利用電梯群控網絡,實現了對電梯運行的調整
2015-01-19硬件設計目前實現電梯群控技術,有兩種總線方式:環形群控和集中群控。環形群控一般采用RS422或RS485總線。在高樓層和多臺群控電梯時,傳輸數據量非常大,通信容易被阻塞,優點是群控不解體。集中群控總線方式,一旦群控系統發生故障將導致群控解體,這將導致整個大樓交通中斷。本次設計采用CAN總線構建群控網絡,為每臺電梯控制器配備一個群控調度模塊,沒有上電的節點不會對總線造成干擾,同時任意一臺電梯斷電或出現故障,也不影響群控系統。每臺電梯相互共享外召信號,這就大大減少了各臺電梯之間的信息傳輸所需的時間。
群控調度模塊硬件結構圖群控調度模塊的硬件結構如所示,主要有ATmega16單片機、時鐘顯示電路、樓層及運行方向顯示電路、CAN控制器和CAN收發器組成。時鐘顯示電路主要是產生當前的時間,提供給群控調度算法作交通流模式的識別。ATmega16的主要功能是接收電梯控制器的字節信息,并進行校驗,然后基于CAN總線的電梯群控系統的設計通過樓層及運行方向顯示電路顯示電梯的樓層及運行方向,再把電梯的有用狀態信息通過CAN控制器和CAN收發器發送到CAN總線上。同時,CAN控制器和CAN收發器也會接收CAN總線上的字節信息傳給ATmega16,然后ATmega16通過ID號識別是否為外召的信息幀,如果是的話,就調用群控調度算法,判斷是否應該把這個外召信息登記到本臺電梯控制器上。這樣就很好地實現了CAN總線上各節點間的電氣隔離。同時MCP2551的供電應采用單獨隔離的電源,本次設計采用了1W的DC-DC電源模塊來實現電源隔離。
軟件設計程序設計主程序流程圖群控調度模塊的程序主要包括主程序和中斷程序兩個部分,其流程圖如圖所示。在主程序流程圖中,首先要關中斷,進行程序的初始化,主要是ATmega16單片機的初始化和CAN總線的初始化,然后再開中斷。CAN總線的初始化主要是完成位定時設置、接收緩沖器和發送緩沖器的設置、中斷寄存器設置等。通過發送緩沖器設置可以設置該CAN節點的ID號、數據字節的長度及發送優先級。通過接收緩沖器設置可以設置該CAN節點應該接收總線上的哪些節點的數據、接收數據的字節長度及接收優先級。其中所調用的群控調度算法主要是對接收到的外召信息幀進行邏輯比較運算,然后決定是否應該把這個外召信息登記到本臺電梯控制器上,最后發送外召的狀態信息到電梯控制器上。在中斷流程圖中首先要進行中斷的識別,然后根據中斷優先級進入相應的處理程序。如果是由于外部中斷0所引起的中斷,那么還要再次進行CAN中斷源的判定,然后進入相應的中斷處理程序。特別要注意的是,在每次CAN中斷處理完成后,都要清除相應的中斷標志位,否則將不能產生下一次CAN中斷。在CAN發送和接收的幀信息中,電梯當前所處的樓層及方向信號、外召信號、內召信號和故障信息狀態都放在發送和接收寄存器中的數據字段字節中。
結束語實驗證明,利用DirectShow的多媒體開發具有代碼量少、通用性強、實時性好的特點。由于DirectShow對視頻捕獲設備的封裝,對不同的捕獲設備提供相同的基本接口,使得本系統對不同硬件和各種圖像處理具有很大的通用性和適應性。算法的實現過程如所示,首先根據當前時間對電梯運行的交通流模式進行識別,選擇與識別出來的交通流模式相對應的控制目標權重向量,采集電梯狀態信息,包括呼梯者的等待時間tw、轎廂內乘客的受影響度d、轎廂內人數n,判斷Sen,將tw、d、n模糊化,根據一系列模糊推理規則,對候梯者滿意度Swt與乘客滿意度Spa進行模糊推理并反模糊化,最后將Swt、Spa、Sen按照選擇的權重向量進行加權平均,得到目標函數值S,選擇S值最大的電梯作為最終的派梯結果。本次設計用CAN總線構建電梯群控網絡,實現了對電梯運行狀態和召喚信息進行動態調度。該系統能根據一天中不同的時間段選擇相應的交通流模式,對電梯進行合理的調度,在保證候梯者與乘客都滿意的前提下,有效地降低了能量的損耗,具有很高的實用價值。同時,由于CAN總線具有可靠性高、實時性好、價格低廉、設計獨特等特點,將會在電梯控制系統中得到越來越廣泛的應用。
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