學(xué)習(xí)情境11s7-200與變頻器uss通信

胡健主編化學(xué)工業(yè)出版社2010.08西門子S7-200PLC

與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)學(xué)習(xí)目標(biāo)……………3知識(shí)準(zhǔn)備……………6任務(wù)實(shí)施1…………37任務(wù)實(shí)施2…………73自我評(píng)估……………83學(xué)習(xí)情境11——S7-200與變頻器的USS通信知識(shí)目標(biāo)…………4技能目標(biāo)…………5學(xué)習(xí)目標(biāo)

了解S7-200PLC自由口通信模式，掌握USS通信協(xié)議的特點(diǎn)及應(yīng)用情況，知道西門子有哪些設(shè)備支持USS通信協(xié)議；理解S7-200PLC的自由口通信協(xié)議控制字（SMB30和SMB130）各位的意義，知道如何將S7-200PLC的通信端口設(shè)置為USS方式；知道如何設(shè)置MM4系列變頻器的相關(guān)參數(shù)，使其能夠通過(guò)USS協(xié)議與S7-200PLC建立通信連接；理解USS通信指令的功能，掌握USS通信指令的使用。知識(shí)目標(biāo)

能夠熟練使用S7-200PLC的發(fā)送指令（XMT）、接收指令（RCV）或USS指令（USS_INT、USS_CTRL、USS_RPM_x、USS_WPM_x），通過(guò)合理設(shè)置通信端口的自由口通信模式，建立S7-200PLC與西門子變頻器之間的通信連接，編寫(xiě)設(shè)備調(diào)試程序，最終能夠?qū)崿F(xiàn)用S7-200PLC的通信端口控制變頻器的運(yùn)行、停止、改變輸出頻率等目的。

技能目標(biāo)USS通信概述………………7自由口模式的通信指令…14USS指令庫(kù)………………16USS指令庫(kù)的使用步驟…24知識(shí)準(zhǔn)備USS（UniversalSerialInterfaceProtocol，通用串行接口協(xié)議）協(xié)議是西門子公司為其變頻器所開(kāi)發(fā)的通用通信協(xié)議，可以支持變頻器與PC或PLC之間的通信連接，是一種基于串行總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的協(xié)議。S7-200PLC可以將其通信端口設(shè)置為自由口模式的USS協(xié)議，以便實(shí)現(xiàn)PLC對(duì)變頻器的控制。

USS協(xié)議是主-從結(jié)構(gòu)協(xié)議，規(guī)定了在USS總線上可以有一個(gè)主站（PLC）和最多31個(gè)從站（變頻器）；總線上的每個(gè)從站都有唯一的標(biāo)識(shí)碼（即站地址，在從站參數(shù)中設(shè)定），主站依靠標(biāo)識(shí)碼識(shí)別各個(gè)從站；每個(gè)從站也只對(duì)主站發(fā)來(lái)的報(bào)文做出響應(yīng)并回送報(bào)文，從站之間不能直接進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。另外，還有一種廣播通信方式，主站可以同時(shí)給所有從站發(fā)送報(bào)文，從站在接收到報(bào)文并做出相應(yīng)的響應(yīng)后可不回送報(bào)文。USS通信概述——USS協(xié)議簡(jiǎn)介1/2

USS協(xié)議的波特率最高可達(dá)187.5kbps，通信字符格式為1位起始位、1位停止位、1位偶校驗(yàn)位和8位數(shù)據(jù)位。

USS通信的刷新周期與PLC的掃描周期是不同步的，一般完成一次USS通信需要幾個(gè)PLC掃描周期，通信時(shí)間和鏈路上變頻器的臺(tái)數(shù)、波特率和掃描周期有關(guān)。例如，如果通信的波特率設(shè)定為19.2kbps，3臺(tái)變頻器，經(jīng)實(shí)際調(diào)試檢測(cè)通信時(shí)間大約為50ms。USS通信概述——USS協(xié)議簡(jiǎn)介2/2

