理论广角 ●Ｉ 电梯群控系统研究刍议 刘万耀 （广东威得利电梯有限公司 广东佛山５２８２５１） ［摘 要］目前，高层、大规模建筑中为满足需要一般都安装了多部电梯。在这种情况下，有必要采用电梯群控系统对建筑物内的电梯群进行管理调 度，协调各电梯的运行，提高电梯的服务质量和运行效率。本文主要分析了电梯群控系统相关问题，有利于进一步深化电梯群控系统设计。 ［关键词］电梯群控系统控制选择 电梯自动化 中图分类号：ＴＵ２２９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９－９１４Ｘ（２０１０）２９－０２１９－０１ １引言 电梯是用于建筑内部输送人员或货物的提升设备。随着现代建筑的规模 越来越大，很多建筑物内部需要安装多部电梯。如何利用不断进步的信息技 术设计和制造电梯群控系统，对建筑物内的多部电梯进行管理调度，协调各 电梯的运行，提高电梯运行效率和服务质量，具有极其重要的现实意义。 ２计算机群控系统概述 ７０年代末至８０年代，初随着半导体集成电路的出现和发展，微处理 器开始在各个领域内获得了广泛的应用。梯群控制算法不在局限于硬件逻辑 控制上，开始更多的通过软件指令来完成。可编程控制器（ＰＬＣ）是这个时候 发展起来的一种新型的工业控制设备。起初的ＰＬＣ仅用来替代继电器控制柜 进行逻辑控制，现在的ＰＬＣ还增加了过程控制、数据采集的功能。微机和ＰＬＣ 的出现为梯群控制系统的发展提供了硬件基础，有利于进一步引入一些复杂 的控制算法。 计算机群控系统的控制方式可分为两类：分区调度算法和心理待机时 间及综合成本评价调度原则及控制方法。 ２．１分区调度算法 分区调度控制法是一种常见的梯群控制方法，一般可分为固定分区法和 动态分区法。固定分区是根据电梯总台数和建筑物层数将电梯划分在固定的 运行区域，如：将一定数目的厅层组合在一起构成一个区域；也可将相 邻的上行厅层召唤安排到若干向上需求区域，相邻的下行厅层召唤安排到若 干的向下需求区域，由此定义方向区域，各部电梯仅响应本分区内的 呼梯信号。无呼梯信号时，各台电梯停靠在自己所服务区域的首层。固定 分区的缺点是各区域协调性差，电梯忙闲不均。动态分区是按照一定的顺 序把电梯的服务区域接成环形。运行时，每台电梯的服务区域的位置和范 围，取决于各个轿厢运行的瞬间状态、位置和方向。动态分区法算法比较 复杂，在一定程度上解决了电梯忙闲不均的现象，但呼梯信号的响应速度 却没有保证，所以电梯的调配还是不合理。 ２．２心理待机时间和综合成本评价调度原则及控制方法 心理待机时间评价调度原则是将乘客等待时间这个物理量折算成在此时 间中乘客所承受的心理影响一定程度上反映了电梯的服务质量通常有以下三 种调度原则：（１）最小等候时间调度原则：根据当前产生的呼梯信号，预测 各电梯的应答时间，从中选择应答时间最短的电梯去响应呼梯信号。（２）防 止预报失败调度原则：在群控系统中设置预报功能，当乘客按下呼梯信号后， 立即在层站上显示出将要响应的电梯，使乘客感到他的呼梯得到应答，从而 减轻其心理焦虑。（３）避免长时间等待原则：根据电梯的速度、建筑物高度 等规定一个时间，避免使乘客等待时间超过此时间。 这种考虑等待时间、长时间等待概率、错误率及乘客心理等多种因素 的调度原则更具有整体优化的意义，也就是我们所说的全面评价系统。增 加了全面评价系统后的召唤分配系统，与先前的梯群监控系统相比，其平 图１电梯群控系统结构图 均等待时间与长时间等待概率明显下降。 ～ 然而，近年来“智能建筑”的出现，对提高运行效率提出了新的要 求。这就有必要研制出新的梯群监控系统来取代全面评价系统。