CN113860096A - 一种电梯群控控制算法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电梯控制系统技术领域，且公开了一种电梯群控控制算法，第一步：将三部电梯设置为正常；第二步：三部电梯中上下外呼信号均只有1个或只有1个上外或只有1个下外呼，则由“高梯”响应下外呼信号；第三步：三部电梯中上下外呼信号均大于等于2个，或上外呼信号或下外呼信号大于等于2个信号时；第四步：将两部设置为正常运行，一部电梯故障，进行算法验证；第五步：将一部电梯设置为正常，两部电梯故障，进行算法验证；第六步：将三部电梯均设置为故障，进行算法验证。本发明中，同层超载多次进入或输入错误的乘梯指令等情况通过电梯超载保护和错误指令消除程序块进行解决，更加符合高层建筑的用户需求，达到了提高了经济效益的效果。

Description

一种电梯群控控制算法

技术领域

本发明涉及电梯控制系统技术领域，尤其涉及一种电梯群控控制算法。

背景技术

电梯控制系统是指电梯的控制系统经历了从简单到复杂的过程。用于电梯的拖动系统主要有：单、双速交流电动机拖动系统，交流电动机定子调压调速拖动系统，直流发电机一电动机可控硅励磁拖动系统，可控硅直接供电系统，VVVF变频变压调速系统。

目前市场上已有的电梯控制系统中，根据乘客的用户需求作出及时的响应，能实现自动停梯、开关门、超重提示，楼层指示，设计有上下限位，层门联锁等安全保护，并可以根据不同的需求进行合理的响应，但是当楼层较高时，电梯容易超载，进入电梯的人较多时，用户容易输入错误的电梯指令，导致电梯运行效率低。

为此，我们提出一种电梯群控控制算法。

发明内容

本发明主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种电梯群控控制算法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种电梯群控控制算法，包括以下步骤：

第一步：将三部电梯设置为正常；

第二步：三部电梯中上下外呼信号均只有1个或只有1个上外或只有1个下外呼，则由“高梯”响应下外呼信号；

第三步：三部电梯中上下外呼信号均大于等于2个，或上外呼信号或下外呼信号大于等于2个信号时；

第四步：将两部设置为正常运行，一部电梯故障，进行算法验证；

第五步：将一部电梯设置为正常，两部电梯故障，进行算法验证；

第六步：将三部电梯均设置为故障，进行算法验证。

作为优选，所述第一步当三部电梯都能正常运行时，根据电梯的位置情况有1高2中3低(1号梯位置最高，2号梯次之，3号梯最低)，1高3中2低，2高1中3低，2高3中1低，3高1中2低，3高2中1低六种情况。

作为优选，所述第二步该梯运行时以下呼顺行终点为需响应的最低下呼楼层，以下呼逆行终点为需响应的最高下呼楼层；“低梯”响应上外呼信号，该梯上行时以上呼顺行终点为需响应的最高上呼楼层，以上呼顺行终点为需响应的最低上呼楼层。

作为优选，所述第三步对上行梯停靠总次数和下行梯停靠总次数的数量进行比较，若上行梯停靠次数大于下行梯停靠次数，则处于中间楼层的电梯根据上行梯的逻辑，按照谁先到谁去响应上外呼信号；若下行梯停靠次数大于上行梯停靠次数，则处于中间楼层的电梯根据下行梯行梯的逻辑按照谁先到谁去响应下外呼信号；若上行梯停靠次数等于下行梯停靠次数，则优先响应需要响应的上外呼信号。

作为优选，所述第四步依据三部梯均正常的算法确定“高梯”和“低梯”，若有一部电梯发生故障时，在分配外呼信号的处理上，由高梯响应下外呼信号，低梯响应上外呼信号，当两部梯均无上下行指示信号重新对两部电梯的位置进行判断。

作为优选，所述第五步依据单部电梯运行逻辑，按照呼梯信号，确定电梯上下最终楼层，让电梯在上行最终楼层和下行最终楼层之间连续往返运行，并在运行过程中优先响应内呼和同向外呼请求。