USS協(xié)議中每一報(bào)文都是以字符STX(=02hex)開(kāi)始，接著是長(zhǎng)度的說(shuō)明(LGE)和地址字節(jié)(ADR)，隨后是數(shù)據(jù)字符1～n，報(bào)文以數(shù)據(jù)塊的檢驗(yàn)符(BCC)結(jié)束，其報(bào)文結(jié)構(gòu)如圖所示。

STX區(qū)為1個(gè)字節(jié)的ASCII字符，固定為02hex，表示一條信息的開(kāi)始。

LGE區(qū)為1個(gè)字節(jié)，指明這一條信息中后跟的字節(jié)數(shù)目。

ADR區(qū)為一個(gè)字節(jié)，標(biāo)志從站地址。

BCC區(qū)是長(zhǎng)度為一個(gè)字節(jié)的校驗(yàn)和，用于檢查該報(bào)文是否有效。它是該報(bào)文中BCC前面所有字節(jié)“異或”運(yùn)算的結(jié)果。USS通信概述——USS協(xié)議的數(shù)據(jù)報(bào)文結(jié)構(gòu)

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數(shù)據(jù)區(qū)由參數(shù)標(biāo)志值域（PKW）和過(guò)程數(shù)據(jù)域（PZD）組成，典型USS報(bào)文的數(shù)據(jù)區(qū)結(jié)構(gòu)如圖所示。

PKW域由參數(shù)標(biāo)志（PKE）、參數(shù)標(biāo)號(hào)（IND）和參數(shù)值（PWE）3部分構(gòu)成。

PKE為參數(shù)標(biāo)志碼，1字長(zhǎng)。

IND為參數(shù)標(biāo)號(hào)，1字長(zhǎng)，用來(lái)指定某些數(shù)組型設(shè)備參數(shù)的子參數(shù)號(hào)。

PWE為參數(shù)值，1字長(zhǎng)或2字長(zhǎng)，是PKE區(qū)域中所指定參數(shù)的IND指定子參數(shù)的值。

PZD區(qū)是為控制和監(jiān)測(cè)變頻器而設(shè)計(jì)的。PZD區(qū)域的長(zhǎng)度是由PZD元素的數(shù)量和它們的大?。▎巫只螂p字）決定的。每個(gè)報(bào)文中的最大PZD數(shù)量限制為16個(gè)字，最小為0個(gè)字。USS通信概述——USS協(xié)議的數(shù)據(jù)報(bào)文結(jié)構(gòu)

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如果使用USS協(xié)議，所有型號(hào)的西門子變頻器均可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)方式與PLC或PC機(jī)進(jìn)行信息交換，數(shù)字化的信息傳遞，提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化水平及運(yùn)行的可靠性，解決了模擬信號(hào)傳輸所引起的干擾及漂移問(wèn)題。

USS協(xié)議通信介質(zhì)采用RS-485屏蔽雙絞線，最遠(yuǎn)可達(dá)1000m，因此可有效地減少電纜的數(shù)量，從而可以大大減少開(kāi)發(fā)和工程費(fèi)用，并極大地降低客戶的啟動(dòng)和維護(hù)成本。另外，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，可以連續(xù)地對(duì)多臺(tái)變頻器進(jìn)行監(jiān)視和控制，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)變頻器之間的聯(lián)動(dòng)控制和同步控制，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)還可以實(shí)時(shí)調(diào)整變頻器的參數(shù)。USS通信概述——使用USS協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)USS主站設(shè)備包括：S7-200、S7-1200、CPU31xC-PtP、CP340、CP341、CP440、CP441等。USS通信概述——常用USS設(shè)備

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USS從站設(shè)備包括：MM3、MM4、G110、G120、6RA70、6SE70等變頻驅(qū)動(dòng)裝置及其他第三方支持USS協(xié)議的設(shè)備。USS通信概述——常用USS設(shè)備

