我国电梯群控系统研究文献综述与思考
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电梯控制系统设计文献综述本文将对电梯控制系统的设计进行综述。
首先,我们将概述电梯控制系统的基本原理和工作流程。
然后,我们将介绍一些在电梯控制系统研究中常用的技术和方法。
最后,我们将讨论一些当前电梯控制系统研究中的挑战和未来的发展方向。
电梯控制系统的基本原理是根据乘客的请求和电梯当前所处的状态来决定电梯的运行和停靠。
电梯的请求可以是乘客通过电梯内部的按钮或者楼层的按钮发出的。
电梯的状态包括电梯所处的楼层、方向和运行速度等。
电梯控制系统会根据这些信息来安排电梯的运行路径,以使乘客的等待时间和乘坐时间最小化。
在电梯控制系统研究中,有很多常用的技术和方法。
其中一个重要的技术是调度算法。
调度算法用于确定电梯的行进方向和楼层的选择,以最大程度地减少乘客的等待时间和乘坐时间。
常见的调度算法包括最短等待时间优先、最小总旅程时间优先和最大运载量优先等。
此外,还有一些基于智能算法的调度方法,如遗传算法、模拟退火算法和蚁群算法等。
除了调度算法,电梯控制系统的研究还涉及到一些其他技术和方法。
其中一个是故障诊断和智能维护技术。
故障诊断技术可以通过监测电梯的状态参数,如电流、转速和温度等,来检测潜在的故障,并及时采取相应的维修措施。
智能维护技术可以通过对电梯的使用情况进行分析和预测,提前进行维护和保养,以减少故障和提高电梯的可靠性和安全性。
在当前的电梯控制系统研究中,还存在一些挑战和待解决的问题。
首先,电梯控制系统需要考虑到乘客的个性化需求,如乘坐时间的限制、特殊人群的需求等。
其次,电梯控制系统需要与楼宇管理系统、安全系统等其他系统进行集成,以实现更高效和安全的运营管理。
此外,电梯控制系统的可靠性、安全性和节能性也是当前研究的重要方向。
未来的发展方向包括进一步应用互联网和物联网技术,以实现更高级的电梯控制系统。
例如,可以将电梯控制系统与乘客的智能手机或手表等设备进行连接,以实现远程控制和个性化的服务。
此外,可以利用传感器和大数据分析技术,对乘客的行为和需求进行实时监测和预测,以优化电梯的运行和服务。
...燕山大学毕业设计( 论文)文献综述院(系):电气工程系专业班级:09 过控 2 班综述题目:电梯控制系统的研究学生姓学号:指导教师电梯控制系统设计文献综述一.电梯的起源及历史回眸1.1 电梯的起源电梯起源于公元前2600 年埃及人在建造金字塔时使用了最原始的提升系统说起,但这一类起重机的能源均为人力。
1203 年,法国的二修道院安装了一台起重机。
所不同的是该机器是利用驴作为动力,载荷由绕在一个大滚筒上的绳子进行起吊。
此种方法一直沿用到现在,直到瓦特发明了蒸汽机,约在1800年,煤矿主才利用起重机把矿井中的煤输送上来。
数百年来人们制造过各种各样的升降机,它们都具有一个共同的缺陷:只要起吊绳突然断裂,升降机便急速地坠落到底层。
前两代无机房电梯在欧洲已经淘汰,淘汰的原因是安全隐患严重,所以在1997 年开始几乎没有欧洲公司再使用该类无机房电梯了。
而第三代无机房电梯属于改变前两代的新产品,所以一直受到青睐。
但是主机放在轿厢顶部的安全问题及噪音十分不受欢迎,所以在欧洲也没得到发展。
在带三代无机房电梯受到发展的只有通力的电梯。
但是通力的产品虽然比前两代有了技术方面的突破,特别是主机的突破应该说对无机房技术的普遍应用提供了十分好的契机,不过公振共鸣问题没有侧地解决是一个重要的技术设计缺陷。
同时该种技术限制了速度与高度的提高。
1.2 电梯的发展历史电梯进入人们的生活已经150 年了。
一个半世纪的风风雨雨,翻天覆地的是历史的变迁,永恒不变的是电梯提升人类生活质量的承诺。
人类利用升降工具运输货物、人员的历史非常悠久。
早在公元前2600 年,埃及人在建造金字塔时就使用了最原始的升降系统,这套系统的基本原理至今仍无变化;即一个平衡物下降的同时,负载平台上升。
早期的升降工具基本以人为动力。
1203 年,在法国海岸边的一个修道院里安装了一台以驴子为动力的起重机,这才结束了用人力运送重物的历史。
英国科学家瓦特发明蒸汽机后,起重机装置开始采用蒸汽为动力。
1 绪论1.1 课题研究背景电梯作为高层智能大厦的主要垂直交通工具,电梯系统的服务质量和服务效率的提高对建筑物的有效利用和性能发挥将产生极为重要的影响。
为提高服务质量和服务效率,电梯的控制技术由单台电梯的独立控制发展到多台电梯的协调控制,进行合理的调度和管理,即电梯群控。
所谓电梯群控系统EGCS(Elevator Group Control System)是指:综合考虑大楼的交通模式、各时刻的交通流量、各楼层的乘客轿外呼梯信号等各种因素,对一栋楼宇里布置在一起的多台电梯进行统一调度,每个楼层的召唤信号集中由群控主机来控制,根据系统设定的优化目标和建筑物中的实际交通状况,产生最优派梯决策的控制系统[1]。
电梯群控系统能够有效地改善客流调度及运输效果,一直受到人们的高度重视。
而我国在电梯群控方面的起步比较晚,现阶段对于电梯群控的关键技术尚未能完全掌握,拥有自主版权的群控方法和技术在实际中的应用还比较少,且与国外相比还有较大的差距。
因此,很有必要在电梯群控方面展开研究。
