一、系統概述
電梯行業是一個特種行業，國家對電梯的設計、制造、安裝以及使用都有詳細的國家標準。電梯的主要部分有土建、機械和電氣等組成，機械部分有導軌、轎廂、對重、鋼絲繩以及其他機械部分。電氣部分有主控制板，變頻器、曳引機等部分構成。電梯的運行在主控制板的指令控制變頻器，有變頻器驅動曳引機帶動轎廂運行。變頻器作為電梯中系統的核心部件，對電梯的安全可靠的運行是非常重要的。同時系統也對變頻器有一些特殊的要求。許多公司針對電梯的特殊要求，推出了電梯專用變頻器來滿足電梯的特殊要求。而西門子的通用多功能變頻器MM440采用具有現代先進技術水平的絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）作為功率輸出器件，具有很高的運行可靠性和功能的多樣性，采用脈沖頻率可選的專用脈寬調制技術，可使曳引機在低噪聲下運行，系統更加平穩。全面而完善的保護功能為系統提供了可靠而良好的保護性能，高性能的矢量控制技術，有多種控制方式靈活選用，適用不同的領域。在電梯控制系統中，采用的是閉環矢量控制。具有快速的動態響應特性和超強的過載能力。眾多的自由功能模塊通過BICO（二進制互聯連接）組成了大量資源供用戶使用，從而完成復雜的多種控制。正是MM440強大而靈活的功能可以勝任電梯控制系統的要求。通過MM440驅動異步曳引機構成的電梯系統完全滿足國標GB7588-2003《電梯制造與安裝規范》，GB/T10058-1997《電梯技術條件》的要求。
二、系統的組成和基本原理
電梯是一個復雜的系統，本文就針對由MM440和曳引機主控板組成的電氣控制系統進行介紹。如圖1所示。
電源經空氣開關Q接電源接觸器KMC之后連接到變頻器的進線端RST，變頻器出線端UVW經接觸器KMY連接到曳引機構成了系統的主供電回路。在上電后主控制板閉合KMC一直帶電，為變頻器自身提供電源和系統動力。并且使變頻器初始化，并把初始化的結果通過GZ節點輸出給主控制板，而運行接觸器KMY平時是斷開的，在電梯需要啟動時在啟動KMY使曳引機帶電。
在曳引機的驅動軸上安裝有旋轉編碼器，經過屏蔽線接到變頻器的信號輸入端PGP、PGM、PFA、PFB構成閉環控制，同時也把輸出信號也經過屏蔽線接到主控制板APCR的型號輸入端，以便主控制板控制電梯的正常運行。
圖1：電氣系統原理圖。
MM440變頻器采用多段速控制方式，主控制板APCR根據內選以及外呼等命令，計算出要去的目的樓層，此時首先閉合KMY，根據上行或者下行命令接通FWD或者REV，使變頻器建立勵磁，輸出轉矩。變頻器輸出運行信號RUN，之后經過一定的時間打開抱閘YB。再根據啟動設置不同的段速輸出到多段速端子SS1、SS2、SS3。變頻器就會按照預先設定的速度曲線控制曳引機運行。
停止時主控制板APCR首先在預定的減速距離把運行多段速改為爬行速度輸出給變頻器數字輸入端子SS1、SS2、SS3，變頻器就會按設定的速度曲線控制曳引機到爬行速度，到將要平層時首先去掉多段速信號，然后下閘，最后去掉方向信號，完成一次啟停過程。下面就分析變頻器是如何根據APCR的命令完成電梯的控制的。
一、系統概述
電梯行業是一個特種行業，國家對電梯的設計、制造、安裝以及使用都有詳細的國家標準。電梯的主要部分有土建、機械和電氣等組成，機械部分有導軌、轎廂、對重、鋼絲繩以及其他機械部分。電氣部分有主控制板，變頻器、曳引機等部分構成。電梯的運行在主控制板的指令控制變頻器，有變頻器驅動曳引機帶動轎廂運行。變頻器作為電梯中系統的核心部件，對電梯的安全可靠的運行是非常重要的。同時系統也對變頻器有一些特殊的要求。許多公司針對電梯的特殊要求，推出了電梯專用變頻器來滿足電梯的特殊要求。而西門子的通用多功能變頻器MM440采用具有現代先進技術水平的絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）作為功率輸出器件，具有很高的運行可靠性和功能的多樣性，采用脈沖頻率可選的專用脈寬調制技術，可使曳引機在低噪聲下運行，系統更加平穩。全面而完善的保護功能為系統提供了可靠而良好的保護性能，高性能的矢量控制技術，有多種控制方式靈活選用，適用不同的領域。在電梯控制系統中，采用的是閉環矢量控制。具有快速的動態響應特性和超強的過載能力。眾多的自由功能模塊通過BICO（二進制互聯連接）組成了大量資源供用戶使用，從而完成復雜的多種控制。正是MM440強大而靈活的功能可以勝任電梯控制系統的要求。通過MM440驅動異步曳引機構成的電梯系統完全滿足國標GB7588-2003《電梯制造與安裝規范》，GB/T10058-1997《電梯技術條件》的要求。
二、系統的組成和基本原理
電梯是一個復雜的系統，本文就針對由MM440和曳引機主控板組成的電氣控制系統進行介紹。如圖1所示。
電源經空氣開關Q接電源接觸器KMC之后連接到變頻器的進線端RST，變頻器出線端UVW經接觸器KMY連接到曳引機構成了系統的主供電回路。在上電后主控制板閉合KMC一直帶電，為變頻器自身提供電源和系統動力。并且使變頻器初始化，并把初始化的結果通過GZ節點輸出給主控制板，而運行接觸器KMY平時是斷開的，在電梯需要啟動時在啟動KMY使曳引機帶電。