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發(fā)送指令（XMT）用于在自由口模式下，將數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)從指定的通信端口發(fā)送出去。用XMT指令一次可發(fā)送1~255字節(jié)數(shù)據(jù)，指令格式如圖所示。

XMT指令的待發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)在指令中由“TBL”參數(shù)指定，其中的第一個(gè)字節(jié)說(shuō)明要發(fā)送的字節(jié)數(shù)，其他字節(jié)為要發(fā)送的消息（Message），發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)字符格式如圖所示；通信端口由“Port”參數(shù)指定。自由口模式的通信指令

——XMT指令

接收指令（RCV）用于在自由口模式下，從指定的通信端口啟動(dòng)或者終止接收消息，并將接收到的消息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中。用RCV指令一次可接收1-255個(gè)數(shù)據(jù)，指令格式如圖所示。

RCV指令的接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)在指令中由“TBL”參數(shù)指定，并由數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的第一個(gè)數(shù)據(jù)指明接收到的字節(jié)數(shù)，其他字節(jié)為所接收到的消息（Message）；通信端口由“Port”參數(shù)指定，指令格式如圖所示。

自由口模式的通信指令

——RCV指令

在使用USS協(xié)議之前，需要先安裝西門子的指令庫(kù)“Toolbox_V32-STEP7-MicroWIN32InstructionLibrary”，安裝USS指令庫(kù)以后，在STEP7-Micro/win指令樹(shù)的“/指令/庫(kù)/USSProtoolPort0”和“/指令/庫(kù)/USSProtoolPort1”文件夾中分別出現(xiàn)8條指令。PLC將用這些指令來(lái)控制變頻器的運(yùn)行和參數(shù)的讀寫(xiě)操作。USS指令庫(kù)——安裝指令庫(kù)

初始化指令USS_INIT用于使能或禁止PLC和變頻器之間的通信，在執(zhí)行其他USS協(xié)議前，必須先成功執(zhí)行一次USS_INIT指令。只有當(dāng)該指令成功執(zhí)行且其完成位（DONE）置位后，才能繼續(xù)執(zhí)行下面的指令。

USS指令庫(kù)——初始化指令USS_NIT

USS_CTRL指令用于控制已經(jīng)用USS_INIT激活的變頻器，每臺(tái)變頻器只能使用1條這樣的指令。該指令將用戶命令放在通信緩沖區(qū)內(nèi)，如果指令參數(shù)Drive指定的變頻器已經(jīng)激活，緩沖區(qū)內(nèi)的命令將被發(fā)送到指定的變頻器。USS指令庫(kù)——控制指令USS_CTRL1/4

USS指令庫(kù)——控制指令USS_CTRL2/4

其中：對(duì)應(yīng)MM3系列變頻器的“Status”參數(shù)的意義如圖所示

USS指令庫(kù)——控制指令USS_CTRL3/4

其中：對(duì)應(yīng)MM4系列變頻器的“Status”參數(shù)的意義如圖所示

USS指令庫(kù)——控制指令USS_CTRL4/4

讀取變頻器參數(shù)的指令，包括USS_RPM_W、USS_RPM_D、USS_RPM_R共3條指令，分別用于讀取變頻器的一個(gè)無(wú)符號(hào)字參數(shù)，一個(gè)無(wú)符號(hào)雙字參數(shù)和一個(gè)實(shí)數(shù)類型的參數(shù)，USS_RPM_x指令的格式及參數(shù)的意義如表所列。

USS指令庫(kù)——讀取變頻器參數(shù)的USS_RPM_x指令

寫(xiě)變頻器參數(shù)的指令包括USS_WPM_W、USS_WPM_D、USS_WPM_R共3條指令，分別用于向指定變頻器寫(xiě)入一個(gè)無(wú)符號(hào)字，一個(gè)無(wú)符號(hào)雙字和一個(gè)實(shí)數(shù)類型的參數(shù)，該指令的格式及參數(shù)的意義如表所列。USS指令庫(kù)——寫(xiě)變頻器參數(shù)的USS_WPM_x指令