作为优选，所述第六步进入检修状态，待检修完成时，电梯需要到达端站重新进行初始化，并停在远端层。

有益效果

本发明提供了一种电梯群控控制算法。具备以下有益效果：

(1)、该一种电梯群控控制算法，通过利用群控逻辑算法对乘客的呼梯信号进行了合理的分配，使得三部电梯的分工合理化，减少了乘客的候梯时间和乘梯时间，进一步释放了只由一部电梯或少部电梯工作造成负载过大的压力。在兼顾载客量的基础上，使得三部电梯的利用效率得到最大化。同时，针对电梯不合理的乘梯操作设计不同的解决方法，例如同层超载多次进入或输入错误的乘梯指令等情况通过电梯超载保护和错误指令消除程序块进行解决，更加符合高层建筑的用户需求，达到了提高了经济效益的效果。

(2)、该一种电梯群控控制算法，为了让运行的电梯在运行过程中，能够尽可能提高接客的次数，但外呼信号过多便会派中梯承担需要响应较多外呼信号的电梯的接客任务，可以按照“高梯响应下外呼信号，低梯响应上外呼信号”原则，根据此原则，再细分外呼的信号情况。此外我们规定了当电梯处于同层位置时，若有开门请求为更高的位置，若都无开门请求时，则按照序号越小，位置越高的原则。当三部电梯均没有上下行指示时，则会更根据电梯当前的楼层，重新对它们的位置进行排序，继续分出“高梯”，“中梯”和“低梯”，为了避免外呼信号分配混乱的情况，我们确定了外呼信号的终点层，定义上呼顺行终点层为“低梯”运行过程需要响应的最高上外呼信号楼层，上呼逆行终点层为“低梯”运行过程需要响应的最低上外呼信号楼层(其中若无上外呼信号则上呼顺行终点层和上呼逆行终点层保持一致，皆为电梯当前楼层)，“高梯”下呼顺行终点层和下呼逆向终点层的定义与“低梯”同理，最后还需要根据电梯不同的运行情况，将电梯分为三部电梯均正常，两部电梯正常一部电梯故障，一部电梯正常两部电梯故障和三部电梯都故障。这样当电梯运行都正常时可以充分提高三部电梯的联动性。

(3)、该一种电梯群控控制算法，通过算法步骤对乘客呼梯的信号进行了合理分配，减少了电梯的启停次数和运行距离。明显降低了功耗，对于待机处理时，通过关闭风扇照明和电机等耗电设备，避免了资源的浪费，三部电梯的群控方案，更是让高层建筑的用户群众的人员进行合理分流，达到了提高了电梯的工作的效率，符合了绿色环保要求。

(4)、该一种电梯群控控制算法，通过电梯在启动和制动过程中，考虑了由于速度的变化可能会导致用户感到不适的情况，在经过多次的仿真测试中，制定了合理的启动加速和减速制动时间。并且在该算法设计中，充分考虑了效率，能耗和安全的关系，在保证乘梯安全前提下，通过合理完善的群控算法，对乘客的用户行为进行了合理的处理，并且电梯模型尽量模拟现实中的场景，使电梯的可靠性得到提高，此外，通过多次仿真，制定了减速制动的合理时间，提高了乘客的舒适感。

(5)、该一种电梯群控控制算法，如在没有考虑到电梯高低速接触器，上下行接触器和开关门继电器的互锁的情况中，导致电梯运行和开关门卡顿，通过在程序中加入互锁保护使得电梯运行稳定；在出现了电梯只有在远端层才进行反向，使得电梯响应效率慢，运行损耗大的情况中，通过确定呼梯的上行最高层和下行最低层来控制电梯运行的往返区间；在出现三级分级制动时间确认不准确，导致电梯停层位置误差较大，乘客无法正常上下行的情况中，通过多次实验的效果和实际资料，确定了合适的制动时间；在出现乘客错误指令的情况，导致电梯在没有需求的楼层进行停梯，增加了乘客的平均乘梯时间和平均候梯时间。在短时间内连续二次按下同一个按钮时或电梯在下行时，若按下高于电梯当前楼层的内呼时，通过程序判断以上两种情况的输入指令为错误指令，从而撤销该呼梯请求；当电梯当前载重量接近额定载客量，在某楼层无内呼的情况响应该楼层的外呼时，搭载客人会出现电梯满载无法运行的情况，此时电梯响应该楼层信号无效。通过程序设计出电梯运行的新模式，当电梯载重量达到经过计算后的最合适载重量后，电梯转化为预超载模式(即只响应内呼信号)，避免电梯无法工作的情况发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见的，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其他的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明单梯控制逻辑示意图；

