控制N部M層電梯協(xié)同工作軟件體系結(jié)構(gòu)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上控制N部M層電梯協(xié)同工作的軟件體系結(jié)構(gòu)目錄專心-專注-專業(yè)控制N部M層電梯協(xié)同工作的軟件體系結(jié)構(gòu)1請求層用戶通過按鈕來表示自己的請求，如上下樓層或在電梯內(nèi)選擇將要到達(dá)的樓層。1.1按鈕電梯按鈕、樓層按鈕1.1.1電梯按鈕其中每部電梯有m+1個按鈕，表示1-m層以及一個應(yīng)急按鈕。當(dāng)按下已經(jīng)按鈕時，發(fā)送應(yīng)急請求，立即將該電梯轉(zhuǎn)為停止?fàn)顟B(tài)，并聯(lián)系管理員。1.1.2樓層按鈕除頂層和底層外的樓層有“上”和“下”兩個按鈕，頂層只有“下”按鈕，底層只有“上”按鈕。樓層按鈕表示用戶的移動方向。1.2指示燈按鈕指示燈、電梯指示燈1.2.1按鈕指示燈每個電梯按鈕以及樓層按鈕都有自己的指示

2、燈。當(dāng)用戶按下按鈕時，指示燈亮，表示電梯管理系統(tǒng)已經(jīng)正確地獲取了來自用戶的請求。當(dāng)某個請求完成之后，代表該請求的指示燈由亮變暗。而當(dāng)所有的指示燈都為滅時，表示該電梯處于空閑狀態(tài)。1.2.2電梯指示燈每層樓的每部電梯上方都有一個大型的指示燈，即每部電梯共有m個指示燈；整棟樓共有m×n個指示燈。當(dāng)該電梯停止在當(dāng)前樓層時，該電梯在本樓層的指示燈會亮。2狀態(tài)層 狀態(tài)層是對電梯運(yùn)行狀態(tài)的一個描述，一般有空閑停止?fàn)顟B(tài)，使用中上升，下降或接到調(diào)度命令，故障狀態(tài)暫停使用等。2.1電梯組成2.1.1曳引系統(tǒng)曳引系統(tǒng)的主要功能是輸出與傳遞動力，使電梯運(yùn)行。曳引系統(tǒng)主要由曳引機(jī)、曳引鋼絲繩，導(dǎo)向輪，反繩輪

3、組成。2.1.2導(dǎo)向系統(tǒng)導(dǎo)向系統(tǒng)的主要功能是限制轎廂和對重的活動自由度，使轎廂和對重只能沿著導(dǎo)軌作升降運(yùn)動。導(dǎo)向系統(tǒng)主要由導(dǎo)軌，導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架組成。2.1.3轎廂轎廂是運(yùn)送乘客和貨物的電梯組件，是電梯的工作部分。轎廂由轎廂架和轎廂體組成。 2.1.4門系統(tǒng)門系統(tǒng)的主要功能是封住層站入口和轎廂入口。門系統(tǒng)由轎廂門，層門，開門機(jī)，門鎖裝置組成。2.1.5重量平衡系統(tǒng)系統(tǒng)的主要功能是相對平衡轎廂重量，在電梯工作中能使轎廂與對重間的重量差保持在限額之內(nèi)，保證電梯的曳引傳動正常。系統(tǒng)主要由對重和重量補(bǔ)償裝置組成。2.1.6電力拖動系統(tǒng)電力拖動系統(tǒng)的功能是提供動力，實(shí)行電梯速度控制。 電力拖動系統(tǒng)由曳引電動

4、機(jī)，供電系統(tǒng)，速度反饋裝置，電動機(jī)調(diào)速裝置等組成。2.1.7電氣控制系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)的主要功能是對電梯的運(yùn)行實(shí)行操縱和控制。電氣控制系統(tǒng)主要由操縱裝置，位置顯示裝置，控制屏(柜)，平層裝置，選層器等組成。2.1.8安全保護(hù)系統(tǒng)保證電梯安全使用，防止一切危及人身安全的事故發(fā)生。由電梯限速器、安全鉗、緩沖器、安全觸板、層門門鎖、電梯安全窗、電梯超載限制裝置、限位開關(guān)裝置組成。 2.2具體原理曳引繩兩端分別連著轎廂和對重，纏繞在曳引輪和導(dǎo)向輪上，曳引電動機(jī)通過減速器變速后帶動曳引輪轉(zhuǎn)動，靠曳引繩與曳引輪摩擦產(chǎn)生的牽引力，實(shí)現(xiàn)轎廂和對重的升降運(yùn)動，達(dá)到運(yùn)輸目的。 固定在轎廂上的導(dǎo)靴可以沿著安裝在建筑物