由于乘客心 理等待时间的长短、电梯响应的快慢、召唤厅站客流量的大小、轿厢内乘客 人数的多少等均是一些模糊的概念，所以很难用确切的数量关系定义，也难 以用普通的逻辑规则综合描述。于是近年来，人们借助于模糊数学中的隶属 函数将复杂的模糊问题转化为简单清晰的形式进行求解和控制。模糊控制通 过模糊逻辑进行推理。有效地对电梯运行状况做出判断。但对于非常复杂的 多变量系统，要建立正确的模糊规则和隶属函数是非常困难的，而且通过大 量实验建立的隶属函数和规则有时也很难保证十分精确与合理。此外，其隶 属函数中的加权系数是确定的，不能根据客流改变而相应改变。 ３电梯控制系统的组成 图１为一般的电梯群控系统结构图。梯群控制系统通常包括３－８台电 梯，各轿厢都有的轿厢控制器，但由一个群控装置控制。轿厢控制器 可利用单片机或可编程控制器来实现。 同一层站上所有的召唤按钮并联，起着一对按钮的作用。当乘客按下 层站召唤按钮，电梯群控装置登记该次召唤，并根据轿厢的位置、运行方向 等状态信息，选出一台最合适的服务梯，将新产生的层站召唤分配给该梯，同 时点亮预约灯，向乘客指明服务电梯。当电梯快要到站时，预约灯熄灭，通 知乘客电梯已到站。门开启，乘客进出轿厢，梯群控制装置消除该召唤登记， 从而完成一次应答任务。可以看出，梯群控制系统要完成两个基本任务：单 台电梯的运行控制和梯群的控制。 ４电梯集选控制 轿厢控制器用于单梯的运行控制，多采用集选方式。集选控制方式 下，所有的轿厢和层站召唤均被登记。层站召唤信号满足顺向请求截梯， 逆向请求记忆。对轿内的请求信号，电梯在当前运行方向上予以优先响 应，如果运行的前方不再有轿内召唤登记时，电梯运行至最远的层站召唤 层，然后自动反向运行，仍按楼层依次应答内外召唤信号。在无任何请求 信号时电梯停留在最后响应过的楼层。 １）安全回路部分。安全回路在电梯控制中至关重要。电梯控制系统中 有许多安全回路信号来保证电梯安全可靠地运行。电梯系统的安全信号包 括：电机过热信号、消防信号、轿厢急停信号、超载信号等。这些信号 中任何一个出现故障动作，控制器都应该中断当前的运行，进行相应处理， 并显示相应故障代码：２）门系统。当轿厢平层停车后，控制器发出停车信 号，轿门和厅门在门机带动下逐渐打开，开足后发出开门到位信号，控制 器接受到该信号后停机。当乘客在轿厢内按下关门按钮或者在设定的开门维 持时间到后，控制器发出关门信号，轿门和厅门完全关闭后，门系统发出 关门到位信号，控制器接受到该信号后停机，轿厢可以运行：３）启动过程。 运行曲线有短阶层运行曲线和长阶层运行曲线，控制电梯按设定的运行曲线 运行：４）减速平层过程。短阶层运行方式下，在到达服务层后，控制轿厢 按短阶层运行减速曲线运行，到达门区后，发停机信号；长阶层运行方式 下，在到达服务层前一层时，控制器发出减速信号，使轿厢按长阶层运行减 速曲线运行，到达门区后，发停机信号：５）运行方向规则。同向运行优先， 逆向记忆，同向服务完后，再转向逆向服务。若无任何请求信号时电梯停 留在最后响应过的楼层：６）检修运行。电梯处于检修状态时，屏蔽一切呼梯 信号和指令信号。 结语 针对目前“智能建筑”要求提高电梯运行效率的问题，简要介绍了梯 群控制系统的发展，介绍了梯群控制系统的组成，有利于下一步更为有效 对于电梯群控系统进行分析设计。 参考文献 ［１］ 《变频器世界》编辑，浅谈中国电梯行业的现状及发展趋势，变频 器世界。２００８，（６），５一ｌ４． ［２］周志翔，刘剑，超高速电梯发展中存在的问题与研究方向，控制工程， ２００３．ｉ０．１４０—１４４． 科技博览Ｉ ２１９