图2为本发明上下行控制回路示意图；

图3为本发明群控逻辑图示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：一种电梯群控控制算法，如图1-图3所示，包括以下步骤：

第一步：将三部电梯设置为正常：当三部电梯都能正常运行时，根据电梯的位置情况有1高2中3低(1号梯位置最高，2号梯次之，3号梯最低)，1高3中2低，2高1中3低，2高3中1低，3高1中2低，3高2中1低六种情况；

第二步：三部电梯中上下外呼信号均只有1个或只有1个上外或只有1个下外呼，则由“高梯”响应下外呼信号，该梯运行时以下呼顺行终点为需响应的最低下呼楼层，以下呼逆行终点为需响应的最高下呼楼层；“低梯”响应上外呼信号，该梯上行时以上呼顺行终点为需响应的最高上呼楼层，以上呼顺行终点为需响应的最低上呼楼层。如有4层上外呼和4层下外呼信号，1号梯在7层，2号梯在6层，3号梯在3层，则1号梯为高梯，响应4层下外呼；3号梯为低梯，响应4层上外呼；

第三步：三部电梯中上下外呼信号均大于等于2个，或上外呼信号或下外呼信号大于等于2个信号时，此时对上行梯停靠总次数和下行梯停靠总次数的数量进行比较，若上行梯停靠次数大于下行梯停靠次数，则处于中间楼层的电梯根据上行梯的逻辑，按照谁先到谁去响应上外呼信号。若下行梯停靠次数大于上行梯停靠次数，则处于中间楼层的电梯根据下行梯行梯的逻辑按照谁先到谁去响应下外呼信号。若上行梯停靠次数等于下行梯停靠次数，则优先响应需要响应的上外呼信号。如有5层上外呼、6层上外呼和4层下外呼信号，1号梯在7层，2号梯在4层，3号梯在3层，则1号梯为高梯，响应4层下外呼；2号梯为中梯、3号梯为低梯，响应3层上外呼和4层上外呼；

第四步：将两部设置为正常运行，一部电梯故障，进行算法验证：依据三部梯均正常的算法确定“高梯”和“低梯”。若有一部电梯发生故障时，如1号梯发生故障，则有2高3低和3高2低的情况，在分配外呼信号的处理上，由高梯响应下外呼信号，低梯响应上外呼信号。当两部梯均无上下行指示信号重新对两部电梯的位置进行判断；

第五步：将一部电梯设置为正常，两部电梯故障，进行算法验证：依据单部电梯运行逻辑，按照呼梯信号，确定电梯上下最终楼层，让电梯在上行最终楼层和下行最终楼层之间连续往返运行，并在运行过程中优先响应内呼和同向外呼请求；

第六步：将三部电梯均设置为故障，进行算法验证：进入检修状态，待检修完成时，电梯需要到达端站重新进行初始化，并停在远端层。如：电梯在6层发生故障，向上初始化后停在10层；若是在2层发生故障，则向下初始化后停在1层。初始化完成后电梯方可正常运行。

本发明的工作原理：

本发明中，通过利用群控逻辑算法对乘客的呼梯信号进行了合理的分配，使得三部电梯的分工合理化，减少了乘客的候梯时间和乘梯时间，进一步释放了只由一部电梯或少部电梯工作造成负载过大的压力。在兼顾载客量的基础上，使得三部电梯的利用效率得到最大化。同时，针对电梯不合理的乘梯操作设计不同的解决方法，例如同层超载多次进入或输入错误的乘梯指令等情况通过电梯超载保护和错误指令消除程序块进行解决。

