足以不恨1. 项目背景与核心需求
凌晨三点的工控实验室里，三台电梯模型正在执行最后的压力测试。作为使用西门子S7-1200 PLC控制的6层3部电梯系统，这个项目最核心的挑战在于如何在有限的硬件资源下实现高可靠性的多梯协同调度。与常见的单梯控制不同，多电梯系统需要解决的核心问题包括：
- 实时响应18个外呼按钮（6层×3梯）的召唤请求
- 避免多梯同时响应同一楼层造成的资源浪费
- 确保在任意单点故障时仍能维持基本运行能力
- 满足紧急情况下的安全制动要求
在实际调试过程中，我们发现传统先到先服务的调度策略会导致电梯群控效率低下。特别是在早高峰时段，经常出现多部电梯同时响应同一楼层请求的情况，而其他楼层的乘客却需要长时间等待。这促使我们开发了动态权重调度算法，这也是本项目的技术核心所在。
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2. 硬件架构设计解析
2.1 PLC选型与IO配置
选用西门子S7-1215C DC/DC/DC型PLC作为主控制器，主要基于以下考量：
- 集成Profinet接口便于连接远程IO和HMI
- 0.1ms/指令的处理速度满足实时性要求
- 支持最多3个信号板扩展，适合本项目规模
具体IO分配如下表所示：
| 模块类型 | 型号 | 数量 | 用途 |
|---|---|---|---|
| 数字量输入 | SM1221 16×24VDC | 3 | 平层信号、安全回路 |
| 数字量输出 | SM1222 16×继电器 | 2 | 接触器、指示灯控制 |
| 模拟量输入 | SM1231 8×12bit | 1 | 载荷检测 |
| 信号板 | CB1241 RS485 | 1 | 变频器通信 |
2.2 传感器网络部署
每台电梯配置6个SN04-N槽型光电开关作为平层信号传感器，安装位置需特别注意：
- 轿厢顶部金属隔磁板与传感器间隙控制在3±0.5mm
- 相邻传感器安装角度错开15°防止相互干扰
- 每个传感器配独立金属护套抵抗电磁干扰
实际调试中发现，传感器信号抖动是导致误停层的主要原因。我们最终采用的解决方案是：
- 硬件端：所有信号线采用双绞屏蔽线（型号LIYCY 2×0.5mm²）
- 软件端：在梯形图中添加200ms防抖定时器
- 机械端：在隔磁板边缘增加45°倒角改善插入特性