在曳引機的驅動軸上安裝有旋轉編碼器，經過屏蔽線接到變頻器的信號輸入端PGP、PGM、PFA、PFB構成閉環控制，同時也把輸出信號也經過屏蔽線接到主控制板APCR的型號輸入端，以便主控制板控制電梯的正常運行。
圖1：電氣系統原理圖。
MM440變頻器采用多段速控制方式，主控制板APCR根據內選以及外呼等命令，計算出要去的目的樓層，此時首先閉合KMY，根據上行或者下行命令接通FWD或者REV，使變頻器建立勵磁，輸出轉矩。變頻器輸出運行信號RUN，之后經過一定的時間打開抱閘YB。再根據啟動設置不同的段速輸出到多段速端子SS1、SS2、SS3。變頻器就會按照預先設定的速度曲線控制曳引機運行。
停止時主控制板APCR首先在預定的減速距離把運行多段速改為爬行速度輸出給變頻器數字輸入端子SS1、SS2、SS3，變頻器就會按設定的速度曲線控制曳引機到爬行速度，到將要平層時首先去掉多段速信號，然后下閘，最后去掉方向信號，完成一次啟停過程。下面就分析變頻器是如何根據APCR的命令完成電梯的控制的。
三、MM440變頻器的設置和應用
根據電梯的速度、曳引比以及電梯的載重來確定曳引機的轉速和功率，當曳引機的功率和電壓確定之后，變頻器的選型要和曳引機想匹配，一般是選取大于曳引機功率的上一個檔次的數據來選擇。不能小也不能太大，太大不但造成成本的上升，而且導致控制精度的降低。使整個系統的性能下降。
直接按圖1接好線后，變頻器是不能運行的，必須對變頻器進行正確的設置。首先是變頻器的快速調試，這是變頻器“能轉起來”的基本步驟。快速調試的目的是完成變頻器最基本的設置，決定變頻器的基本工作方式的選擇，對曳引機的參數進行“學習”，使變頻器和曳引機匹配起來，更加精確的完成控制控制任務。在快速調試中，要輸入曳引機的基本參數，包括電壓、
圖2
電流、功率、功率因數、額定頻率等參數，根據MM440的數據手冊要求按曳引機名牌上的數據輸入，其他的幾個重要參數P0300要選擇異步電機，命令源P0700選用數字量輸入方式，選擇2，并且在之后的調試中使P0701~P0708設置為17，各個數字量輸入按照設定功能進行參數化。P1300控制方式選擇23，帶傳感器的矢量轉矩控制，這樣才能滿足電梯控制的要求。按照步驟最后在P3900中輸入3快速調試結束并進行電動機的數據計算。
變頻器的快速調試完成之后，這只是第一步，還不能控制電梯的運行還要進行多段速的設置，RUN信號的輸出設置，以及閉環控制的PI制設置、S速度曲線的各個時間的設置等等。
變頻器每次上電后要進行本身的初始化工作，由于所選用的功能模塊不同，很可能在沒有完全初始化完成后前輸出變頻器準備好，可以工作的信號，這時若有呼梯信號主板就會輸出給變頻器信號驅動電梯運行，這就造成系統的不正常工作，給安全運行帶來危害。為確保變頻器完全初始化好，對信號經過一個定時器延時輸出，同時主板要求變頻器輸出的信號為保持型的，為此在把信號經一個RS觸發器保持，如圖2所示。此時，真正的“Ready”信號就是RS-觸發器的輸出r2841了，將r2841連接到輸出端子上即可（例如，P0733=2841）。
圖3：多段速輸出選定。
多段速的選擇與實現是利用參數P0722.0~P0722.7存放了數字輸入1~7的狀態，如圖3所示當把P701~P703設置為17后，變頻器會自動把圖3種的參數設置為如下的值：P1020=722.0，P1021=722.1，P1022=722.2。當輸入狀態變化時，會選擇P1001~P10016中的速度值防御參數r1024中，再把r1024的值連接到主給定通道上作為多段速的輸出值。
當主控制板通過端子輸入給變頻器，變頻器就會按設定的速度控制曳引機運行，電梯的一次啟動和停止曲線如圖4所示。在啟動過程中，加速度起始段曲線有P1130來確定，加速度直線段有參數P1120來確定，加速度結束段曲線由參數P1131來確定。之后進入勻速運行階段。在減速起始段曲線由參數P1132來確定，減速直線段由參數P1121確定，減速結束段曲線由參數1133來確定。上述參數的單位為時間，要根據速度時間換算成速度和加速值，并根據電梯技術條件和規范的要求來調整，滿足舒適感和效率的要求。
圖4：電梯運動速度曲線。
除了上述參數外，還有倆個參數對電梯的未定運行和舒適感非常重要，速度調節器比例系數P1460.0 ，速度調節器積分常數P1462.0， 圖5是P1460.0和1462.0的調整情況，圖中A為速度
圖5
給定信號，B、C、D、E、F為反饋信號，B為P1460和P1462都偏小，C為1460偏小，但高速事震動小，低速控制效果比較差。E輕微超調，P1460偏大，P1462偏小，低速是控制效果好，但高速時會有一些振動。F為嚴重超調P1460太大，P1462偏小。D的效果最好，調整時先進可能的加大P1460，到不產生超調為止，之后在盡可能加大P1462，以不產生振蕩為止。
四、應用前景以及問題
目前，許繼電梯公司已經有2000臺電梯應用西門子MM440變頻器在投入運行，運行穩定可靠，全部是應用于異步曳引機的直梯。在同步曳引機和扶梯上還沒有應用，如何挖掘MM440強大的功能，使之應用于同步曳引機和扶梯等控制系統的應用，是下一步研究的課題。