基于PLC电梯群控系统的设计与研究

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随着科学技术的进步和城市化的推进,高层与智能建筑作为现代城市的标志不断涌现。作为垂直运输工具,电梯主要用来完成人或物的输送,这在建筑物内的作用不言而喻。因此对于电梯控制的研究非常有意义。伴随着生活质量提高,人们对电梯性能的要求也变得越高,比如操作简洁、乘梯舒适、节约能源等。电梯控制系统也随之经历了快速发展,从原来的单部电梯控制、相对复杂的并联运行控制,再到多部电梯智能化联合控制。电梯控制技术的发展有效的提高了电梯运行系统的稳定性,极大的改善了用户乘梯体验。本文首先介绍了电梯控制技术的发展历程及研究现状,分析了电梯控制系统的基本原理和结构,运用S7-1200 PLC和TIA Portal全自动集成开发环境搭建了电梯控制系统的运行环境。通过PLC对电梯控制程序进行模块化编程,并对重要模块详细分析,从而实现单部电梯的程序设计。其次研究了两部电梯并联控制算法,根据最快响应原则,将其程序实现。其间通过TIA Portal WINCC监控电梯运行状态:包括轿厢位置、内外呼登记、故障报警、优先调度等。并通过实时观测,根据电梯运行状态信号模拟调试,使电梯控制系统安全、高效的运行。然后,在单部电梯控制和两部电梯并联调度设计基础上,着重对群控系统展开研究。简要介绍了电梯运行中的不同交通模式以及群控系统的常用控制方式。基于群控系统的不确定性、非线性、扰动性以及多目标性等复杂特性,对控制系统做了多目标规划处理。由于电梯群控系统难于建模,运用模糊逻辑思想构造了影响控制目标主要因素的隶属函数,并在详细分析BP神经网络结构及算法原理的基础上,建立了一个以隶属度为输入、综合评价指标为输出的BP网络模型。通过MATLAB对神经网络进行了学习训练,并经过测试最终得到优化的各项权系数。最后,在PLC构建的实践仿真平台给予程序实现,结合监控画面,对群控调度算法进行仿真测试。通过分析运行数据,验证了群控调度算法的有效性和在实际PLC中应用的可行性。
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