[电梯群控系统的上位机软件设计] 电梯上位机
时间：2020-03-07 08:42:00 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：电梯群控是一个多目标的优化问题。现在已经研发出来很多满足电梯的最佳调度的电梯群控制器。但是对于电梯上位机的开发却有些不足，给电梯的操作和维护人员带来了很多不便。针对此本文基于VB6.0设计了一套电梯群控的上位机系统。系统上的各个模块实现了电梯的模拟运行，并且利用以太网的TCP/IP协议进行与下位机通讯。通过界面的模拟运行它满足了电梯群的实际调度操作。从而提高了电梯的运行效率，保证了乘客的服务质量。
关键词：电梯群控 上位机软件 监控界面
中图分类号：TP857 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2011)12-0154-02
1、引言
随着社会的高速发展，使得高层建筑物的不断增多。电梯作为高层建筑物的主要交通工具，其电梯群调度问题已经引起广大学者的关注[1]。目前针对电梯群控系统的研究主要都是集中在对控制器算法上，并没有对电梯上位机的监控进行设计。从电梯的运行角度和乘客的安全考虑来讲，设计一个能对电梯实时进行监控且能够对电梯的运行数据进行收集的系统是十分必要的。
因此，本文开发出了基于VB6.0的电梯群控监控软件，从而很方便地监控电梯的运行状态，并实时地记录电梯地运行情况。本文采用以太网TCP/IP协议与下位机PLC300进行通讯[2]，从而更加降低了成本，为企业创造利益。
2、电梯群控系统的总体设计
电梯群控系统是指将三台或三台以上的电梯作为一个整体进行管理的控制系统，其目的是有效地调度由尽可能少的电梯组成的电梯群。图1为电梯系统总体结构图。电梯群控系统总体结构是由控制层、接口层和设备层组成。群控系统通过接口层单独与设备层的各台电梯进行通讯，完成各台电梯信号的采集和对电梯的调度。
整个群控系统采用分布式的控制方法，由分布在每处的主机来实现各自部分的功能，如通讯、信号采集等功能；用一台群控主机实现对整个电梯群控系统的控制。这样就可以简化系统的设计复杂性，使整个系统更加便于实现。
对电梯的群控调度的实现，主要就是要及时地采集到电梯信息；及时地将信息传送到电梯群控制器，群控制器经过算法运算将控制指令发送给相应的电梯。电梯群控系统最重要的就是要保证整个系统既要在时间响应上要能满足要求，能够实现在一定时间间隔内完成一次群控调度，同时还要使整个系统要稳定可靠，保证长时间的稳定运行。
3、电梯群控系统的监控界面设计
3.1 电梯群控系统的监控界面
本文采用VB6.0软件开发环境进行设计，Visual Basic 6.0是 Microsoft 公司推出的基于Windows 平台的软件快速开发工具，是目前 Windows 环境下最受欢迎的应用程序设计工具之一[3]。
根据对电梯群控系统的要求，设计了一个20层大楼的4部电梯群监控界面。具体见图2。在电梯群控系统的监控界面中，每部电梯内部都有各楼层的轿厢内部呼叫，以及关于对电梯的开、关门的操作。此外，还对电梯内部报警进行了按钮设计，方便乘客遇到紧急情况时进行内部求救。在每个楼层还设计了厅层外呼按钮，支持电梯的外呼操作。在界面的下部，还增设了电梯的运行参数设定和通信设置，可以根据不同的高度的办公大楼和电梯的性能进行动态的参数改变。可以说，电梯群控系统的监控界面基本满足了电梯的监控性能，同时也方便了监控人员对电梯的实时跟踪。
3.2 监控界面的模块功能
3.2.1 轿厢模块
图2的1#电梯、2#电梯、3#电梯、4#电梯的frame框架内的控件。其中，绿色的文本框代表电梯的轿厢，当前四部电梯除了2#电梯外都处于一层，也即门厅。标有“开门”和“关门”的按钮代表了电梯轿厢内的开门和关门操作。标有“报警”按钮代表电梯轿厢的乘客报警操作。shape图形控件表示电梯处于正常状态还是报警状态。
这个模块的作用主要就是来自于电梯内的呼叫响应。当乘客按下轿箱内响应的楼层时，电梯轿厢就会向着目标层运动。当电梯到达目标层时轿厢开门，此时轿厢的文本框会变成红色，轿厢处于开门状态，当乘客都出梯后，电梯会在停隔一秒钟之后关闭轿厢门，此时电梯轿厢的文本框会重新变成绿色，继续执行下一个电梯内呼或外呼的操作。