為了保證在S7-200程序中能夠使用USS協(xié)議指令實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器的控制，必須按以下步驟對(duì)USS指令進(jìn)行編程調(diào)用，并建立與變頻器的通信連接。設(shè)定USS通信參數(shù)——調(diào)用USS_INIT啟動(dòng)或改變USS的通信參數(shù)，且只需要調(diào)用一次即可。在用戶程序中每一個(gè)被激活的變頻器只能用一條USS_CTRL指令，可以使用多條USS_RPM_x或USS_WPM_x指令，但是每次只能激活其中的一條指令。USS指令庫(kù)的使用步驟——設(shè)定USS通信參數(shù)

為USS指令分配庫(kù)存儲(chǔ)區(qū)——在用戶程序中調(diào)用USS指令后，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊指令樹(shù)中的“程序塊”→“庫(kù)”圖標(biāo)，在彈出的快捷菜單中執(zhí)行“庫(kù)存儲(chǔ)區(qū)”命令，為USS指令庫(kù)所使用的397個(gè)字節(jié)V存儲(chǔ)區(qū)指定起始地址。USS指令庫(kù)的使用步驟——分配庫(kù)存儲(chǔ)區(qū)

對(duì)于MM3系列變頻器，使用USS協(xié)議時(shí)，在將MM3系列變頻器接入PLC之前，必須先設(shè)置MM3系列變頻器的以下參數(shù)。（1）將變頻器恢復(fù)為出廠設(shè)置（可選）按〈P〉鍵→顯示P000→按〈向上〉或〈向下〉鍵直至顯示P944→按〈P〉鍵輸入?yún)?shù)，使P944=1。（2）使能對(duì)所有參數(shù)的讀/寫(xiě)訪問(wèn)按〈P〉鍵→按〈向上〉或〈向下〉鍵直至顯示P009→按〈P〉鍵輸入?yún)?shù)，使P009=3。（3）檢查變頻器的電機(jī)設(shè)置這些設(shè)置因使用的電機(jī)而不同。按〈P〉鍵→按〈向上〉或〈向下〉鍵直至顯示變頻器的電機(jī)設(shè)置→按〈P〉鍵輸入下列參數(shù)。P081=電機(jī)的標(biāo)識(shí)頻率（Hz）P082=電機(jī)的標(biāo)識(shí)速度（RPM）P083=電機(jī)的標(biāo)識(shí)電流（A）P084=電機(jī)的標(biāo)識(shí)電壓（V）P085=電機(jī)的標(biāo)識(shí)功率（kW/HP）USS指令庫(kù)的使用步驟——設(shè)置變頻器的通信參數(shù)1/9

（6）輸入從站地址每個(gè)變頻器（最多31）都可通過(guò)總線操作。按〈P〉鍵→按〈向上〉或〈向下〉鍵直至顯示P091→按〈P〉鍵輸入?yún)?shù)→按〈向上〉或〈向下〉鍵直至顯示您想要的從站地址（0-31）→按〈P〉輸入。（7）斜坡上升時(shí)間（可選）這是一個(gè)以秒為單位的時(shí)間，在這個(gè)時(shí)間內(nèi)，電機(jī)加速至最高頻率。按〈P〉鍵→按向上〉或〈向下〉鍵直至P002顯示→按〈P〉鍵輸入?yún)?shù)→按〈向上〉或〈向下〉鍵直至顯示想要的斜坡加速時(shí)間（0-650.00，單位為ms）→按〈P〉鍵輸入。（8）斜坡下降時(shí)間（可選）這是一個(gè)以秒為單位的時(shí)間，在這個(gè)時(shí)間內(nèi)，電機(jī)減速至完全停止。P〉鍵→按〈向上〉或〈向下〉鍵至P003顯示。按〈P〉鍵輸入?yún)?shù)→按〈向上〉或〈向下〉鍵直至顯示想要的減速時(shí)間（0-650.00，單位為ms）→按〈P〉鍵輸入。USS指令庫(kù)的使用步驟——設(shè)置變頻器的通信參數(shù)2/9

