wincc的电梯群控系统设计群控算法设计
随着科学技术的提升、社会经济的发展以及人们对生活品质的追求，现代化城市已经被高层建筑物所替换。作为垂直运输工具的电梯，运载着庞大的物流及人流的输送，其作用在高层建筑物中尤其重要。本课题来源于实验室，采用三台S7-300PLC构成PROFIBUS-DP主从网络分别控制三台六层电梯，在自动运行模式下可根据系统时间自动切换为最短候梯时间控制与最低能耗控制。本论文的任务是在主站中根据运行每一台电梯的模式、位置与运行状态及系统时间完成两种算法程序设计，并将每一台电梯的运行状态与故障信息上报。根据其任务要求需要系统硬件配置与网络组态、最快响应原则算法、最低能耗原则算法及区分两种算法的系统时间设计。关键词 PLC，现场总线，电梯群控，系统时间
目 录
1 绪论 1
1.1 电梯技术发展的历史和趋势 1
1.2 课题的研究内容与意义 2
2 控制系统的总体方案设计 4
2.1 控制系统的总目标 4
2.2 控制系统的总体方案 4
3 控制系统的硬件设计与网络组态 7
3.1 电梯控制系统的模型 7
3.2 PLC硬件配置与网络组态 7
3.3 PROFIBUSDP现场总线硬件设计 10
4 电梯群控算法的选择 15
4.1 最快响应原则的选择 15
4.2 最低能耗原则的选择 16
5 控制系统软件的设计 17
5.1 主从站数据通信设计 18
5.2 系统时间切换设计 19
5.3 上、下行任务分配设计 20
5.4 最快响应原则分配设计 22
5.5 最低能耗原则分配设计 28
6 仿真调试 31
结论 35
致谢 36
参考文献 37
1 绪论
随着我国经济的飞速发展及城镇化进程的不断推进，高层建筑日益剧增，在我国经济和生活中电梯有着广泛的应用。我国的电梯行业已经达到一个快速发展期，目前，我国在电梯增长率、保有量、生产量方面均为世界首位。在2015~2020年中国电梯行业现状 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
研究分析及市场前景预测报告中提到：特别是我国在未来一段时间内对保障房市场的投入，包括保障性住房在内的住宅建设总量将呈现增长的趋势，同时，也将带动电梯的需求量进一步提高。因此，在将来相当长的时间范围内我国仍是全球最大的电梯市场，而且存在巨大的潜力。
现如今国内电梯群控系统技术并不理想，还有待进一步提高，并且国外电梯公司把持着多数国内所使用的电梯群控系统，而国内电梯群控系统的研究起步较慢，并且较国外电梯群控技术有相当大的差距[1]。
因此，如何有效的利用电梯群控系统的策略及不断发展的信息技术，对高层建筑物内的群组电梯逻辑调度、优化管理、协调运行，并且提高群组电梯的运行效率和服务质量，具有极为重要的现实意义。同时，对电梯群控系统的研究和掌握在国内电梯行业将有较大的促进作用[1]。
1.1 电梯技术发展的历史和趋势
1.1.1 电梯群控技术的几个发展阶段
对于电梯群控技术急需解决的问题就是：对建筑物内的多部电梯如何合理的进行管理和调度，以电梯资源分配的优化，更好的满足高层建筑物内客流的需求[1]。
电梯群控技术大致可以分为以下几个发展阶段：
（1） 1971年之前，在这段时期内，电梯群控技术还处于发展阶段，采用的是继电器时序控制和预选分区控制；区间指派方式为轿厢指派方式[1]。
（2） 1971年~1975年，在这段时期内，电梯群控技术在硬件上采用集成电路模式，可以在较为复杂的逻辑运算中进行[1]。
（3）1975年~1988年，在这段时期内，计算机技术广泛的应用于电梯群控技术，是现代电梯群控阶段的开始[1]。
（4）1988年至今，在这段时期内，微处理器和网络技术快速发展，基于现场总线和各种先进算法的电梯群控系统被广泛的应用着[1]。
1.1.2 电梯的发展趋势
随着新材料技术以及电子信息技术的高速发展，目前，电梯群控技术出现了如下的发展趋势：
智能化
强大的计算机软硬件资源将支撑着电梯智能群控系统，比如模糊控制理论、神经
网络控制理论、专家控制系统、计算机图像监控的群控系统等。未来智能化电梯的发展方向是将新兴科学(如最优控制、预测控制、模式识别、机器学习、计算机视觉等)和智能控制方法进行结合。随着现代智能建筑的发展，智能化建筑物中所有的自动化服务设备将与电梯的智能群控系统结合成整体智能系统[2]。
超高速
本世纪将会发展多功能、多用途的塔式建筑物，超高速电梯将可能成为主要的研究方向。将来超高速电梯不但速度可以得到大幅度提升，舒适度也将会有明显的改善。
蓝牙技术的应用
蓝牙技术具有开放性，短距离无线通讯功能的技术规范。它可以利用短距离无线通讯的功能将多部电梯上各种电子设备连接起来，实现无线通讯传输。这种技术将会大大的减少电梯的使用费用和安装周期，有效地提高电梯的控制精度和可靠性，有利于将电梯归纳到智能化管理小区系统中或高层建筑管理系统中[2]。
网络化
网络技术和电梯控制系统相结合，各个建筑物中的电梯利用网络监视起来进行保障和维护[2]。
另外，电梯的无底坑、双层轿厢、双向安全装置、无线控制也是电梯技术发展的新亮点[2]。
