基于改进型PLC电梯群控系统优化调度策略

摘要：现代高层建筑对电梯运行效率的要求日益提高，传统单机控制方式已难以满足高峰期人流疏导与系统节能的需求。基于改进型PLC（可编程逻辑控制器）控制技术的电梯群控系统成为提升运行效率的关键路径。本文从PLC群控结构优化入手，探讨适用于多电梯协调运行的调度策略，结合实时数据感知、任务优先级调整与能耗管理，实现电梯群的科学分配与运行优化，为智能建筑电梯系统的高效、安全与节能运行提供工程化解决方案。

关键词：PLC控制；电梯群控；调度优化

一、PLC群控系统设计中的关键技术基础

（一）系统结构构建需兼顾实时性、并行性与模块化

PLC电梯的发展有利于电梯向智能化发展，与WINCC联动有利于更便捷更快速的发现问题，发现问题后修改起来非常方便。如今，电梯的使用情况已经成为衡量城市化发展的标志，从某种意义上来说电梯普及率也成为了研究一个城市居民生活状态与幸福指数的衡量指标。电梯作为一种运输设备，安全性尤为重要，衡量一个电梯系统安全性应当放在首位。我们的电梯将会朝着智能化、物联网化、节能降耗和载客量最优化方向发展，注重节约资源，绿色环保。使得我们电梯的载人系统达到了最优的情况下，大大减少了电梯来回运行的时间，从而极大减少了电梯运行中所消耗的电力资源。系统结构设计需采用分布式控制架构，通过高速通信总线实现多PLC节点实时数据交互，并行处理多电梯运行逻辑，同时以模块化设计提升系统扩展性与维护效率。

（二）输入采集与指令识别逻辑实现精准高效调度响应

系统需采集用户按钮请求、电梯当前位置、运行方向、门开闭状态与负载信息，通过多通道输入模块实时上传至主控PLC。数据结构需采用地址映射逻辑，将每台电梯状态以位图方式压缩存储，提升运算效率。在指令识别层，采用优先级队列算法处理呼叫请求，优先级设置根据当前系统负载、乘客等待时间、楼层差值等参数动态调整。请求去重机制与重复分配过滤策略减少资源浪费，保证调度指令唯一性。PLC逻辑控制程序中需引入限流判断、最大等待时间触发与调度重分配模块，实现任务分配的精准控制。状态更新频率需高于200ms/次，确保对突发指令响应不滞后。

（三）控制逻辑编程实现多电梯动态调度智能判定

群控调度核心为调度算法模块，其功能由PLC中的梯形图程序实现并与PID逻辑调度控制模型相嵌套。逻辑程序需定义多层判定条件，如空闲就近、相向迎合、优先级覆盖与节能最优四类判断标准，并采用状态位调用与条件块嵌套机制在程序中动态调用。对呼叫信号设置三级响应机制，根据时间阈值自动变更调度优先级，防止电梯空行或乘客长时等待。系统运行中，逻辑程序根据每一次指令执行结果自动更新任务队列，避免重复处理并记录各电梯负载与任务数作为调度条件。配合时序中断处理功能，PLC可在固定间隔内统一执行全局任务表刷新操作，保证调度任务与电梯状态高度同步。该结构有效避免多电梯重复接单、空载高频运行等问题，实现高效智能的群控分配。

二、改进型调度策略下的群控优化实践路径

（一）基于动态优先级算法优化高峰期任务匹配机制

在高峰期间乘客请求密集集中，传统轮询与固定优先级调度方式常造成某一电梯负载过重、空电梯资源闲置的矛盾。为解决该问题，调度算法引入动态优先级调整机制，根据实时任务积压量、乘客等待时间、运行方向与当前负载进行加权评分，生成调度优先级序列。每个电梯设置任务处理窗口，系统定期更新优先级分布，确保所有请求在最大等待阈值前被系统响应。此机制在主控PLC中通过浮点型变量存储各参数权重，通过梯形图嵌套函数块计算得分并更新调度指令。通过对高频呼叫楼层实施“近端缓冲”策略，临近楼层电梯优先响应本区域任务，降低跨区运行频率与乘客等待时长。动态优先级模型实现任务与资源在高负载状态下的均衡调度，提升调度响应效率、节约运行能耗并增强系统稳定性。

（二）引入预测调度机制提升系统前瞻性响应能力

基于大数据分析的预测调度机制可为群控系统提供前瞻性任务预警与路径优化能力。通过在主控制PLC嵌入统计学习模块，系统可记录并分析历史高频呼叫楼层、时段流量密度与日常运行模式，提取周期性规律。结合当前时段、日期与运行趋势数据进行预测分析，提前生成潜在呼叫信号，系统优先派遣最近空闲电梯至目标区域待命，实现“预响应”策略。系统内部设置预测任务缓存区，预测结果不立即触发指令，仅在未来实际请求发生前设为“候选响应状态”。当新请求信号到来且与预测值匹配，则无缝切换至正式响应流程，提升响应速度。在节假日、上下学或下班等特定高峰期，预测调度机制结合人工经验优化参数输入，提升预测准确度。该机制提升调度系统主动控制能力，强化系统对突发性请求的吸收与自调节能力。

（三）结合能耗模型实现节能调度与设备保护协同运行

电梯群控系统在运行过程中能耗管理是核心指标之一，尤其在空载运行与重复启动过程能耗较大。在PLC控制策略中引入能耗评估模型，对每一调度路径进行动态能耗计算，以能耗最优作为调度目标函数的限制条件之一。系统基于每台电梯的实时功率负载、启动频次与运行高度设定能耗打分机制，选择得分最低的路径执行任务。结合楼层分布与当前请求状态，自动合并目标路径相近呼叫，减少电梯重复运行。针对频繁启停的电梯系统，控制程序中设定运行次数与间隔保护机制，防止高频运行导致电机温升过高或控制器寿命缩短。在夜间与低峰时段，通过启用“节能模式”，仅维持最小可用电梯运行，其余电梯待机状态中进入能耗控制区，降低无效能耗。

（四）集成人机交互界面提升调度过程的可视化与控制透明度

高效的人机交互界面设计是保障群控系统调度管理透明化与操作便捷化的关键部分。系统界面基于HMI触控平台构建，可实时显示所有电梯运行状态、调度任务分配图、楼层分布与能耗参数曲线图。操作人员通过界面可查看每次调度路径与优先级评分结果，理解调度策略逻辑，提升调度行为可控性与运维精度。界面中设有“状态预警栏”，当某一电梯处于超负荷、运行异常或控制失灵状态时，自动触发报警提示并提供引导措施。控制台提供模式切换按钮，可实现“自动调度/人工干预”切换，并允许管理员自定义调度参数阈值如等待上限、优先权重等，适应多场景需求。系统还可接入楼宇监控平台，实现与消防、电源、监控系统联动，在火警或停电等特殊情况下优先执行安全模式调度逻辑，保障人员疏散效率。

结束语：基于改进型PLC的电梯群控系统调度策略优化，体现了自动化、智能化、节能化的高度融合趋势。通过系统结构设计、调度逻辑升级与平台集成优化，可实现对高密度人流的有序疏导与系统能耗的精细化管理，助力智能楼宇运行效率与服务质量同步提升，推动群控系统向更高层次智能化方向发展。

参考文献

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[2]马鑫.基于PLC的电梯变频调速系统的设计[J].电力系统及自动化，2022，43（12）：121，122，123.