一、系统概述
电梯行业是一个特种行业，国家对电梯设计、制造、安装以及使用都有详细国家标准。电梯主要部分有土建、机械和电气等组成，机械部分有导轨、轿厢、对重、钢丝绳以及其他机械部分。电气部分有主控制板，变频器、曳引机等部分构成。电梯运行主控制板指令控制变频器，有变频器驱动曳引机带动轿厢运行。变频器作为电梯中系统核心部件，对电梯安全可靠运行是非常重要。同时系统也对变频器有一些特殊要求。许多公司针对电梯特殊要求，推出了电梯专用变频器来满足电梯特殊要求。而西门子通用多功能变频器MM440采用具有现代先进技术水平绝缘栅双极型晶体管（IGBT）作为功率输出器件，具有很高运行可靠性和功能多样性，采用脉冲频率可选专用脉宽调制技术，可使曳引机低噪声下运行，系统更加平稳。全面而完善保护功能为系统提供了可靠而良好保护性能，高性能矢量控制技术，有多种控制方式灵活选用，适用不同领域。电梯控制系统中，采用是闭环矢量控制。具有快速动态响应特性和超强过载能力。众多自由功能模块BICO组成了大量资源供用户使用，完成复杂多种控制。正是MM440强大而灵活功能可以胜任电梯控制系统要求。MM440驱动异步曳引机构成电梯系统完全满足国标GB7588-2003《电梯制造与安装规范》，GB/T10058-1997《电梯技术条件》要求。
二、系统组成和基本原理
电梯是一个复杂系统，本文就针对由MM440和曳引机主控板组成电气控制系统进行介绍。如图1所示。
图1 电气原理图
电源经空气开关Q接电源接触器KMC之后连接到变频器进线端RST，变频器出线端UVW经接触器KMY连接到曳引机构成了系统主供电回路。上电后主控制板闭合KMC一直带电，为变频器自身提供电源和系统动力。使变频器初始化，并把初始化结果GZ节点输出给主控制板，而运行接触器KMY平时是断开，电梯需要启动时启动KMY使曳引机带电。
曳引机驱动轴上安装有旋转编码器，屏蔽线接到变频器信号输入端PGP、PGM、PFA、PFB构成闭环控制，同时也把输出信号也屏蔽线接到主控制板APCR型号输入端，主控制板控制电梯正常运行。
MM440变频器采用多段速控制方式，主控制板APCR内选以及外呼等命令，计算出要去目楼层，此时首先闭合KMY，上行下行命令接通FWDREV，使变频器建立励磁，输出转矩。变频器输出运行信号RUN，之后一定时间打开抱闸YB。再启动设置不同段速输出到多段速端子SS1、SS2、SS3。变频器就会预先设定速度曲线控制曳引机运行。
停止时主控制板APCR首先预定减速距离把运行多段速改为爬行速度输出给变频器数字输入端子SS1、SS2、SS3，变频器就会按设定速度曲线控制曳引机到爬行速度，到将要平层时首先去掉多段速信号，然后下闸，最后去掉方向信号，完成一次启停过程。下面就分析变频器是如何APCR命令完成电梯控制。
三、MM440变频器设置和应用
电梯速度、曳引比以及电梯载重来确定曳引机转速和功率，当曳引机功率和电压确定之后，变频器选型要和曳引机想匹配，一般是选取大于曳引机功率上一个档次数据来选择。不能小能太大，太大造成成本上升，导致控制精度降低。使整个系统性能下降。
直接按图1接好线后，变频器是不能运行，必须对变频器进行正确设置。首先是变频器快速调试，这是变频器“能转起来”基本步骤。快速调试目是完成变频器最基本设置，决定变频器基本工作方式选择，对曳引机参数进行“学习”，使变频器和曳引机匹配起来，更加精确完成控制控制任务。快速调试中，要输入曳引机基本参数，包括电压、电流、功率、功率因数、额定频率等参数，MM440数据手册要求按曳引机名牌上数据输入，其他几个重要参数P0300要选择异步电机，命令源P0700选用数字量输入方式：选择2，之后调试中使P0701~P0708设置为17，各个数字量输入设定功能进行参数化。P1300控制方式选择23，带传感器矢量转矩控制，这样才能满足电梯控制要求。步骤最后P3900中输入3快速调试结束并进行电动机数据计算。
图2
变频器快速调试完成之后，这第一步，还不能控制电梯运行还要进行多段速设置，RUN信号输出设置，以及闭环控制PI制设置、S速度曲线各个时间设置等等。
变频器每次上电后要进行本身初始化工作，所选用功能模块不同，很可能没有完全初始化完成后前输出变频器准备好，可以工作信号，这时若有呼梯信号主板就会输出给变频器信号驱动电梯运行，这就造成系统不正常工作，给安全运行带来危害。为确保变频器完全初始化好，对信号一个定时器延时输出，同时主板要求变频器输出信号为保持型，为此把信号经一个RS触发器保持，如图2所示。此时真正“Ready”信号就是RS-触发器输出r2841了，将r2841连接到输出端子上即可（例如，P0733=2841）。
图3 多段速输出选定
多段速选择与实现是利用参数P0722.0~P0722.7存放了数字输入1~7状态，如图3所示当把P701~P703设置为17后，变频器会自动把图3种参数设置为如下值：P1020=722.0，P1021=722.1，P1022=722.2。当输入状态变化时，会选择P1001~P10016中速度值防御参数r1024中，再把r1024值连接到主给定通道上作为多段速输出值。
当主控制板端子输入给变频器，变频器就会按设定速度控制曳引机运行，电梯一次启动和停止曲线如图4所示。启动过程中，加速度起始段曲线有P1130来确定，加速度直线段有参数P1120来确定，加速度结束段曲线由参数P1131来确定。之后进入匀速运行阶段。减速起始段曲线由参数P1132来确定，减速直线段由参数P1121确定，减速结束段曲线由参数1133来确定。上述参数单位为时间，要速度时间换算成速度和加速值，并电梯技术条件和规范要求来调整，满足舒适感和效率要求。
图4 电梯运动速度曲线
上述参数外，还有俩个参数对电梯未定运行和舒适感非常重要，速度调节器比例系数P1460.0 ，速度调节器积分常数P1462.0， 图5是P1460.0和1462.0调整情况，图中A为速度
图5
给定信号，B、C、D、E、F为反馈信号，B为P1460和P1462都偏小，C为1460偏小，但高速事震动小，低速控制效果比较差。E轻微超调，P1460偏大，P1462偏小，低速是控制效果好，但高速时会有一些振动。F为严重超调P1460太大，P1462偏小。D效果最好，调整时先进可能加大P1460，到不产生超调为止，之后尽可能加大P1462，以不产生振荡为止。
四、应用前景以及问题
目前，MM440系列变频器逐步被G120系列变频器取代，有兴趣的朋友可以深入研究一下。