1.2 电梯群控系统的概述1.2.1 电梯群控系统的起源历史上第一台真正的电梯出现在1889年12月,由美国Otis电梯公司研制,它是由电力驱动,齿轮直接传动的。
此时的电梯必须由司机操作运行,既浪费人力又浪费资源且得不到较好的经济效益。
为了改善这一问题,人们逐渐发展出了以下几种电梯控制方法[2]:1、简易自动控制方式这种方式是一种最简单的自动控制方式。
每层的呼叫按钮只有一个,上行与下行通用。
轿厢由层站呼叫按钮和轿厢内的选层按钮来启动运行,最后停靠在电梯内选层或电梯外呼梯的那一层。
在执行某个呼梯指令时轿厢不再应答其它呼梯信号。
2、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,在此方式中,中间层站设有上、下两个方向的呼梯按钮以供选择,电梯能够同时记住轿内选层和层站呼梯信号。
轿厢应答启动运行,在顺向运动中,依次应答顺向的呼梯,在呼梯层站停靠。
电梯控制系统研究毕业论文目录摘要·第一章绪论··1.1课题的研究背景及意义1.2 电梯的国外发展状况1.3课题研究的容第2章电梯的综述··2.1电梯的定义与简介···················2.2电梯的历史发展····················2.3电梯的种类·······················2.4电梯的主要参数及性能指标················2.5电梯的结构及组成部件··················第3章控制系统软件控制回路··3.1 总体方案的确定·····················3.2 设计思想························第4章软件的选择··第5章硬件的控制··5.1主拖动回路的设计··5.1.1电梯机房里的主要部件··5.1.2电梯的安全保护装置··5.2.1电梯参数的计算··5.2.2变频器的工作原理··5.2.3电机与变频器配置及容量的选择··5.3电梯门控制系统··5.3.1开关门过程··5.3.2门的拖动系统··第六章经济效益分析··结论·致谢·参考文献·附录·第一章绪论1.1课题的研究背景及意义电梯是高层宾馆、商店、住宅、多层厂房和仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。
关于智能电梯群控系统设计的研究电梯对于目前大楼林立的居住环境已是必备的运输设备,在大楼内上下移动需要电梯的帮忙,所以如何让此运输设备能以更快速、更节能的方式运作,是一个具有高度实用性的研究议题。
在这种背景下,文章首先探讨了电梯群控系统及设计思路,进而分析了智能电梯群控模拟系统架构。
标签:智能电梯;群控系统;设计1 电梯群控系统及设计思路随着高楼大厦的迅速发展,乘客用电梯在建筑物内已是不可或缺的运输设备,而在多数大楼里都拥有超过两部以上的电梯,以应付建筑物内的用户人数,若同一大楼的电梯是以各自独立的方式运作,只会浪费电梯的使用效能且使运送效率下降,此时,适当的电梯群组控制系统便显得格外重要。
电梯群控系统能针对大楼不同时段及不同交通流量的使用模式,再依据收集的所有电梯状态及各楼层叫车状态参数,经由适当的派车机制,作出当时情况的最佳派车。
在每栋拥有电梯的建筑物里每层楼都有两个楼层呼叫(上行,下行)按钮,用于告知电梯群控系统该楼层的需求用户欲往方向,也就是当某楼层楼层呼叫有需求时,电梯群控系统将会指派一台最适电梯服务该楼层呼叫,而被指派的电梯车厢将会移动至楼层呼叫楼层完成此需求服务。
以下为电梯群控系统控制流程:(1)当有一个乘客目前位于一楼欲往十五楼,按下上行楼层呼叫按钮。
电梯群控系统所能收集到的参数仅有一楼有乘客欲上行,并无法得知欲往十五楼层及乘客人数。
(2)该该楼层呼叫信号参数传送至电梯群控系统。
(3)电梯群控系统选择当时最适电梯车厢服务该楼层呼叫。
(4)电梯群控系统传送该楼层呼叫信号参数给指派的电梯车厢。
(5)被指派的电梯车厢在收到信号后,开始移动至该楼层即呼叫楼层一楼。
(6)在电梯车厢移动期间,电梯群控系统还是持续针对当时所有电梯不同情况及楼层状况,进行最合适的电梯车厢指派,直到有电梯车厢让乘客完成搭乘动作。
(7)乘客入内搭乘后,将会在电梯车厢内按下欲往楼层十五楼按钮。
(8)电梯车厢将传送十五楼层信号参数至电梯群控系统并开始移动至十五楼层。
电梯现状调研报告总结与反思1. 调研目的本次调研的目的是了解目前电梯的现状及存在的问题,为电梯的运营管理和维护提供参考,并提出解决方案,以提高电梯的效率和安全性。
2. 调研方法本次调研采用了问卷调查和现场观察相结合的方式进行。
问卷调查主要针对使用者的满意度、问题反馈以及对电梯安全等方面进行调查,现场观察主要观察电梯使用过程中存在的问题和隐患。
3. 调研结果3.1 满意度调查结果根据问卷调查结果显示,大约有60%的使用者对电梯的工作效率比较满意,25%的使用者表示基本满意,15%的使用者表示不满意或非常不满意。
其中,使用者对电梯速度、楼层选择、运行平稳度等方面较为满意,但对电梯维护保养和安全方面存在一些不满意的问题。
3.2 问题反馈总结从用户反馈的问题中,我们总结出以下几个主要问题:- 电梯运行时出现异常声音或晃动,造成用户不安全感;- 电梯内留有杂物或者存在异味,影响用户的使用体验;- 电梯楼层显示不准确或存在误差,给用户带来不便;- 电梯维护保养不及时,导致电梯故障频繁发生。