5、井道墻體上的固定導(dǎo)軌往復(fù)升降運(yùn)動，防止轎廂在運(yùn)行中偏斜或擺動。常閉塊式制動器在電動機(jī)工作時松閘，使電梯運(yùn)轉(zhuǎn)，在失電情況下制動，使轎廂停止升降，并在指定層站上維持其靜止?fàn)顟B(tài)，供人員和貨物出入。轎廂是運(yùn)載乘客或其他載荷的箱體部件，對重用來平衡轎廂載荷、減少電動機(jī)功率。補(bǔ)償裝置用來補(bǔ)償曳引繩運(yùn)動中的張力和重量變化，使曳引電動機(jī)負(fù)載穩(wěn)定，轎廂得以準(zhǔn)確?？俊ｋ姎庀到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)對電梯運(yùn)動的控制，同時完成選層、平層、測速、照明工作。指示呼叫系統(tǒng)隨時顯示轎廂的運(yùn)動方向和所在樓層位置。安全裝置保證電梯運(yùn)行安全。2.3狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖2.3.1系統(tǒng)功能1） 響應(yīng)用戶召喚指令。當(dāng)用戶需要電梯時可以通過按樓層按鈕召喚電梯。2）

6、進(jìn)入電梯后，乘客可以通過電梯按鈕選擇目的樓層。3） 當(dāng)電梯到達(dá)調(diào)用樓層后，判斷是否響應(yīng)停止運(yùn)行，開啟電梯門，完成調(diào)度.4） 當(dāng)電梯到達(dá)非調(diào)用樓層是，不作響應(yīng)，繼續(xù)運(yùn)行。5） 乘客在電梯中能夠知道電梯的運(yùn)動狀態(tài)，如運(yùn)動方向、電梯運(yùn)行到的樓層等。6）電梯超載報(bào)警。2.3.2用例說明用例名稱描述電梯召喚當(dāng)用戶需要使用電梯時，通過按樓層按鈕通知電梯管理系統(tǒng)目的地請求進(jìn)入電梯后，乘客可以通過電梯按鈕選擇目的樓層電梯到達(dá)調(diào)度樓層當(dāng)電梯到達(dá)調(diào)度樓層后，判斷是否響應(yīng)，如果響應(yīng)則停止運(yùn)行，打開電梯門，完成調(diào)度，否則繼續(xù)運(yùn)行。電梯到達(dá)非調(diào)度樓層當(dāng)電梯到達(dá)非調(diào)度樓層，不作響應(yīng)，繼續(xù)運(yùn)行電梯就緒電梯不處于忙碌狀態(tài)，符

7、合運(yùn)行要求，隨時可以召喚電梯超載電梯所載重量超過額定載荷，給出報(bào)警信號，停止運(yùn)行電梯不超載電梯所載重量沒有超過額定載荷，可以正常運(yùn)行2.3.3狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖2.4狀態(tài)列表由上述狀態(tài)圖，列舉狀態(tài)如下：停止?fàn)顟B(tài)：       stop，門是關(guān)閉的電梯上升中：     up電梯下降中：     down電梯開門：       open超載報(bào)警狀態(tài)： warning，門是開著的說明：開機(jī)即Stop狀態(tài).電梯停止?fàn)顟B(tài)包含關(guān)門狀態(tài)，開門為單獨(dú)一個狀態(tài)。2.5事件 Event電梯可接收的事件如下：上  

8、EVENT_UP下       EVENT_DOWN到達(dá)樓層    EVENT_STOP開門    EVENT_OPEN關(guān)門    EVENT_CLOSE告警    EVENT_WARN消除告警  EVENT_DELWARN 這些事件由硬件根據(jù)當(dāng)前的機(jī)械狀況產(chǎn)生，比如有人在某層按了按鈕，硬件或控制系統(tǒng)會根據(jù)實(shí)際情況給電梯發(fā)上/下事件。電梯狀態(tài)機(jī)負(fù)責(zé)在當(dāng)前狀態(tài)下處理相應(yīng)事件，以便跳轉(zhuǎn)到下一個新的狀態(tài)，產(chǎn)生新的運(yùn)行結(jié)果。本層只重點(diǎn)關(guān)注電梯本身的狀態(tài)切換模型。2.6狀態(tài)遷