1.2 课题的研究内容与意义
1.2.1 研究的背景
随着中、大型楼宇智能化的飞速发展及我国经济的高速发展，使得电梯智能系统得到快速的发展，并在当今乃至未来都将扮演着重要的角色。电梯控制系统的方式主要包含三种：即PLC控制、微机控制及继电器控制。
目 录
1 绪论 1
1.1 电梯技术发展的历史和趋势 1
1.2 课题的研究内容与意义 2
2 控制系统的总体方案设计 4
2.1 控制系统的总目标 4
2.2 控制系统的总体方案 4
3 控制系统的硬件设计与网络组态 7
3.1 电梯控制系统的模型 7
3.2 PLC硬件配置与网络组态 7
3.3 PROFIBUSDP现场总线硬件设计 10
4 电梯群控算法的选择 15
4.1 最快响应原则的选择 15
4.2 最低能耗原则的选择 16
5 控制系统软件的设计 17
5.1 主从站数据通信设计 18
5.2 系统时间切换设计 19
5.3 上、下行任务分配设计 20
5.4 最快响应原则分配设计 22
5.5 最低能耗原则分配设计 28
6 仿真调试 31
结论 35
致谢 36
参考文献 37
1 绪论
随着我国经济的飞速发展及城镇化进程的不断推进，高层建筑日益剧增，在我国经济和生活中电梯有着广泛的应用。我国的电梯行业已经达到一个快速发展期，目前，我国在电梯增长率、保有量、生产量方面均为世界首位。在2015~2020年中国电梯行业现状 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
研究分析及市场前景预测报告中提到：特别是我国在未来一段时间内对保障房市场的投入，包括保障性住房在内的住宅建设总量将呈现增长的趋势，同时，也将带动电梯的需求量进一步提高。因此，在将来相当长的时间范围内我国仍是全球最大的电梯市场，而且存在巨大的潜力。
现如今国内电梯群控系统技术并不理想，还有待进一步提高，并且国外电梯公司把持着多数国内所使用的电梯群控系统，而国内电梯群控系统的研究起步较慢，并且较国外电梯群控技术有相当大的差距[1]。
因此，如何有效的利用电梯群控系统的策略及不断发展的信息技术，对高层建筑物内的群组电梯逻辑调度、优化管理、协调运行，并且提高群组电梯的运行效率和服务质量，具有极为重要的现实意义。同时，对电梯群控系统的研究和掌握在国内电梯行业将有较大的促进作用[1]。
1.1 电梯技术发展的历史和趋势
1.1.1 电梯群控技术的几个发展阶段
对于电梯群控技术急需解决的问题就是：对建筑物内的多部电梯如何合理的进行管理和调度，以电梯资源分配的优化，更好的满足高层建筑物内客流的需求[1]。
电梯群控技术大致可以分为以下几个发展阶段：
（1） 1971年之前，在这段时期内，电梯群控技术还处于发展阶段，采用的是继电器时序控制和预选分区控制；区间指派方式为轿厢指派方式[1]。
（2） 1971年~1975年，在这段时期内，电梯群控技术在硬件上采用集成电路模式，可以在较为复杂的逻辑运算中进行[1]。
（3）1975年~1988年，在这段时期内，计算机技术广泛的应用于电梯群控技术，是现代电梯群控阶段的开始[1]。
（4）1988年至今，在这段时期内，微处理器和网络技术快速发展，基于现场总线和各种先进算法的电梯群控系统被广泛的应用着[1]。
1.1.2 电梯的发展趋势
随着新材料技术以及电子信息技术的高速发展，目前，电梯群控技术出现了如下的发展趋势：
智能化
强大的计算机软硬件资源将支撑着电梯智能群控系统，比如模糊控制理论、神经
网络控制理论、专家控制系统、计算机图像监控的群控系统等。未来智能化电梯的发展方向是将新兴科学(如最优控制、预测控制、模式识别、机器学习、计算机视觉等)和智能控制方法进行结合。随着现代智能建筑的发展，智能化建筑物中所有的自动化服务设备将与电梯的智能群控系统结合成整体智能系统[2]。
超高速
本世纪将会发展多功能、多用途的塔式建筑物，超高速电梯将可能成为主要的研究方向。将来超高速电梯不但速度可以得到大幅度提升，舒适度也将会有明显的改善。
蓝牙技术的应用
蓝牙技术具有开放性，短距离无线通讯功能的技术规范。它可以利用短距离无线通讯的功能将多部电梯上各种电子设备连接起来，实现无线通讯传输。这种技术将会大大的减少电梯的使用费用和安装周期，有效地提高电梯的控制精度和可靠性，有利于将电梯归纳到智能化管理小区系统中或高层建筑管理系统中[2]。
网络化
网络技术和电梯控制系统相结合，各个建筑物中的电梯利用网络监视起来进行保障和维护[2]。
另外，电梯的无底坑、双层轿厢、双向安全装置、无线控制也是电梯技术发展的新亮点[2]。
1.2 课题的研究内容与意义
1.2.1 研究的背景
随着中、大型楼宇智能化的飞速发展及我国经济的高速发展，使得电梯智能系统得到快速的发展，并在当今乃至未来都将扮演着重要的角色。电梯控制系统的方式主要包含三种：即PLC控制、微机控制及继电器控制。
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