3.3 安全隐患观察结果通过现场观察,我们发现了一些电梯使用中存在的安全隐患:- 电梯内灯光昏暗,使用户难以看清楚电梯内部情况,易造成安全事故;- 电梯内应急呼叫按钮无响应或故障,用户在遇到紧急情况时无法及时获取帮助;- 电梯防护门不完善,存在夹人的危险;- 电梯使用过程中没有有效的紧急停止装置,无法迅速停止故障电梯。
4. 反思与建议通过对电梯现状的调研,我们发现存在一些问题和隐患。
针对这些问题,我们提出以下建议:- 对电梯进行定期保养和维护,以减少故障发生的次数和频率;- 加强对电梯运行情况的监控和管理,及时发现和解决存在的问题;- 改善电梯内部环境,保持干净整洁,消除异味;- 增加电梯内部照明设备的亮度,提高用户的使用体验;- 完善电梯的应急呼叫系统,确保用户在紧急情况下能够及时获取帮助;- 安装有效的紧急停止装置,以应对电梯故障时的紧急情况。
电梯文献综述 Last updated on the afternoon of January 3, 2021文献综述摘要随着社会经济的迅速发展,电梯节能已经成为社会关注的要点。
本文针对电梯节能的国内外现状,分析了电梯节能存在的问题,同时给出了相应的解决方法,并在此基础上对电梯节能的研究方向进行了阐述。
一、电梯节能技术在国内外的现状1、电梯节能技术在国外的现状国外很多国家把节能战略放在国家能源战略的首位,在节能减排方面有很多成功经验。
由于国情不同,不同国家能源政策的着眼点和倾向也不同。
美国和欧盟能源需求大,对外依赖强,所以其能源政策的首要点都是提高能源使用效率。
日本有《节能法》,但近来的本州岛附近发生强烈地震,并引发海啸,强震导致福岛第一核电站发生爆炸引发的核危机引起了各国的恐慌,再次提醒各国节能迫在眉睫。
世界电梯技术发展迅猛,从最早的交流双速电梯到20世纪90年代的变频技术。
采用变频技术的空调器,节电效果比普通空调平均节电30%以上[2],提高了能源的利用率。
而电梯使用变频技术节能效果同样显着。
此后,电梯技术发展到永磁同步无齿轮技术在中低速电梯中的使用,实现了电梯节能史上的一次飞跃。
近几年来,随着无机房、小机房电梯的广泛应用,永磁同步电动机的无齿轮传动成为目前电梯行业的技术发展主要趋势。
无齿轮传动电梯由电动机的输出轴直接与主机的曳引轮连接,不需要齿轮减速或其它减速机构,直接驱动电梯运行。
这种传动方式具有传动效率高、噪音低、机械结构简单等特点,是目前电梯众多曳引传动方式中的最佳方案。
永磁同步无齿轮技术是用电机在低转速时提供大扭矩,以此带来较大能量的节约,经测算,平均节能20%,最大40%。
永磁同步电动机技术与计算机技术的应用为电梯发电节能装置的应用与推广提供了技术保障。
电梯发电节能装置能有效的将中储存的电能反馈回送给交流电网供周边其他用电设备使用,节电效果十分明显,一般节电率可达15%-40%。
电梯控制系统研究毕业论文目录摘要·第一章绪论··1.1课题的研究背景及意义1.2 电梯的国外发展状况1.3课题研究的容第2章电梯的综述··2.1电梯的定义与简介···················2.2电梯的历史发展····················2.3电梯的种类·······················2.4电梯的主要参数及性能指标················2.5电梯的结构及组成部件··················第3章控制系统软件控制回路··3.1 总体方案的确定·····················3.2 设计思想························第4章软件的选择··第5章硬件的控制··5.1主拖动回路的设计··5.1.1电梯机房里的主要部件··5.1.2电梯的安全保护装置··5.2.1电梯参数的计算··5.2.2变频器的工作原理··5.2.3电机与变频器配置及容量的选择··5.3电梯门控制系统··5.3.1开关门过程··5.3.2门的拖动系统··第六章经济效益分析··结论·致谢·参考文献·附录·第一章绪论1.1课题的研究背景及意义电梯是高层宾馆、商店、住宅、多层厂房和仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。
电梯群控智能系统与智能控制技术摘要:电梯群控智能系统作为电梯应用的一个重要方面,其关键地位不言而喻。
本课题的研究将更好地完善智能电梯群控系统的分析和控制,通过合理的措施和途径,进一步优化智能电梯群控工作的最终整体效果。
基于此,本文主要对电梯群控智能系统与智能控制技术进行分析探讨。
关键词:电梯群控;智能系统;智能控制技术1、前言为了提高电梯的服务质量和运行效率,电梯群控系统的研究成为人们关注的焦点。
电梯群控系统中存在着不确定性、随机性和非线性,传统的控制算法控制目标单一,不能满足现代乘客的需求。
因此,将智能控制系统中的模糊系统、神经网络和专家系统最有效地应用于电梯控制中。
使电梯群控系统更加成熟,进而服务于全人类。
2、电梯群控智能系统20世纪70年代中期,群控系统开始使用计算机技术。
计算机的应用使人们可以利用各种人工智能技术研究电梯交通系统的动态特性,提高高层建筑物内交通系统的垂直运输效率,充分发挥智能化大楼的综合功能。
高层建筑更加依赖于电梯系统的高质量和高容量的服务。
高质量的服务是指候梯时间短和乘梯时间短,高容量的服务是指运载容量大。