（9）串行鏈接超時(shí)設(shè)置兩個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文之間最大的間隔時(shí)間，可用來(lái)在通訊失敗時(shí)關(guān)斷變頻器。當(dāng)收到一個(gè)有效的數(shù)據(jù)報(bào)文后計(jì)時(shí)啟動(dòng)，如果在指定的時(shí)間內(nèi)未收到下一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文，變頻器將觸發(fā)并顯示故障代碼F008，該值設(shè)為零則關(guān)斷該控制。按〈P〉鍵→按〈向上〉或〈向下〉鍵直至顯示P093→按〈P〉鍵輸入?yún)?shù)→按〈向上〉或〈向下〉鍵直至顯示想要的串行鏈接超時(shí)（0-240，0為缺省，時(shí)間單位為s）→按〈P〉鍵輸入。（10）串行鏈接標(biāo)識(shí)系統(tǒng)設(shè)定值該值可能不一樣，但典型值為50Hz或60Hz，它定義了PV或SP的100％值。按〈P〉鍵→按〈向上〉或〈向下〉鍵直至顯示P094→按〈P〉鍵輸入這些參數(shù)→按〈向上〉或〈向下〉鍵直至顯示您想要的串行鏈接標(biāo)識(shí)系統(tǒng)設(shè)定（0-400.00）→按〈P〉鍵輸入。USS指令庫(kù)的使用步驟——設(shè)置變頻器的通信參數(shù)3/9

（11）USS兼容性（可選）按〈P〉鍵→按〈向上〉或〈向下〉鍵直至顯示P095→按〈P〉鍵輸入這些參數(shù)→按〈向上〉或〈向下〉鍵直至顯示與您想要的USS兼容性相對(duì)應(yīng)的號(hào)碼→按〈P〉鍵輸入。其中：

P095=0，表示0.1Hz分辨（缺省）；P095=1，表示0.01Hz分辨。（12）EEPROM存儲(chǔ)控制（可選）按〈P〉鍵→按〈向上〉或〈向下〉鍵直至顯示P971→按〈P〉鍵輸入這些參數(shù)→按〈向上〉或〈向下〉鍵直至顯示與EEPROM存儲(chǔ)控制相對(duì)應(yīng)的號(hào)碼→按〈P〉鍵輸入。其中：

P971=0，表示掉電時(shí)參數(shù)設(shè)置的改變（包括P971）丟失；

P971=1（缺?。?，表示掉電時(shí)，參數(shù)設(shè)置的改變保留。（13）操作顯示按〈P〉鍵退出參數(shù)模式。USS指令庫(kù)的使用步驟——設(shè)置變頻器的通信參數(shù)4/9

對(duì)于MM4系列變頻器，使用USS協(xié)議時(shí)，在將MM4系列變頻器接入PLC之前，必須先設(shè)置MM4系列變頻器的以下參數(shù)。（1）將變頻器恢復(fù)為出廠設(shè)置（可選）

P0010=30P0970=1，表示允許變頻器通過(guò)參數(shù)復(fù)位。如果您忽略該步驟，確保以下參數(shù)的設(shè)置：

USSPZD長(zhǎng)度：P2012.2=2USSPKW長(zhǎng)度：P2013.0=127

（2）使能對(duì)所有參數(shù)的讀/寫(xiě)訪問(wèn)

