基于ge_pac的多部电梯群控系统设计—软件组态毕业设计(编辑修改稿)

基于ge_pac的多部电梯群控系统设计—软件组态毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

述。 （ 1） 非线性 电梯交通系统中还存在好多非线性的因素。 就好比呼叫同一个厅堂，即便都是上行呼叫，在不同的时间，轿厢分配依然是不一样的，因为它和上一次呼叫具有关联，然而每次的呼叫都是不确定的，因此它们会在数值上就呈现出非线性的关系；再比如，由于轿厢容量是有限的，当乘客的人洛阳理工学院毕业设计（论文） 7 数达到额定要求时，电梯则会不停而过。 诸如此类非线性问题还有很多，它们是不能使用常规的控制思路来解决的，这就要用到智能的控制方法。 （ 2） 扰动性 电梯群控系统中的扰动是随机的，例如： ①乘客的登记时间和地点由于某种原因而变更。 ②乘客在轿厢内错 误登记了所要到达的楼层，造成不必要停站。 ③乘客可能过长的保持开门状态，延迟了轿厢的正常运行。 ④乘客登记时间的随机性。 此外，电梯还具有一定的电磁干扰，主要包括以下几种形式： 1） 电源噪声。 一般从电源和电源进线侵入系统。 2） 从输入线或总线侵入噪声。 当输入线与自身或其他系统公共地线时，即便是采用了隔离措施，也会侵入噪声。 3） 静电器噪声。 摩擦产生静电虽然很微弱，但是其电压可高达数万伏。 研究表明，在毛毯上行走的人产生的静电可高达 39kV，在工作台旁工作的人带电可达 3kV，当带高电位的工作人员直接接触控制器时，急剧的放电电流可能造成控制器的误动作。 （ 3） 不完备性 电梯交通系统中存在大量的不完备信息。 例如：不能确定电梯及某一时刻各楼层乘客的具体数目，会造成监控人员无法预测电梯内的拥挤程度和候梯时间，从而影响开关门的控制难度和舒适度。 再如三五个乘客同行，进入轿厢前只登记一次，目的站也输入一次，则会对乘客乘梯时间的预测，对其他乘客候梯和乘梯时间预测时，就会产生较大误差。 由于以上各种不确定的原因，用通常方法很难对函数中的权重参数作出评定，因此控制系统的模型也很难建立。 而使用智能控制方法描述系统的状态，利用专家知识和模糊推理建立模糊模 型则显示出更好的效果。 群控系统的基本规则 电梯的群控系统一般应该具有以下的规则： 1） 外呼等候时间响应尽可能地短。 外呼等待时间一般指的是乘客从发洛阳理工学院毕业设计（论文） 8 出呼叫指令到脚踏入电梯所用的时间，为避免乘客候梯等待时产生烦躁，因此需要尽可能地缩短这个时间。 2） 乘梯时间短。 乘梯时间很显然就是乘客从进入电梯到从电梯出来所用的时间。 同样为避免乘客乘坐时间过长，应尽量减少乘梯时间。 3） 电梯停靠次数尽量少。 由于电梯停靠的次数越多，系统就会反复的加减速，从而造成不必要的能耗损失。 因此，为避免不必要的损耗，应尽量减少电梯的停靠次数。 4） 避免走空。 电梯走空具体是指电梯响应某较远楼层呼叫时，途中没有响应其中间楼层的呼叫。 很显然，这种情况对系统而言也是很浪费的，应尽量避免。 5） 避免满载。 如果在客流高峰期一台电梯去响应外呼请求信号时，若响应过程中停站较多，则其满载的可能性就很大。 因此应该尽量将此请求分配给停站较少的电梯。 同向优先。 尽可能地将外呼请求信号分配给与其同向并且在运行中的电梯。 因为异向或已过请求楼层可能会出现新的请求，从而造成响应时间的加长，从而达不到优化的效果。 洛阳理工学院毕业设计（论文） 9 第 3 章 硬件设计 设计思路 本项目是 融合了 PLC 技术、变频器控制技术、以太网通信技术、 Profibus总线通讯技术以及 DeviceNet 总线通讯技术为一体的综合系统。 单个电梯的逻辑控制分别由以太网通信技术、 Profibus 总线通讯技术以及 DeviceNet总线通讯分别实现，其中后两个还用到了 VersaMax 远程 I/O 模块。 主站PACSystems RX3i 系统接收从各个电梯传过来的门厅呼梯任务信号，按照一定的算法判断决策，最终决定由哪台电梯响应。 