1970年,日立公司使用计算机开发出一种能学习的电梯系统。
1973年,日立公司在统计特性分析的基础上推出了预测控制系统,以解决下行高峰时乘客等待时间问题。
同时推出的CIP/IC系统可提供文字信号,应答在电梯厅层候梯的乘客的呼梯信号。
计算机群控系统使用等待时间预报控制,电梯到达各个楼层的时间预报准确性进一步提高,但其使用的等周期运行方式不能令人满意,长时间候梯仍是需要解决的问题。
1976年,三菱公司推出了OS′75系统,使用呼叫分配方法解决等周期运行中遇到的问题,缩短了平均候梯时间。
1979年,东芝公司推出了C-800系统,可以随着住户的人数变化而改变控制策略。
同期,日立公司也推出了CIP-系列,利用实时候梯时间的直接预报进行厅层呼叫分配。
带有计算机的群控系统提供了良好的功能,能更准确地预报电梯的运行状态,降低长时间等待的几率。
西安理工大学毕业设计 (论文)文献综述院 (系):专业班级:综述题目:电梯的远程控制系统设计与研究学生姓名:学 号:指导教师:电梯控制系统设计文献综述1 电梯的定义及历史回眸1.1 电梯的定义一种以电动机为动力的垂直升降机,装有箱状吊舱,用于多层建筑乘人或载运货物。
也有台阶式,踏步板装在履带上连续运行,俗称自动电梯。
它是服务于规定楼层的固定式升降设备。
具有一个轿厢,运行在至少两列垂直的或倾斜角小于15°的刚性导轨之间。
轿厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装卸货物。
习惯上不论其驱动方式如何,将电梯作为建筑物内垂直交通运输工具的总称。
1.2 电梯的发展历史回眸电梯技术发展大致分为两个阶段[1]:(1)电梯的雏形阶段1785年,英国出现了用蒸汽机驱动的升降机;1900年,以交流电动机传动的电梯开始问世。
1902年,瑞士的迅达公司研制成功了世界上第一台按钮式自动电梯,采用全自动的控制方式,提高了电梯的输送能力和安全性。
(2)现代电梯的发展阶段1903年,美国奥的斯公司生产了不带减速器的无齿轮高速电梯,电梯传动机构采用曳引驱动代替以往的卷筒式,为当今高层的大行程、高速度电梯奠定了基础;1976年,电梯上开始运用微处理机,之后随着大功率晶体管模块的问世,以及微机及数字调节器技术的不断成熟,人们利用调节脉冲宽度来调节电子逆变器,实现了对电梯中电动机的调压调频(VVVF),达到了线性调速的目的;1990年,电梯控制系统由并行信号传输向以串行为主的信号传输过渡,提高了整体系统的可靠性,为实现电梯的群控,智能化和远程监控提供了条件。
1.3 我国电梯事业的发展现状[2]大规模的经济建设尤其是蓬勃发展的房地产业给电梯行业开拓了广阔的市场,2001年我国电梯产量达4.5万台,创造了行业发展史上的一个新的高峰,被业内人士称为“第三次浪潮”。
目前,中国经济建设需求的各类电梯、几乎全部可以在中国生产。
据统计,全世界平均1000人有1台电梯。
.word版本. 毕业设计说明书题目:电梯群控系统模糊控制技术的研究与设计姓名:王正斌学号:0923105012指导教师:师玉宝专业年级:自动化2009级所在学院和系:化工学院化工机械系完成日期: 2013年6月6日答辩日期: 2013年6月13日.word版本. 电梯群控系统模糊控制技术的研究与设计摘要文章简要介绍了电梯以及电梯的种类,电梯群控系统的发展状况和基本原理;重点介绍了模糊控制技术,包括模糊控制技术的发展概况以及模糊控制技术的基本原理和模糊控制器的设计,分析了将模糊控制技术应用到EGCS中的可行性和必要性。
构建了电梯调度目标的综合评价函数,将减少平均候梯时间(AWT)、减小平均乘梯时间(ART)、减小长时间候梯率(LWP)和减小运行能耗(RPC)四个重要目标的加权平均值作为评价函数,并根据加权系数,实现电梯群的优化控制;最后提出了仿真总体设计并应用matlab仿真软件对群控系统的运行情况进行仿真,仿真实验给出了本文所提出的电梯群控系统的性能,验证了方案的可行性和有效性。
结果证明,基于模糊控制技术的电梯群控系统的平均候梯时间、平均乘梯时间以及系统能耗比传统的集选控制系统相比都有了明显的降低,充分说明了基于模糊控制技术的群控算法的有效性和可行性。
关键词:电梯群控,基本原理,模糊控制,评价函数,系统仿真.Elevator Group Control System Fuzzy Control TechnologyResearch and DesignAbstractPaper briefly describes the type of lift and elevator, the elevator group control system development; focuses on the fuzzy control technology, including overview of the development of fuzzy control technology and fuzzy control technology works; analysis of the fuzzy control technique applied to the EGCS feasibility and necessity. Constructed elevator