P0003=3，表示允許訪問(wèn)變頻器的所有參數(shù)（專家模式）。USS指令庫(kù)的使用步驟——設(shè)置變頻器的通信參數(shù)5/9

（3）檢查變頻器的電機(jī)設(shè)置P0304=額定電機(jī)電壓（V）P0305=額定電機(jī)電流（A）P0307=額定功率（W）P0310=額定電機(jī)頻率（Hz）P0311=額定電機(jī)速度（RPM）這些設(shè)置因使用的電機(jī)而不同。要設(shè)置參數(shù)P304，P305，P307，P310和P311，必須先將參數(shù)P010設(shè)為1（快速調(diào)試模式）。完成參數(shù)設(shè)置后，將參數(shù)P010再設(shè)為0。參數(shù)P304，P305，P307，P310和P311只能在快速調(diào)試模式下修改。（4）通信源選擇

P0700.0=5，設(shè)置為遠(yuǎn)程控制模式，從USS通信接口控制。USS指令庫(kù)的使用步驟——設(shè)置變頻器的通信參數(shù)6/9

（5）頻率設(shè)定源選擇

P1000.0=5，從USS通信接口設(shè)定頻率。（6）斜坡上升時(shí)間（可選）

P1120=0-650.00，這是一個(gè)以s為單位的時(shí)間，在這個(gè)時(shí)間內(nèi)，電機(jī)加速至最高頻率。（7）斜坡下降時(shí)間（可選）

P1121=0-650.00，這是一個(gè)以s為單位的時(shí)間，在這個(gè)時(shí)間內(nèi)，電機(jī)減速至完全停止。（8）設(shè)置串行鏈接參考頻率

P2000=1-650Hz

（9）設(shè)置USS標(biāo)準(zhǔn)化

P2009.0=0USS指令庫(kù)的使用步驟——設(shè)置變頻器的通信參數(shù)7/9

（10）設(shè)置RS485串口波特率P2010.0=4，表示2400bps；P2010.0=5，表示4800bps；P2010.0=6，表示9600bps；P2010.0=7，表示19200bps；P2010.0=8，表示38400bps；P2010.0=9，表示57600bps；P2010.0=12，表示115200bps。（11）輸入U(xiǎn)SS從站地址

P2011.0=0-31。每個(gè)變頻器（最多31）都可通過(guò)總線操作。USS指令庫(kù)的使用步驟——設(shè)置變頻器的通信參數(shù)8/9

（12）設(shè)置串行鏈接超時(shí)

P2014.0=0-65535，單位為ms，0=超時(shí)禁止。這是到來(lái)的兩個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文之間最大的間隔時(shí)間。該特性可用來(lái)在通訊失敗時(shí)關(guān)斷變頻器。當(dāng)收到一個(gè)有效的數(shù)據(jù)報(bào)文后，計(jì)時(shí)啟動(dòng)。如果在指定時(shí)間內(nèi)未收到下一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文，變頻器觸發(fā)并顯示故障代碼F0070。該值設(shè)為零則關(guān)斷該控制。（13）從RAM向EEPROM傳送數(shù)據(jù)：

P0971=1，啟動(dòng)傳送，將參數(shù)設(shè)置的改變存入EEPROM。USS指令庫(kù)的使用步驟——設(shè)置變頻器的通信參數(shù)9/9