本发明中，为了让运行的电梯在运行过程中，能够尽可能提高接客的次数，但外呼信号过多便会派中梯承担需要响应较多外呼信号的电梯的接客任务，可以按照“高梯响应下外呼信号，低梯响应上外呼信号”原则，根据此原则，再细分外呼的信号情况。此外我们规定了当电梯处于同层位置时，若有开门请求为更高的位置，若都无开门请求时，则按照序号越小，位置越高的原则。当三部电梯均没有上下行指示时，则会更根据电梯当前的楼层，重新对它们的位置进行排序，继续分出“高梯”，“中梯”和“低梯”，为了避免外呼信号分配混乱的情况，我们确定了外呼信号的终点层，定义上呼顺行终点层为“低梯”运行过程需要响应的最高上外呼信号楼层，上呼逆行终点层为“低梯”运行过程需要响应的最低上外呼信号楼层(其中若无上外呼信号则上呼顺行终点层和上呼逆行终点层保持一致，皆为电梯当前楼层)，“高梯”下呼顺行终点层和下呼逆向终点层的定义与“低梯”同理，最后还需要根据电梯不同的运行情况，将电梯分为三部电梯均正常，两部电梯正常一部电梯故障，一部电梯正常两部电梯故障和三部电梯都故障。这样当电梯运行都正常时可以充分提高三部电梯的联动性。

本发明中，通过算法步骤对乘客呼梯的信号进行了合理分配，减少了电梯的启停次数和运行距离。明显降低了功耗，对于待机处理时，通过关闭风扇照明和电机等耗电设备，避免了资源的浪费，三部电梯的群控方案，更是让高层建筑的用户群众的人员进行合理分流，提高了电梯的工作效率，符合了绿色环保要求。

本发明中，通过在启动和制动过程中，考虑了由于速度的变化可能会导致用户感到不适的情况，在经过多次的仿真测试中，制定了合理的启动加速和减速制动时间。并且在该算法设计中，充分考虑了效率，能耗和安全的关系，在保证乘梯安全前提下，通过合理完善的群控算法，对乘客的用户行为进行了合理的处理，并且电梯模型尽量模拟现实中的场景，使该电梯的可靠性得到提高，此外，通过多次仿真，制定了减速制动的合理时间，提高了乘客的舒适感。

在使用时，如在没有考虑到电梯高低速接触器，上下行接触器和开关门继电器的互锁的情况中，导致电梯运行和开关门卡顿，通过在程序中加入互锁保护使得电梯运行稳定；在出现了电梯只有在远端层才进行反向，使得电梯响应效率慢，运行损耗大的情况中，通过确定呼梯的上行最高层和下行最低层来控制电梯运行的往返区间；在出现三级分级制动时间确认不准确，导致电梯停层位置误差较大，乘客无法正常上下行的情况中，通过多次实验的效果和实际资料，确定了合适的制动时间；在出现乘客错误指令的情况，导致电梯在没有需求的楼层进行停梯，增加了乘客的平均乘梯时间和平均候梯时间。在短时间内连续二次按下同一个按钮时或电梯在下行时，若按下高于电梯当前楼层的内呼时，通过程序判断以上两种情况的输入指令为错误指令，从而撤销该呼梯请求；当电梯当前载重量接近额定载客量，在某楼层无内呼的情况响应该楼层的外呼时，搭载客人会出现电梯满载无法运行的情况，此时电梯响应该楼层信号无效。通过程序设计出电梯运行的新模式，当电梯载重量达到经过计算后的最合适载重量后，电梯转化为预超载模式(即只响应内呼信号)，避免电梯无法工作的情况发生。

