1.3.4 觸摸屏

　　在電梯工程監(jiān)控領域，工業(yè)觸摸屏通常與PLC相互配套使用，有效地替代了傳統(tǒng)電梯繼電控制系統(tǒng)所需的控制面板和按鈕操控柜，是一種智能可視化操作的綜合數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)。觸摸屏電梯控制系統(tǒng)可以完成對整個樓宇電梯去的數(shù)據(jù)進行顯示，通過顯示器上的界面，可以完成對整個系統(tǒng)的參數(shù)設置、并通過對應的控制命令，完成對電梯的遠程控制。結合相應的仿真組態(tài)軟件，通過編寫相應的程序，以動畫的方式動態(tài)對樓宇電梯實際運行狀態(tài)進行模擬動態(tài)仿真，便于管理人員實時了解電梯工作狀態(tài)，能夠及時對故障電梯進行分析判斷和事故處理。利用PLC與工業(yè)觸摸屏相結合，使PLC能夠完成具有圖形化、可視化等工作界面的獨立操作系統(tǒng)，簡化傳統(tǒng)控制系統(tǒng)控制臺上按鈕、儀器儀表、接線盤等的設備。

　　本次設計采用GT1595型觸摸屏，它屬于三菱GT1000系列產品。在人機界面的設計中采用三菱公司的GT Designer2軟件完成整個系統(tǒng)的人機界面設計。

　　2 電梯群控制算法

　　2.1 分區(qū)調度方法

　　分區(qū)域調度即采用化整為零的思路，對整個建筑大樓按樓層或單元進行劃分，將不同樓層劃分為若干小單元，此小單元間又相互聯(lián)系，彼此間又相互約束。通過對每個小單元獨立設立為一個小系統(tǒng)，然后在小系統(tǒng)范圍內進行模型設立，并通過優(yōu)化計算得到最優(yōu)協(xié)調系統(tǒng)模型后，將各小模型相互聯(lián)系建立整體優(yōu)化控制模型。

　　2.2 優(yōu)化控制

　　在樓宇電梯群智能監(jiān)控系統(tǒng)中，作為下位機的電梯群在實際運行過程中受到電梯總臺數(shù)的限制，不可能隨時響應每一個門廳的呼梯信號，必須有一個核心控制中心，合理分配樓層的呼梯信號。優(yōu)化控制實際上就是一個為滿足給定條件的多目標最優(yōu)規(guī)劃問題。大多數(shù)科學家都是采用先進的計算機技術，利用所有可能的呼叫數(shù)據(jù)與可能的響應一一映射，構筑成一個系統(tǒng)最優(yōu)分配模型，便于在下一個呼叫來臨之前求得最優(yōu)樓梯分配，完成整個電梯系統(tǒng)的合理分配。

　　2.3 專家系統(tǒng)

　　即利用專家系統(tǒng)與模糊規(guī)則相結合，根據(jù)當前建筑物內的客流方向和密度的已知數(shù)據(jù)，利用專家系統(tǒng)強大的模糊推理功能，結合模糊控制系統(tǒng)確定當前的建筑物內交通模式，從而根據(jù)實際的參數(shù)確定下一步應采用的調度措施。

　　本系統(tǒng)中，采用每臺FX2n型PLC作為下位機獨立控制一臺電梯的運行。Q系列PLC作為上位機接受單元電梯FX2n傳送的所有門廳呼梯請求信號，按照多目標規(guī)劃電梯群控算法，決定由哪臺電梯響應此請求信號。而每臺獨立電梯轎廂內乘客的呼梯信號則由自身的FX2n型PLC獨自完成。

　　3 樓宇群控電梯智能化監(jiān)控系統(tǒng)軟件設計

　　3.1 Q型PLC軟件設計

　　在Q型PLC是整個系統(tǒng)的上位機，通過設置定時掃描程序，從監(jiān)控系統(tǒng)開始運行的每一個固定時間內對整個電梯群的運行情況進行掃描，包括整個監(jiān)控系統(tǒng)的網絡通信是否正常、各單元電梯的運行工況是否正常等。當出現(xiàn)某一端子在掃描過程中，出現(xiàn)信號中斷或電梯故障信號時，監(jiān)控系統(tǒng)就會將該電梯剔除出本系統(tǒng)，不讓其繼續(xù)參加電梯的控制，而將對應的門廳召喚任務分配給其他同類運行正常的電梯，并通過各類標識提示乘客換梯，并采用閉鎖方式，此時電梯處于檢修停機狀態(tài)。

