设计开发
数事执本与或用
一种节能高效的电梯仿真系统的设计与实现
高政1赵建勇2
(1.杭州电子科技大学计算机学院浙江杭州310018;2.杭州电子科技大学计算机学院浙江杭州310018)
摘要：针对电梯逐辑开发存在现场调试难度大、电梯知识培训成本高等问题提出一种基于电梯控制板的节能高效的电梯仿真方法。分析了电梯系统的功能和运行规律，设计了监控软件和硬件，建主了电梯仿真实验平台。监控软件模拟电梯操控面板和服务器，可监控电梯状态，硬件根据实际电梯控制板运行条件设计。实验证明，该仿真系统可监控电梯状态，实境电梯操控、电梯故障仿真，仿真真实性较传统仿真平台有明显提高，提高电梯逻辑开发效率,降低培训或本。
关键词：电梯仿真电梯控制板监控软件硬件真实性
中图分类号:TP391.9
文献标识码:A
文章编号:1007-9416(2015)02-0180-04
Abstract:An energysaved and efficient elevator simulation method based on elevator control board is proposed in order to solve the problem of dificulty and high cost in elevator logic development and train. Monitoring software, hardware and elevator simulation platfiorm is built with the analysis of elevator fiunction and regularity. Monitoring software can operate like elevator server and panel and can monitor the elevator state. Hardware can meet the need of elevator control board. Experimental evidence show that elevator operation and error can be simulated and elevator state can show in software. This simulation platform can raise the efficiency of logic development and debug and has obvious advantage of reality over traditional simulation platfomm.
Key Words:elevator simulation, elevator control board, monitoring sofware, hardware, reality
电梯是现代高层建筑不可或缺的代步工具，展开电梯的仿真和研究对电梯技术的推广和发展有重要意义，电梯开发人员开发电梯逻辑，或电梯人员培训时需多次到现场观察电梯运行情况和功能，浪费人力物力，因此电梯仿真系统的开发具有非常强的实时性需求。电梯仿真系统的对电梯开发具有重大影响，电梯仿真结果越真实，则越能体现逻辑算法的效率和安全性。此外，真实性高的电梯仿真系统，有助于电梯工程师把主要精力放在控制策略智能化的研究工作上。
时至今日，国际上对电梯仿真技术的研究不多1.2，市场上提供的电梯监控软件只有ElevateTM，其代码封闭，价格昂贵。国内对电梯仿真技术起步晚(3,研究很少4,且都是基于理想电梯模型。文献5使用面向对象技术设计电梯仿真平台，程序具有移植性，文献设计种电梯服务系统，根据泊松到达模式获得电梯客流量数据，文献(采用PLC技术设计了八层电梯仿真系统，但楼层参数不能灵活配置，文献"设计了一种基于最短路径算法的电梯模拟平台，文献"提出一种在客流高峰时高效的群控调度算法，
在电梯仿真领域，纯硬件的梯仿真系统成本高，系统参数不能灵活配置，纯软件仿真系统仿真成本低本，灵活性好，但电梯的某些功能不能用软件仿真实现，固此需要软硬件结合的方式进行电梯运行的仿真，本文深人分析电梯运行机理和规律，根据电梯实际功能，设计出仿真板和监控软件，提出一种基于电梯控制板的电梯仿真系
监控软件
电梯状态禁
并道模型电机模型仿真板
电梯操控并道信号变引机控制实引机状态事行通信
电梯服务器
参数
参数上传
修改
电梯逻辑电机驱动电梯控制板
图1电梯仿真系统结构图
收稿日期：20150215
统，仿真结果真实，无需史引机、变频器和电梯井道，电梯逻辑开发人员在桌面即可实现电梯逻辑的开发和调试，培训人员在工作台即可完成电梯知识学习。该伤真可灵活配置系统楼层参数，节能高效。本文首先闸述仿真系统结构和工作原理，然后重点讲解仿真系统中电引机模型和电梯井道模型的建立和实现；再闸述仿真系统硬件组成和监控软件结构特点，最后通过实验形式验证该仿真系统的真实性和可靠性。
1电梯仿真系统整体设计
电梯仿真系统是简化的电梯系统，为尽量保证仿真效果的真实性，采用独立电梯控制板提供电梯逻辑和电引机驱动。电梯控制板正常运行需井道信号，史引机转速和电流等信号配合，为保证电梯控制板工作，设计仿真板来代替电梯并道，更号机和变频赖器，提供电梯控制板所需信号，电梯控制板运行还需操控指令，如呼叫，开关门等，为完全模拟电梯操控面板，设计监控软件，通过鼠标点击形式实现对电梯运行的控制，同时监控电梯运行状况。仿真系统分为三个部分：仿真板，监控软件，电梯控制板，其结构示意图如图1所示。
图中：井道信号包括箱站信号，平层信号等，电引机控制为控制电引机的PWM信号，更引机状态包括变频器状态，曳引机电流和转速，
在仿真系统中，仿真板代替曳引机、变频器和电梯井道系统，监控模拟电梯操控面板，并监控电梯运行。监控软件下载操控指令到仿真板，仿真板使用申行通信将电梯操控指令发给电梯控制板，电梯控制板根据操控信号输出史引机控制信号PWM，仿真板捕获叟引机控制信号，根据内部所建井道模型和电引机模型，启动更引机，轿厢上行或下行。仿真板根据轿厢位置计算井道开关信号，根据史引机运行状态计算反馈速度和电流，并将井道开关信号和电引机状
电梯控制板速度曲线
作者简介：高政(1990一),男，山东稳州人,项士，研究方向：DSP算法研究， 180
速度捕获
ASR
FOC
PWM
图2电机转速控制过程
硬件平台 Motor Model