以下为本发明中出现的名词作出解释：

高梯：主要响应下外呼信号，定义其下行方向为顺行方向，上行方向为逆行方向。

低梯：主要响应上外呼信号，定义其上行方向为顺行方向，下行方向为逆行方向。

中梯：当上外呼或下外呼信号大于等于2个时，比较上外呼和下外呼呼叫信号繁忙程度，转换模式。若“低梯”停梯次数较多则置该梯为“低梯”模式，否则置该梯为“高梯”模式。当为“低梯”且响应完上外呼信号或为“高梯”且响应完下外呼信号后重新比对，确定运行模式。

“低梯”停梯次数：上外呼数量与该梯内呼次数之和。若某层同时存在上外呼和内呼，则两者只计一次停梯次数。

“高梯”停梯次数：下外呼数量与该梯内呼次数之和。若某层同时存在上外呼和内呼，则两者只计一次停梯次数。

上呼顺行终点：呼梯请求中最高的上外呼信号，理论上最高为9楼上外呼信号。

上呼逆行终点：呼梯请求中最低的上外呼信号，理论上最低为1楼上外呼信号。

下呼顺行终点：呼梯请求中最低的下外呼信号，理论上最低为2楼下外呼信号。

下呼逆行终点：呼梯请求中最高的上外呼信号，理论上最高为10楼下外呼信号。

注：程序的调用次序：三部正常>两部正常一部故障>一部正常两部故障>三部电梯均故障。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种电梯群控控制算法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步：将三部电梯设置为正常；

第二步：三部电梯中上下外呼信号均只有1个或只有1个上外或只有1个下外呼，则由“高梯”响应下外呼信号；

第三步：三部电梯中上下外呼信号均大于等于2个，或上外呼信号或下外呼信号大于等于2个信号时；

第四步：将两部设置为正常运行，一部电梯故障，进行算法验证；

第五步：将一部电梯设置为正常，两部电梯故障，进行算法验证；

第六步：将三部电梯均设置为故障，进行算法验证。

2.根据权利要求1所述的一种电梯群控控制算法，其特征在于：所述第一步当三部电梯都能正常运行时，根据电梯的位置情况有1高2中3低(1号梯位置最高，2号梯次之，3号梯最低)，1高3中2低，2高1中3低，2高3中1低，3高1中2低，3高2中1低六种情况。

3.根据权利要求1所述的一种电梯群控控制算法，其特征在于：所述第二步该梯运行时以下呼顺行终点为需响应的最低下呼楼层，以下呼逆行终点为需响应的最高下呼楼层；“低梯”响应上外呼信号，该梯上行时以上呼顺行终点为需响应的最高上呼楼层，以上呼顺行终点为需响应的最低上呼楼层。

4.根据权利要求1所述的一种电梯群控控制算法，其特征在于：所述第三步对上行梯停靠总次数和下行梯停靠总次数的数量进行比较，若上行梯停靠次数大于下行梯停靠次数，则处于中间楼层的电梯根据上行梯的逻辑，按照谁先到谁去响应上外呼信号；若下行梯停靠次数大于上行梯停靠次数，则处于中间楼层的电梯根据下行梯行梯的逻辑按照谁先到谁去响应下外呼信号；若上行梯停靠次数等于下行梯停靠次数，则优先响应需要响应的上外呼信号。

5.根据权利要求1所述的一种电梯群控控制算法，其特征在于：所述第四步依据三部梯均正常的算法确定“高梯”和“低梯”，若有一部电梯发生故障时，在分配外呼信号的处理上，由高梯响应下外呼信号，低梯响应上外呼信号，当两部梯均无上下行指示信号重新对两部电梯的位置进行判断。

6.根据权利要求1所述的一种电梯群控控制算法，其特征在于：所述第五步依据单部电梯运行逻辑，按照呼梯信号，确定电梯上下最终楼层，让电梯在上行最终楼层和下行最终楼层之间连续往返运行，并在运行过程中优先响应内呼和同向外呼请求。

7.根据权利要求1所述的一种电梯群控控制算法，其特征在于：所述第六步进入检修状态，待检修完成时，电梯需要到达端站重新进行初始化，并停在远端层。

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