而每台电梯轿厢内的呼梯信号由相应的电梯独立处理，不参与调度。 设备选型 控 制器 本课题选用单一的控制器 PACSystems RX3i，该控制器拥有 Intel 微处理器和 64MB 用户内存的高性能控制器，无信息吞吐率的专利技术。 同时，它还拥有多个 I/O 模块选择，包括以太网通信模块、 Genius 模块、 Profibus 模块、 DeviceNet 和串行通信模块。 背板总线支持带电插拔功能，减少了系统的停机时间。 远程模块 本课题选用的远程模块为 VersaMax，它具有以下几个模块：总线通讯DNM200 模块和 DeviceNet（ DBI001 模块）、总线通讯 PBM300 模 块与Profibus（ PBI001 模块）、以太网通信模块、网络接口单元、电源模块以及 I/O 模块。 变频器与电机 本课题选用的变频器为 MICROMASTER 420。 由于本课题研究对象是洛阳理工学院毕业设计（论文） 10 六层电梯实验模型，不需要运载实际重物，因此选用的曳引电机为 40W 小型 交 流 感 应 电 机 ， 型 号 为 51K40GNS/5GN30K ；门控电机选用的是24V/3W/20RPM 的直流永磁电机，型号为 TH37JB32C。 减速器选用的是24V/，型号为 TH37 JB32— C。 HMI（人机界面） 本 课题 选 用 的 HMI 为 QuickPanel View/Control 639。 39。 QuickPanel View/Control 是眼下最先进的紧凑型控制器和显示器，之所以使用六英寸，是考虑到该界面主要用于实验验证，满足需要的条件下尽可能地减少成本即可。 电源与继电器 本课题采用的电源为 220V 10%单相三线交流电作为总的供电电源，使用 MY4NJ/24VDC 型号继电器。 总体方案 本课题总的控制原理图如图 31： H M I ( Q u i c k P a n e l V i e w )P A C S y s t e m sR X 3 iG E V e r s a M a x P L CG E V e r s a M a x P L CG E V e r s a M a x P L C变频器1 电梯变频器2 电梯3 电梯变频器以 太 网 图 31 控制原理图 洛阳理工学院毕业设计（论文） 11 设备清单 表 31 设备清单表 序号 代号 部件名称 技术规格 型 号 数量 1 外形尺寸 800x620x1840(mm) KNPPDT6 2 层数 6 层 3 U1 变频器 MM420 1 4 M1 交流感应电机 40W 51K40GNS/5GN30K 1 5 M2 直流永磁电机 24V/3W/20RPM TH37JB32C 1 6 PLC(Demo 箱一套 ) IC695CHS012 1 IC695PSD040 1 IC695CPU310 3 IC695ETM001 1 IC694ACC300 1 IC694MDL754 1 IC695ALG600 1 IC695ALG704 1 IC695HSC304 1 IC694MDL645 3 IC695LRE001 1 QuickPanel 等附件 1 套 7 U2 语音报站器 HX850YY 1 8 QF1 小型断路器 OSMC32N2C6 1 9 外呼叫盒 6 套 10 内呼叫盒 1 套 洛阳理工学院毕业设计（论文） 12 序号 代号 部件名称 技术规格 型 号 数量 11 BMB10 拨码开关 10 组 12 B1B17 限位开关 SS5GL2 17 13 KAKA4 继电器 MY4NJ/24VDC 3 14 S1 对射传感器 PBS3MDTT1 发送器 PBS3MDTT2P 接收器 I/O 分配表 本课题的 I/O 分配较多，包含三台电梯的所有输入输出。 但是由于 2号和 3 号电梯由总线控制， I/O 地址分配灵活，因此此处只给出了 1 号电梯的 I/O 地址分配表，如下表 32 所示。 