　3.2 FX2n型PLC軟件設計

　　單元下位機FX2n型PLC的軟件具有電梯運行數(shù)據(jù)通信、單元電梯邏輯控制和電梯系統(tǒng)故障自我檢測診斷等功能。

　　根據(jù)樓宇電梯工作的實際特性，單臺電梯具有三種運行工況：上行工況、下行工況和空閑工況。當整個樓宇電梯監(jiān)控系統(tǒng)工作后，首先調用單元電梯進行初始化子程序運行，將電梯轎廂停到一樓并通過微機自動設置各電梯的相關參數(shù)初始值。再完成初始化處理后，單元電梯就進入空閑運行工況。

　　當整個電梯群均處于空閑工況時，監(jiān)控系統(tǒng)就會不斷進行掃描，查詢樓層中是否有門廳召喚按鍵和轎廂內目標行程按鍵。

　　當單元電梯接收到本地門廳的呼梯任務時，則先判斷本梯轎廂是否停門廳召喚乘客對應的樓層，如果是則直接打開轎廂門。如果不是，則會將此信號返回上位機，由上位機統(tǒng)一進行調度。當單元電梯將進入上行工況或下行工況時，通過內部程序分析計算出上行最近目標或下行最近目標的樓層，由電梯變頻器驅動對應電機的控制按照預測的速度驅動電梯朝目標方向運動。

　　4 人機界面

　　由于智能建筑水平的不斷提高，小區(qū)也為了提高自己服務水平，使得乘客能夠清晰明了地使用電梯，同時為了便于電梯管理人員及時了解整個電梯群的運行情況，采用三菱公司的GT Designer2軟件設計了一個基于觸摸屏GT1595的樓宇電梯群智能監(jiān)控系統(tǒng)人機界面。人機界面主要由三大部分組成：主界面、故障詳情界面和參數(shù)設置界面。

　　4.1 主界面

　　主界面屬于整個樓宇電梯群監(jiān)控系統(tǒng)的基本畫面，它用來顯示各單元電梯的整體運行工況，模擬動畫效果形象地描繪出各電梯上升和下降，同時可以對電梯進行各類處理，如電梯初始化設置、運行電梯、顯示電梯故障等功能。當電梯出現(xiàn)特殊緊急情況下，運行管理人員可以通過主畫面的“急?！卑粹o操作電梯，使電梯安全的停下，防止事故的繼續(xù)擴大。

　　4.2 故障詳情界面

　　樓宇電梯群監(jiān)控系統(tǒng)故障詳情界面屬于主界面的子界面，可以通過實際的數(shù)據(jù)顯示出故障電梯故障點的位置，故障類型。當掃描過程中發(fā)現(xiàn)某臺電梯端子出現(xiàn)故障時，電梯監(jiān)控系統(tǒng)就會自動檢測判斷處故障類型及對應的參數(shù)值，便于相關檢修維護人員進行對應的電梯維修保護，從而縮短了電梯的檢修時間，有利于電梯的運行可靠性。

　　4.3 參數(shù)設置窗口

　　參數(shù)設置窗口主要用來設置電梯三種調度模式下的時間段和樓宇電梯群控算法中各目標參量的權值和閥值，初始化單元電梯的原始數(shù)據(jù)，并將單元電梯驅動到底層，便于上位機系統(tǒng)進行調度。

　　5 結語

　　電梯群控智能監(jiān)控系統(tǒng)是現(xiàn)代高層大規(guī)模建筑群中必不缺少的核心組成部分之一，它的好與壞直接體現(xiàn)了物業(yè)管理水平，決定了整個建筑的電梯的輸送能力的大小。本文詳細介紹了基于多目標規(guī)劃算法的，觸摸屏與PLC結合的電梯群智能監(jiān)控系統(tǒng)設計與應用。利用PLC與觸摸屏相結合組成的樓宇電梯群智能監(jiān)控系統(tǒng)具有明顯開發(fā)周期短、設備維護簡單清晰、運行安全可靠性等優(yōu)點，特別適合現(xiàn)代樓宇電梯群智能監(jiān)控方面的應用。