dispatching the goal of comprehensive evaluation function, the average waiting time will be less, less the average riding time, less energy consumption three important goals as a weighted average of the evaluation function, and according to the weighting coefficient, to achieve optimal control of elevator group; Finally matlab simulation software application group control operation of the system simulation, the simulation experiment shows that the proposed performance of elevator group control system to verify the feasibility and effectiveness. The results show that based on fuzzy control technology elevator group control system, the average waiting time, the average riding time and energy consumption than traditional assembly election systems have a significantly reduced compared to fully explain the fuzzy control technology group control algorithm is effective and feasible.Keywords: elevator group control, elevator traffic flow, fuzzy control, the evaluation function, system simulationword版本..word版本. 目录摘要 (I)Abstract (III)目录 (V)1绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 课题研究的目的和意义 (1)2 电梯及其群控技术 (3)2.1 电梯及其种类 (3)2.2 电梯控制技术的发展概况 (3)2.3电梯群控系统的基本原理 (4)2.3.1电梯群控系统基本机构 (4)2.3.2电梯群控系统功能 (5)2.3.3电梯群控系统的动态特性分析 (6)3模糊控制 (9)3.1 模糊控制发展状况 (9)3.2模糊控制基本原理 (10)3.3模糊控制器的设计 (10)3.4模糊控制技术的可行性和必要性分析 (10)3.4.1传统群控电梯的派梯系统 (10)3.4.2模糊派梯系统 (11)3.5小结 (11)4基于模糊控制技术的电梯调度方法 (13)4.1模糊电梯群控系统运行说明 (13)4.2模糊派梯调度模块设计 (13)4.2.1评价函数的确定 (13)4.2.2权系数的设置原则 (14)4.2.3模糊控制器设计 (14)5电梯群控系统运行仿真 (23)5.1群控仿真系统总体设计 (23)5.2群控系统仿真程序设计 (23)5.2.1群控仿真主控制程序设计 (24)5.2.2乘客到达处理程序设计 (24).word版本. 5.2.3呼梯信号处理程序设计 (24)5.2.4模糊派梯程序设计 (24)5.2.5电梯运行控制程序设计 (25)5.2.6电梯停站处理程序 (27)6运行仿真及结果 (35)6.1仿真环境设置 (35)6.2仿真结果 (35)6.3仿真数据分析: (37)7结论 (39)参考文献 (41)致 (43).word版本. 1绪论1.1 概述乘客电梯的第一次使用出现于 18 世纪下半业,当时的奥的斯电梯公司在纽约安装了一台直接连接式升降机,这是一台以直流电动机为动力的升降机,乘客电梯这个新生事物也就随之诞生了。
电梯电气控制系统研究论文(含5篇)第一篇:电梯电气控制系统研究论文摘要:电梯作为现代高层建筑非常重要的组成部分,是人们生活必不可少的工具。
电梯的安全运行非常重要,不容忽视。
电梯本身的运行由电梯电气控制系统控制。
电气控制系统的安全运行,直接决定了电梯的安全。
因此,介绍电梯中PLC电梯电气控制系统的必要性、系统结构组成和PLC的工作原理,分析了控制系统的设计和相应的应用措施。
关键词:PLC控制;变频调速;电梯电气控制系统引言随着我国经济的发展,高层建筑越来越多,增大了对电梯的需求,也提高了电梯的要求。
PLC控制变频调速电梯电气控制系统的应用,使电梯更加安全、舒适、节能和快速,充分保障了人们的生命安全,满足了当前人们对电梯的要求。
1PLC控制变频调速电梯电气控制系统的必要性笔者主要分析了PLC控制变频调速电梯电气控制系统在节能、降噪、安全及能源利用率方面应用的必要性。