9、移表當(dāng)前狀態(tài)Event類型轉(zhuǎn)換狀態(tài)StopEVENT_UPupstopEVENT_DOWNdownopenEVENT_CLOSEstopopenEVENT_WARNwarningupEVENT_STOPstopdownEVENT_STOPstopstopEVENT_OPENopenwarningEVENT_DELWARNopen3響應(yīng)層響應(yīng)層負(fù)責(zé)獲取用戶給予的請求，包括樓層中的按鈕、電梯內(nèi)的按鈕和故障按鈕，調(diào)用相對應(yīng)的算法，給予用戶指示燈的響應(yīng)、電梯的調(diào)度以及故障的處理。3.1獲取請求3.1.1故障按鈕系統(tǒng)直接獲取故障按鈕的請求，從狀態(tài)層中查詢包含故障電梯號、故障層數(shù)以及故障發(fā)生時電梯的數(shù)據(jù)等

10、相關(guān)數(shù)據(jù)。故障按鈕響應(yīng)為第一優(yōu)先度，無論電梯處于何種狀態(tài)，優(yōu)先處理故障請求。3.1.2電梯按鈕請求獲取系統(tǒng)從請求層中獲取電梯按鈕的請求，從狀態(tài)層中獲取電梯狀態(tài)、電梯當(dāng)前所在樓層等數(shù)據(jù)。3.1.3樓層按鈕請求獲取系統(tǒng)從請求層中獲取樓層按鈕的請求，從狀態(tài)層中獲取電梯狀態(tài)、請求樓層等數(shù)據(jù)。3.2調(diào)度算法3.2.1故障按鈕調(diào)度系統(tǒng)接到故障請求后，調(diào)用數(shù)據(jù)層的故障算法進(jìn)行計(jì)算，故障算法調(diào)度優(yōu)先度優(yōu)于其他所有算法。3.2.2樓層按鈕和電梯按鈕調(diào)度系統(tǒng)獲取正常請求后，根據(jù)不同的情況（如：是否有空閑電梯、電梯方向與樓層方向等）調(diào)用最優(yōu)的算法。3.3選擇電梯3.3.1故障選擇系統(tǒng)最先處理故障算法結(jié)果，根據(jù)計(jì)算結(jié)

11、果，對電梯采取停止、開門以及返回第一層等相關(guān)操作，并把相關(guān)信息反饋至數(shù)據(jù)層，以確保電梯內(nèi)用戶安全為第一優(yōu)先。3.3.2正常選擇系統(tǒng)通過算法結(jié)果調(diào)度電梯，選擇哪一個電梯該去那一層，并修改電梯相關(guān)數(shù)據(jù)，反饋信息給數(shù)據(jù)層。4數(shù)據(jù)層4.1算法4.1.1傳統(tǒng)電梯調(diào)度算法1）先來先服務(wù)算法(FCFS)先來先服務(wù)(FCFS-First Come First Serve)算法，是一種隨即服務(wù)算法，它不僅沒有對尋找樓層進(jìn)行優(yōu)化，也沒有實(shí)時性的特征，它是一種最簡單的電梯調(diào)度算法。它根據(jù)乘客請求乘坐電梯的先后次序進(jìn)行調(diào)度。此算法的優(yōu)點(diǎn)是公平、簡單，且每個乘客的請求都能依次地得到處理，不

12、會出現(xiàn)某一乘客的請求長期得不到滿足的情況2）最短尋找樓層時間優(yōu)先算法(SSTF)最短尋找樓層時間優(yōu)先(SSTF-Shortest Seek Time First)算法，它注重電梯尋找樓層的優(yōu)化。最短尋找樓層時間優(yōu)先算法選擇下一個服務(wù)對象的原則是最短尋找樓層的時間。這樣請求隊(duì)列中距當(dāng)前能夠最先到達(dá)的樓層的請求信號就是下一個服務(wù)對象。3）掃描算法(SCAN)掃描算法(SCAN)是一種按照樓層順序依次服務(wù)請求，它讓電梯在最底層和最頂層之間連續(xù)往返運(yùn)行，在運(yùn)行過程中響應(yīng)處在于電梯運(yùn)行方向相同的各樓層上的請求。它進(jìn)行尋找樓層的優(yōu)化，效率比較高，但它是一個非實(shí)時算法。掃描算法