电梯轿厢内的“开门”和“关门”按钮作用是对轿厢内的进行电梯门的开关操作。如果按下“开门”按钮，电梯轿厢的文本框会变成红色。按下“关门”按钮后，电梯轿厢的文本框会由红色变成绿色。除此之外电梯轿厢内的“报警”按钮作用是如果电梯出现故障后，乘客可以按下紧急求救的按钮，此时旁边的报警显示灯就会变成红色，如图2中的2#电梯的报警shape图形控件显示，说明2#电梯为报警状态。
3.2.2 厅外呼叫模块
见图2中，2#电梯和3#电梯之间的模块。其上面的“XX▲”和“XX�”按钮表示在XX楼层的外呼上行或外呼下行的呼叫指令。
它的作用就是产生电梯轿厢外的乘客在呼叫层的呼叫信号。如果乘客在某楼层按下向上或向下的按钮时，电梯群控系统会根据电梯的当前运行状态，经过群控制器的算法，来判断出哪台电梯最适合来响应此层的外呼召唤。其判断标准就是乘客的最小候梯时间和梯内的最小乘梯时间的综合评价。
3.2.3 参数设定模块
如图2，在这个模块中，有楼层高度设定、电梯速度、电梯开门时间、电梯关门时间四个文本框。和标有“参数修改”和“参数保存”的按钮。
它的作用是设置电梯的基本参数。本设计在登陆到界面的时候，四个文本框为锁定状态。只有点击了“参数修改”按钮后，才可更改电梯相关参数。在修改完成后，点击“参数保存”按钮进行对参数的数据保存，模块继而转到锁定状态。注意，当进行电梯参数设定的时候，电梯系统处于初始状态，所谓的电梯初始状态就是四台电梯位于高层建筑物的门厅（即一层），所有的“报警”系统都没有启动，而且每台电梯都没有内呼和外呼信号的响应。
3.2.4 通讯设定模块
此模块由IP输入文本框、shape图形控件和“IP地址更改”、“保存”、“通讯连接”、“断开”按钮组成。
此模块的作用是与下位机进行通信，当登陆到监控界面是其IP输入文本框为不可用状态，只有当点击“IP地址更改”按钮后，才可以更新键入新的IP地址。本系统采用的是以太网TCP/IP的通信协议进行与下位机进行通讯。利用Winsock控件实现通讯功能。只有配置好Winsock参数和下位机PLC 300的参数后，就可以很方便地实现数据的传递。
当配置好参数后，点击“通讯连接”按钮就可以实现通信，此时shape图形的颜色会由绿色变成红色。要是断开连接，图形会由红色变成绿色。
此外，在这个模拟监控界面的还有两个按钮，“电梯系统复位”按钮和“退出”按钮。
“电梯系统复位”按钮的作用是对整个四台电梯进行初始状态复位。“退出”按钮的作用就是推出监控界面。
4、电梯运行数据采集系统
针对电梯数据的保存，本文设计出一套电梯的数据采集系统。它是由四个文本文件组成。记录了电梯的运行状态。具体见图3，从图中可以看出，每条记录都有产生信号的准确时间，最小精确到了秒。以下为搜集数据的指标：
电梯的内呼信号产生。表示轿厢内如果有内呼信号就将产生一条记录。如图3的第二条记录表示1#电梯在2011年11月28日 早上09:57:45时刻产生内呼一个到10层的信号。
电梯停靠信号。当电梯停靠在某一楼层时，会记录一下电梯的停靠记录。如图3的第一条记录表示2011年11月28日上午09:27:44时刻1#电梯停靠在10层。
电梯报警信号。当在轿厢内有乘客按下“警报”按钮时，就会记录下电梯的报警数据。如图3的第六条记录表示在2011年11月28日上午13:31:04时刻，1#电梯有乘客按下“报警”按钮，说明电梯出现故障。
以上简单地列举了三个数据信息的搜集，还可以把电梯的外呼、电梯的复位、电梯的开关门、电梯的参数修改和保存等信号搜集到对应电梯的记事本文档里。这样可以更加详细地分析电梯的运行规律，同时还可以对故障进行有效的预判，给电梯的维护带来了极大的方便。而且也保障了乘客的乘梯安全系数，使乘客得到最满意的乘梯服务。
5、结论与分析
通过对电梯群控系统的监控界面的设计，基本完成了电梯的所有操作。而且还可以对进行模拟操作，为电梯的实践带来了方便。作为上位机系统通过实际现场电梯的运行情况，能够在此系统界面上很直观地体现。从而给电梯维护人员带来了便捷，更为乘客的安全出行提供了保证。
参考文献
[1]杨祯山,邵诚.电梯群控技术的现状与发展方向[J].控制与决策,2005，20(12)1321-1331.
[2]廖常初.S7-300/400 PLC应用技术[M].北京:机械工业出版社,2002:29-30.
[3]胡小江 等编著.21天学通Visual Basic[M].电子工业出版社,2009.4:19-20.
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