1.1节能效率高在能源危机不断加剧的今天,不可再生资源越来越少,能源价格也越来越高,人们更加注重节能环保。
电梯不仅要安全稳定舒适,还要能节约能源。
在电梯中应用PLC控制变频调速电梯电气控制系统,能够充分满足节能环保要求,符合国家提倡的节能发展理念,实现电梯的节能发展。
要及时更换消耗能源量较大的电梯或者频繁出现故障的电梯,确保电梯安全,并实现节能要求。
1.2降低噪音提升安全系数PLC控制变频调速电梯电气控制系统能够有效降低电梯运行过程中产生的噪音,从而提升电梯舒适度。
普通的电梯使用电抗器进行调速,乘客可以明显感觉到运行平层的振动并听到较大噪音,给电梯运行安全产生了不利影响,也严重影响人们乘坐电梯的体验,降低了乘坐电梯的舒适度[1]。
在电梯中应用PLC控制变频调速电梯电气控制系统,能够很好地解决这些问题,使电梯平稳运行,并降低噪音污染。
1.3提升能源利用率与一般电梯采用电抗器进行调速相比较,在电梯中采用变频调速能极大提升能源利用率,还可以更好地控制运行速度。
安徽科技学院工学院文献综述及外文翻译(毕业论文设计)题目:姓名:学号:专业:班级:届别:指导教师:2009年12月我国电梯现状与发展趋势摘要:本文介绍了PLC在三层电梯控制系统中的应用,该系统以PLC为主控制器,采用集选控制方式,实现了三层电梯的基本功能。
随着城市建设的不断发展,高层建筑不断增多,电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。
电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。
实际上电梯是根据外部呼叫信号以及自身控制规律等运行的,而呼叫是随机,电梯实际上是一个人机交互式的控制系统,单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足控制要求的,因此,电梯控制系统采用随机逻辑方式控制。
目前电梯的控制普遍采用了两种方式,一是采用微机作为信号控制单元,完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定,实现电梯的自动调度和集选运行功能,拖动控制则由变频器来完成;第二种控制方式用可编程控制器(PLC)取代微机实现信号集选控制。
从控制方式和性能上来说,这两种方法并没有太大的区别。
国内厂家大多选择第二种方式,其原因在于生产规模较小,自己设计和制造微机控制装置成本较高;而PLC可靠性高,程序设计方便灵活,抗干扰能力强、运行稳定可靠等特点,所以现在的电梯控制系统广泛采用可编程控制器来实现。
电梯是高层建筑不可缺少的运输工具,用于垂直运送乘客和货物,传统的电梯控制系统主要采用继电器--接触器进行控制,其缺点是触点多,故障率高、可靠性差、维修工作量大等,而采用 PLC组成的控制系统可以很好地解决上述问题。
关键词: :电梯、PLC中国电梯行业发展现状及趋势分析作为中国对外开放最早的行业,中国电梯业受到外资各种“蚕食”措施影响,原有的八大国企电梯品牌全军覆没,外资品牌垄断的市场份额曾经高达95%以上。
近年来,一批民族电梯企业苦练内功,绝地反击,出现四分天下有其一的局面。
目前,中国已成为全球电梯劲旅竞争的主战场,中国电梯业目前面临行业的重新“洗牌”,民族自主品牌应利用国家政策支持、资本市场支持等多方面有利因素,逐鹿天下,加快赢得更多市场。
开题报告题目:基于PLC的四层电梯控制系统的设计学生姓名:学号:年月日一、文献综述电梯有升降的有扶梯的,大约在公元前1100年时我国古人便发明了通过卷筒回转运动完成升降运动的“电梯”。
著名的希腊数学家阿基米德在公元236年前便设计出了人做为动力的卷扬机,并且还安装在了三台在尼罗皇帝的金宫之中。
这也为后期电梯的改良和创造奠定了基础和模型。
在19世纪初欧美便出现一个名叫威廉·汤姆逊的人发明了一台液压驱动的升降平台,于是蒸汽代替了人力做为动力开启了电梯新的进化,蒸汽电梯中最著名的当属圣彼得堡中的蒸汽电梯。
一位奇人奥的斯他同样用蒸汽做为动力的电梯研发出了一台安全的电梯,并且向人们展示了他的作品。
它在电梯里加了一套限速器和安全钳以此来保障电梯可能坠落的安全问题。
于此同时在1831年10月28日的那一天也是改变人类能改变命运的一天,一位名叫法拉第的人(Michael Faraday,公元1791~公元1867)发明了电动机!是人类历史上第一台能通过电流驱动物体的运动装置。
在电动机的基础之上德国的雅克比做了一个简单的装置:六个臂膀的轮子每个轮子上面带着两个棒型的磁铁,在六臂轮两边装了两个u型的磁铁。
在接通电源后通过相斥的原理使轴旋转。
在1870年格拉姆发明了直流电机并在直到1889年才将直流电机和电梯相结合,造就了世界上第一台电力驱动的升降电梯从此诞生了名副其实的电梯。
而就在电梯动力换成直流电机的前一年又有一件改变人类历史的发明出现了它就是-交流电动机。
在1888年时南斯拉夫有一位名叫特斯拉的人发明了交流电机。
这种电机还有一个名字叫感应电动机通常用三相交流供电,也就是这一新型动力的发明人们在1900年的时候将它用于电梯上,于是出现了交流电梯。
动力方面得到满足之后人们便把研究的方向改到电气控制及速度调节上面。
于是后期的电梯演化基本在控制技术方面进行了例如:交流变压变频器驱动控制、直流有无齿轮、无齿轮调速控制等。