13、較好地解決了電梯移動的問題，在這個算法中，每個電梯響應(yīng)乘客請求使乘客獲得服務(wù)的次序是由其發(fā)出請求的乘客的位置與當(dāng)前電梯位置之間的距離來決定的，所有的與電梯運(yùn)行方向相同的乘客的請求在一次電向上運(yùn)行或向下運(yùn)行的過程中完成，免去了電梯頻繁的來回移動。4）LOOK算法LOOK算法是掃描算法的一種改進(jìn)。對LOOK算法而言，電梯同樣在最底層和最頂層之間運(yùn)行。但當(dāng)LOOK算法發(fā)現(xiàn)電梯所移動的方向上不再有請求時立即改變運(yùn)行方向，而掃描算法則需要移動到最底層或者最頂層時才改變運(yùn)行方向。4.1.2實(shí)時電梯調(diào)度算法1）最早截止期優(yōu)先調(diào)度算法 最早截止期優(yōu)先(EDF-Earliest Deadline

14、60;First)調(diào)度算法是最簡單的實(shí)時電梯調(diào)度算法，它的缺點(diǎn)就是造成電梯任意地尋找樓層，導(dǎo)致極低的電梯吞吐率。它與FCFS調(diào)度算法類似，EDF算法是電梯實(shí)時調(diào)度算法中最簡單的調(diào)度算法。它響應(yīng)請求隊(duì)列中時限最早的請求，是其它實(shí)時電梯調(diào)度算法性能衡量的基準(zhǔn)和特例。 2）SCAN-EDF算法SCAN-EDF算法是SCAN算法和EDF算法相結(jié)合的產(chǎn)物。SCAN-EDF算法先按照EDF算法選擇請求列隊(duì)中哪一個是下一個服務(wù)對象，而對于具有相同時限的請求，則按照SCAN算法服務(wù)每一個請求。它的效率取決于有相同deadline的數(shù)目，因而效率是有限的。3）PI算法PI(Priority 

15、Inversion)算法將請求隊(duì)列中的請求分成兩個優(yōu)先級，它首先保證高優(yōu)先級隊(duì)列中的請求得到及時響應(yīng)，再搞優(yōu)先級隊(duì)列為空的情況下在相應(yīng)地優(yōu)先級隊(duì)列中的請求。4）FD-SCAN算法FD-SCAN(Feasible Deadline SCAN)算法首先從請求隊(duì)列中找出時限最早、從當(dāng)前位置開始移動又可以滿足其時限要求的請求，作為下一次SCAN的方向。并在電梯所在樓層向該請求信號運(yùn)行的過程中響應(yīng)處在與電梯運(yùn)行方向相同且電梯可以經(jīng)過的請求信號。這種算法忽略了用SCAN算法相應(yīng)其它請求的開銷，因此并不能確保服務(wù)對象時限最終得到滿足。4.2維修記錄根據(jù)相應(yīng)的電梯維修情況填寫如下所示的電梯維修記錄表，存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫方便調(diào)用。電梯維修記錄表報(bào)修人：電梯管理員：年 月 日維修人員電梯位置報(bào)修時間維修時間報(bào)修故障電梯編號到達(dá)時間結(jié)束時間檢定結(jié)論（含技術(shù)參數(shù)功能）：維修過程和安全措施：更換配件說明：備注：注：此表維修人員填寫寬格四項(xiàng)其它均為報(bào)修人員填寫4.3故障日志根據(jù)電梯每日相應(yīng)的運(yùn)行情況填寫如下所示的電梯運(yùn)行日志表格，形成相應(yīng)的電梯運(yùn)行日志，存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫方便調(diào)用。 號電梯運(yùn)行日志樓盤：類別底坑巡查人日期設(shè)備表面衛(wèi)生機(jī)房門鎖曳引機(jī)運(yùn)行機(jī)房溫