本课题中所用到的 2 号电梯输入输出地址分别为 I203~I237 和 Q201~Q235， 3 号电梯输入输出地址分别为I403~I437 和 Q401~Q435。 表 32 I/O 地址分配表 序号 输入地址 备注 输出地址 备注 1 I3 内呼按钮 1 层 Q1 电梯内呼按钮指示 1 层 2 I4 内呼按钮 2 层 Q2 电梯内呼按钮指示 2 层 3 I5 内呼按钮 3 层 Q3 电梯内呼按钮指示 3 层 4 I6 内呼按钮 4 层 Q4 电梯内呼按钮指示 4 层 5 I7 内呼按钮 5 层 Q5 电梯内呼按钮指示 5 层 6 I8 内呼按钮 6 层 Q6 电梯内呼按钮指示 6 层 7 I9 开门按钮 Q7 电梯内呼按钮指示开门 8 I10 关门按钮 Q8 电梯内呼按钮指示关门 9 I11 外呼按钮 1 层上 Q9 电梯外呼按钮指示 1 层上 洛阳理工学院毕业设计（论文） 13 序号 输入地址 备注 输出地址 备注 10 I12 外呼按钮 2 层下 Q10 电梯外呼按钮指示 2 层下 11 I13 外 呼按钮 2 层上 Q11 电梯外呼按钮指示 2 层上 12 I14 外呼按钮 3 层下 Q12 电梯外呼按钮指示 3 层下 13 I15 外呼按钮 3 层上 Q13 电梯外呼按钮指示 3 层上 14 I16 外呼按钮 4 层下 Q14 电梯外呼按钮指示 4 层下 15 I17 外呼按钮 4 层上 Q15 电梯外呼按钮指示 4 层上 16 I18 外呼按钮 5 层下 Q16 电梯外呼按钮指示 5 层下 17 I19 外呼按钮 5 层上 Q17 电梯外呼按钮指示 5 层上 18 I20 外呼按钮 6 层下 Q18 电梯外呼按钮指 示 6 层下 19 I21 定位 1 层下限 Q19 变频器正向运行（轿厢上升） 20 I22 定位 1 层上限 Q20 变频器反向运行（轿厢下降） 21 I23 定位 2 层下限 Q21 变频器频率信号 22 I24 定位 2 层上限 Q22 轿厢门电机开门 23 I25 定位 3 层下限 Q23 轿厢门电机关门 24 I26 定位 3 层上限 Q24 轿厢照明风机 25 I27 定位 4 层下限 Q25 显示块楼层显示 B1 位 26 I28 定位 4 层上限 Q26 显示块楼层显示 B2 位 27 I29 定位 5 层下限 Q27 显示块楼层显示 B3 位 28 I30 定位 5 层上限 Q28 楼层显示块上行指示 29 I31 定位 6 层下限 Q29 楼层显示块下行指示 30 I32 定位 6 层上限 Q30 报站器显示 B1 位 31 I33 轿厢下限 Q31 报站器显示 B2 位 32 I34 轿厢上限 Q32 报站器显示 B3 位 33 I35 开门到位检测 Q33 楼层播放信号 34 I36 关门到位检测 Q34 上行播放信号 35 I37 关门防夹传感器 Q35 下行播放信号 洛阳理工学院毕业设计（论文） 14 硬件设计 整体布局图 见附录 1 的整体布局图。 PAC 与 HMI 连接图 见附录 1 的 PAC 与 HNI 连接图。 输入输出图 见附录 1 的输入图和输出图。 供电图 见附录 1 的供电图。 电机控制图 见附录 1 的曳引电机控制图和门电机控制图。 洛阳理工学院毕业设计（论文） 15 第 4 章 软件设计 程序流程图 本课题主要是对三台电梯实现远程控制，编程思想即首先完成单台电梯的控制，然后实现三部群控。 单梯控制流程图 如下图 41 所示： 子 程 序开 始有 没 有 呼 梯。 呼 梯 当 前 楼 层。 呼 梯 当 前 楼 层。 到 达 目 标 层。 电 梯 停 止。 空 闲 状 态电 梯 上 行 状 态电 梯 下 行 状 态电 梯 减 速 状 态电 梯 门 控 状 态子 程 序 结 束无是是是是有否 图 41 单梯控制流程图 群控流程图 如下图 42 所示，为本课题的电梯群控流程图。 洛阳理工学院毕业设计（论文） 16。