第29卷第3期2012年6月Vol.29No.3Jun.,2012华东交通大学学报Journal of East China Jiaotong University 文章编号:1005-0523(2012)03-0051-05收稿日期:2012-04-08基金项目:江西省教育厅科技研究项目(GJJ11447)作者简介:郑晓芳(1963-),女,教授,研究方向为建筑智能化。
我国电梯群控系统研究文献综述与思考郑晓芳(华东交通大学电气与电子工程学院,江西南昌330013)摘要:通过研究国内外文献,对电梯群控系统中的系统建模、交通模式识别、群控调度方法、群控仿真等热点问题进行详细的分析。
提出未来研究重点应关注电梯配置理论,群控仿真平台,电梯节能等几个问题。
关健词:电梯群控系统;调度方法;智能控制;仿真中图分类号:TU857文献标志码:A电梯群控系统(elevator group control system ,EGCS )是指,根据建筑物内的交通流状况,合理配置多部电梯组成梯群,由微机控制系统统一管理梯群的召唤信号,对当前的交通状况进行智能识别,并根据交通模式的识别结果结合不同的优化目标产生系统的控制策略,针对不同的控制策略应用相应的优化派梯算法,从而得出最优派梯决策[1]。
由于电梯群控系统具有多目标性、非线性性和不确定性等动态特性,难以用精确的数学模型加以描述,仅通过传统的控制方法很难提高电梯控制系统的性能。
随着智能控制技术在电梯群控系统中的大量应用,如何有效的解决高层建筑垂直交通,寻求最优控制策略,优化调度多部电梯以提高电梯的运行效率和服务质量,成为国内外许多学者研究的重要课题之一[2-3]。
1电梯群控技术的发展过程电梯的群控技术主要经历了4个发展阶段。
第1阶段:1971年以前,电梯群控技术的初级阶段,采用的是继电器顺序控制、轿厢区间指派方式。
第2阶段:1971-1975年,采用集成电路可以进行较为复杂的逻辑计算,控制方式采用候梯时间预测控制。
第3阶段:1975-1988年,计算机开始应用于电梯群控系统,在此阶段着重研究电梯群控系统的动态特性,控制方式主要是最小候梯时间控制和综合评价函数控制。
第4阶段:从1988年至今,是电梯群控技术的快速发展阶段,标志是基于计算机及其网络的人工智能技术的应用,即:专家系统技术、模糊逻辑技术、神经网络技术、模糊神经网络技术、进化算法(如遗传算法、免疫算法)等技术的应用。
随着群控技术的发展,国外各大公司相继推出带有智能控制技术的群控电梯。
1970年日立公司使用计算机开发出一种能学习的电梯系统;1976年三菱公司推出了OS ’75系统,使用呼叫分配方法,缩短了平均候梯时间;1988年三菱公司推出了AAI-2100系统,把模糊控制理论和专家系统应用于电梯群控系统。
1993年,日立公司推出FI-340G 系统,将遗传算法用于电梯系统。
如今著名的电梯公司都拥有不同特色的群控技术和群控产品,但这些技术大多是由国外的电梯公司开发的并且拥有专利产权,别人很难得到这些电梯群控系统的核心技术。
我国对电梯系统特征研究与国外相比还处于较落后的状态,直到1986年,国内才开始对电梯配置理论和电梯系统特性进行研究,我国群控技术文献最早见于1990年。
目前电梯群控技术与配套装置主要依赖于进口,国内大部分还停留在理论研究阶段[4-7]。
2012年华东交通大学学报522电梯群控技术的主要研究内容2.1群控系统建模要对电梯进行系统的研究,就必须给电梯群控系统建立一个便于分析、能反映系统实际状况的系统模型。
首先要建立电梯群控系统逻辑层次的数学模型,用数学规则来描述系统的动态行为,其次还需要用计算机建立正确且有效的系统仿真平台。
早期仅仅用概率论进行粗略的运算,20世纪90年代初开始运用随机服务系统理论,建立电梯服务系统的理论模型,应用排队论的Em/M/n模型描述电梯的群控行为[8]。
由于电梯群控系统是一种典型的离散事件的动态系统,而Petri网可方便的分析离散事件的各种特性,可以直观的描述离散事件系统的各种关系和行为,且Petri网作为一种图形化和数学化的建模工具,能提供一个集成的建模、分析和控制环境,因此,Petri网比较适合用于电梯群控系统建模。
基于Petri网的电梯群控系统建模主要分为3个步骤,即充分研究电梯行为,建立系统Petri网模型和采用编程实现Petri网模型。
但是,Petri网建模的状态空间庞大,易会出现组合爆炸问题,所付出的计算成本非常高[8-12]。
随着agent技术的发展,也出现了面向agent的模拟电梯模型[12]。
为使复杂的问题简单化,国内外学者都将电梯群控系统看着离散事件动态系统来分析,但从本质上来讲,电梯群控系统是包含离散事件动态系统和连续变量动态系统的混合动态系统。
近年来,有不少研究,以细胞自动机理论为基础,建立电梯群控混合模型,再以OD矩阵法对客流进行建模分析,基于细胞自动机的建模思想使整个数学模型变得直观可控,很好地包容和统一电梯群控系统的运动和管理,为群控建模提供了一个较好的新方法[4,13-14]。
2.2群控系统交通模式识别交通模式的识别问题是指,根据一定时间段(一般为5min)内的交通流的具体信息,确定此段时间中的交通模式。
在不同的交通模式下必须采用不同的派梯算法才能适应建筑物中所有的交通模式,所以交通模式识别的准确性将直接影响到整个系统的性能[4,17]。
