说就是能最快搭乘到电梯。其优点是显而易见的。

在最短候梯时间调度原则下,控制系统首先要估算两台电梯应答每个候梯厅外召唤响应所需的时间。当?#34892;?#21484;唤时,虽然某台电梯能最快响应,但系统并不立即将这个新召唤分配给能最快响应的电梯,而是考?#19988;?#20998;配的厅召唤受新召?#25509;?#21709;后的候梯时间,将每台电梯应答召唤信号的最大候梯时间作比较后,若不超过最大候梯时间,就将新召唤分配给预测到达时间最短的电梯。

最短候梯时间原则的关键是预计到达时间的计算。对单独每一台电梯来说,其本质仍属于全集选控制。因此,在计算预计到达时间仍应遵循集选控制的调度原则,也就是“顺向截车,反向不停,最远层除外”。若是反向截梯,电梯经过该层而不停,还不能算是“到达该层?#20445;?#25152;以这个时间也不能算是预计到达时间,而应计算电梯真正换速停靠于该层所需的时间。计算预计到达时间必须先知道电梯正常运行?#26412;?#36807;一个楼层所需要的时间、启动加速增加的时间,减速停层增加时间、开关门增加的时间,这些数据可以在电梯调试完毕后从现场运行中测得。

PLC对每个厅外召唤都要计算预测到达时间,到达时间由以下因素决决定:厅外召?#25509;?#36735;厢的相对位置、厅外召唤的数量、电梯的运行速度以及开关门的时间等等。可以根据电梯运行及厅外召唤、内呼的具体情况建立一个时间库。当?#34892;?#22806;呼信号时,两台电梯根据当前情况从库中查找对应时间进行比较。比较结束后,将此厅外呼梯信号分配给预测到达时间较小的电梯[14]。

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5 电梯并联控制系统软件设计

5.1 电梯控制系统软件主程序框图

当乘客在厅外侯梯时按下上升或下降呼梯命令,若电梯停靠在本层时则平层开门,若不在本层则向上或向下运行来响应呼梯信号。当乘客进入轿厢后,由乘客根据欲前往的层站,逐一按下相应层站的选层按钮,便完成了运行指令的预先登记,电梯便自动决定运行方向。电梯自动关门,当门完全关闭后,门锁微动开关闭合,使门锁继电器吸合,电梯开?#35745;?#21160;、加速,直?#24278;?#36895;运?#23567;?#36890;过高速计数器不断计数进行楼层判断,当电梯到达欲停靠的目的层站前方某一距离位置(减速区域)时,电梯便自动减速准备停靠。同时发出“叮咚”到站提示,提醒乘客到站。电梯运行时发出上行或下行提示。当轿厢进入到平层区时,通过程序判断发出停车命令,电梯停止运行,自动开门,延时,自动关门。若有运行信号则继续运行;若没有运行信号则电梯停止运行,停靠在本层。对某类电梯,如果在平层时平层精度超过标准要求,则电梯进行校正运行,电梯以最低的速度慢行到准确平行位。如果继续平向运行,司机只需按下启动按钮,电梯便按预先登记的楼层,按序逐一自动停靠,自动开门。在电梯运行过程中,如果厅外有人按下厅门召唤电钮,只要申请乘梯方向符合此时电梯运行方向,则电梯能被顺向截停。当同向登记指令都己被执行以后,电梯便自动换向运行,执行另一方向的运行登记指令。如果电梯在某一层站关门时,有人或物碰触了门安全触板,或被非接触式的光电式、电子式装置检测到关门?#20064;?#26102;,电梯便停止关门并立即转为开门。如果欲乘电梯的乘客正逢电梯关门时,可按下外上、下召唤按钮中与电梯欲行方向相同的一个按钮,电梯便立即开门,这种操作,用于为本层开门。如果由于乘客过多而超载,则电梯超载检测装置发出超载信号,在声音警示的同时,阻止电梯启动并开门,直到满足限载要求,电梯方能?#25351;?#27491;常运?#23567;?#22914;果停层时间到,便自动关门启动、加速,直?#24278;?#36895;运?#23567;?#22312;运行过程中,可根据各楼层厅外召唤信号,对符合运行方向的召唤信号,将逐一应答,自动停靠,自动开门。在完成同向全部登记以后,如有反向厅外召唤信号,则电梯自动换向运行,应答反向厅外召唤信号。如果没有召唤信号时,电梯便自动关门停机,对于设有基站的电梯则自动驶回基站待命。如果某一楼层再有召唤信号,电梯便自动启动前往应召。出现消防问题,电梯自动运行到一层。电梯的主程序框图如图5.1所示[15]。

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图5.1 电梯主程序框图

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