一般认为电梯交通系统的乘客到达可以近似的认为服从Poisson分布,在此基础上,通常将电梯的交通类型分为以下几个模式:1)上行高峰模式:所有乘客均由底层(基站)大厅进入轿厢,再由电梯送到各自楼层;2)下行高峰:所有的乘客都运送到基站;3)层际交流:层间的可能交通;4)空闲交通:楼层的客流少,不足以使用全部电梯。
早期的交通流模式识别都是在专家经验的基础上,通过建立模糊隶属函数、构建模糊规则和执行模糊推理来判断客流情况,但模糊推理缺乏学习能力[18]。
神经网络由于具有非线性、非局域性及动态性等特点和较强的学习能力,1996年开始被引入电梯群控系统,并成功的应用于识别交通流量的变化,但是神经网络方法制定样本困难,而且网络训练非常耗时[19]。
为此很多学者提出用模糊神经网络进行交通模式的识别,模糊神经网络是将神经网络与模糊逻辑二者有机的结合,采用模糊神经网络技术进行模糊信息处理,即可以克服神经网络结构难以确定以及模糊逻辑无自学功能的缺点,又可以有效发挥其各自优势,使模糊系统成为一种自适应系统[20-24]。
近年来,人工免疫算法也逐渐在交通模式的识别中得到应用[34]。
2.3群控调度方法电梯群控的功能就是采用优化控制策略来管理梯群,以最合适的方式应答层站以及轿厢的呼梯信号,以提高电梯的运行效率和服务质量。
建筑物及乘客的多样化导致派梯已经不再是仅仅以缩短乘客的候梯时间为目标的优化过程,而是逐渐演变为典型的多目标决策问题。
2.3.1群控系统的特点[5-6,25]电梯群控系统有其较为特殊的性质,主要表现在以下几个方面:1)多目标性。
评价电梯群控系统的性能指标主要有平均候梯时间、长时间候梯率、轿厢拥挤率、能源消耗率等,它是一个多目标控制系统,且指标之间互相矛盾,各指标之间的相互平衡成为控制的难点之一;53第3期郑晓芳:我国电梯群控系统研究文献综述与思考2)系统的不确定性或系统信息的不完备性。
系统存在大量的不确定性,如乘客数、停靠的层站数、停靠的具体层站等,由于系统的不确定性导致系统信息的不完备;3)系统的非线性。
对同一组厅堂的呼叫,在不同的时间段,轿厢的分配是不同的,即轿厢分配的变化是不连续的;4)系统的扰动性。
系统不可避免的具有不确定性的随机干扰。
如登记错误的厅呼唤、厢门不能正常关闭等。
2.3.2群控系统的调度原则[25]随着电梯技术的发展,目前常见的电梯调度原则有:固定程序调动原则,例如上下行高峰程序运行;分区调度原则,即按固定分区调配或动态分区调配;心理待机时间评价调度以及综合成本调度原则。
其中综合成本调度原则它综合反映了电梯的运行成本,对电梯运行的时间、效率、耗能及乘客心理等多种因素给予兼顾,是目前较为推崇的一种调度原则。
2.3.3群控系统的调度方法[25,27-29,37]调度方法是群控系统的核心,目前已产生多种智能的电梯调度方法。
1)基于模糊模型的电梯调度方法。
该方法由于无法跟上建筑交通的变化,其性能极大的依赖于专家知识的好坏,规则库修改困难,因此影响了它的应用;2)基于专家系统的电梯调度方法。
该方法增加了系统的灵活性,但整个控制过程过分依赖于知识源;3)基于模糊神经网络的电梯调度方法。
模糊逻辑和神经网络的结合取长补短,但如何确定网络合理结构及网络处理单元间的复杂分布交叉作用,使该方法有一定的缺陷;4)基于遗传算法的电梯调度方法。
由于遗传算法能有效的求解组合优化问题及非线性多模型、多目标的函数化问题,故是寻求满意解的最佳工具之一。
但由于遗传算法生物基础鲜明,数学基础不够完善,目前还存在搜索效率极其时间性的问题,此调度方法也是目前研究的热点。
2.4群控系统群控仿真系统群控调度算法是电梯群控问题的关键技术,但各类群控算法由于成本太高而难以在真实的情景中测试,而仿真系统可以为用户提供一个研究群控算法的实验平台,通过仿真可以发现算法存在的缺陷并积累电梯群控的规则和策略[30-32]。
电梯群控仿真系统由电梯群控仿真环境、交通流发生器及虚拟电梯组成。
目前有采用VB编制仿真程序[6,26],有采用em-plant开发平台开发仿真程序[5],有利用离散事件系统仿真理论,采用MATLAB语音编写仿真程序[7],有采用MVC设计模式并通过Visual C#实现对电梯系统运行仿真的[32],由于各自开发的工具、语言及数学模型的不同,难以对各类仿真系统的性能进行比较。
3目前研究应重点解决几个问题虽然我国在电梯群控研究中已经取得了较大的成绩,但本人认为在研究当中还应重点关注或解决以下几个问题。
1)电梯配置理论的研究。
电梯是一个复杂的系统,若要求其实现最优的服务,其前提是必须有适当的电梯配置数量。
电梯配置研究也是研究群控系统智能化调度的基础。
但当前绝大多数研究者都热衷于电梯群控核心技术的研究,对电梯配置的研究极少[33]。
目前设计人员在设计当中大多以类比或评估的方法确定电梯的台数,缺乏科学的依据,并由此带来楼梯厅拥挤、乘梯环境恶劣等问题。
在电梯群控系统虚拟环境下,通过软件开发实现电梯配置设计,不仅可以达到更加符合实际的配置效果,而且具有很大的实用价值和经济价值,也是目前研究人员应关注的问题之一。
2)群控技术的实际应用研究。
目前我国电梯生产单位近200家,中小企业近90%,合资企业均由外方控股,非合资企业对电梯群控系统的研究尚处摸索阶段,高层或超高层建筑使用的电梯均是国外公司的产品。