USS主站盡量選用直流型的CPU（針對(duì)S7-200系列），當(dāng)使用交流型的CPU和單相變頻器進(jìn)行USS通信時(shí)，CPU和變頻器的電源必須接成同相位的。建議使用CPU226（或CPU224+EM277）來(lái)調(diào)試USS通信程序。一般情況下，USS通信電纜采用雙絞線即可（如常用的以太網(wǎng)電纜），如果干擾比較大，可采用屏蔽雙絞線（如ProfibusDP電纜）。在采用屏蔽雙絞線作為通信電纜時(shí)，把具有不同電位參考點(diǎn)的設(shè)備互連會(huì)在互連電纜中產(chǎn)生不應(yīng)有的電流，從而造成通信口的損壞。要確保通信電纜連接的所有設(shè)備，或是共用一個(gè)公共電路參考點(diǎn)，或是相互隔離的，以防止不應(yīng)有的電流產(chǎn)生。屏蔽線必須連接到機(jī)箱接地點(diǎn)或9芯D型插頭的插針1。建議將變頻器上的0V端子連接到機(jī)箱接地點(diǎn)。USS指令庫(kù)的使用步驟——建立USS通信連接USS主站盡量選用直流型的CPU（針對(duì)S7-200系列），當(dāng)使用交流型的CPU和單相變頻器進(jìn)行USS通信時(shí)，CPU和變頻器的電源必須接成同相位的。建議使用CPU226（或CPU224+EM277）來(lái)調(diào)試USS通信程序。一般情況下，USS通信電纜采用雙絞線即可（如常用的以太網(wǎng)電纜），如果干擾比較大，可采用屏蔽雙絞線（如ProfibusDP電纜）。在采用屏蔽雙絞線作為通信電纜時(shí)，把具有不同電位參考點(diǎn)的設(shè)備互連會(huì)在互連電纜中產(chǎn)生不應(yīng)有的電流，從而造成通信口的損壞。要確保通信電纜連接的所有設(shè)備，或是共用一個(gè)公共電路參考點(diǎn)，或是相互隔離的，以防止不應(yīng)有的電流產(chǎn)生。屏蔽線必須連接到機(jī)箱接地點(diǎn)或9芯D型插頭的插針1。建議將變頻器上的0V端子連接到機(jī)箱接地點(diǎn)。USS指令庫(kù)的使用步驟——建立USS通信連接控制要求…………38任務(wù)分析…………39實(shí)施方案…………40方案調(diào)試…………72任務(wù)實(shí)施1——S7-200與MM3系列變頻器的USS通信

要求用S7-200PLC與一臺(tái)西門子MM3系列變頻器建立USS通信連接，并用S7-200的發(fā)送（XMT）及接收（RCV）指令編寫(xiě)USS通信的基通信程序，能夠?qū)ψ冾l器進(jìn)行啟動(dòng)、停止及變頻調(diào)節(jié)控制。控制要求S7-200PLC與西門子MM3系列變頻器的USS通信，既可以使用USS字協(xié)議，用S7-200的發(fā)送（XMT）及接收（RCV）指令編寫(xiě)USS通信程序，也可以用USS指令庫(kù)編寫(xiě)通信程序。在連接變頻器之前，必須先將通信程序下載到S7-200CPU，并對(duì)變頻器進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的設(shè)置，然后才能用RS485電纜將變頻器連接到S7-200CPU的通信端口。如果用S7-200的發(fā)送（XMT）及接收（RCV）指令編寫(xiě)USS通信程序，則需要編寫(xiě)若干個(gè)子程序，分別實(shí)現(xiàn)端口初始化、恒速運(yùn)轉(zhuǎn)操作、變速運(yùn)轉(zhuǎn)操作、倍頻操作、分頻操作、停機(jī)操作、塊校驗(yàn)和計(jì)算、發(fā)送定時(shí)器初始化等功能。另外還要編寫(xiě)幾個(gè)中斷子程序，分別實(shí)現(xiàn)發(fā)送結(jié)束中斷處理、發(fā)送超時(shí)中斷處理、接收中斷處理、接收超時(shí)中斷處理等功能。任務(wù)分析實(shí)施方案——設(shè)置MM3系列變頻器的相關(guān)參數(shù)

設(shè)置MM3系列變頻器的相關(guān)參數(shù)：使變頻器工作在遠(yuǎn)程控制模式（P910=1）；波特率為19.2kbps（P092=7）；變頻器的USS從站地址為1（P091=1）。其他參數(shù)根據(jù)具體電動(dòng)機(jī)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。實(shí)施方案——S7-200系統(tǒng)資源分配實(shí)施方案——編寫(xiě)USS通信程序

按要求如果用USS字協(xié)議編寫(xiě)通信程序，則程序必須包括以下幾個(gè)子程序：Main主程序，監(jiān)視用于自由口/PPI通信切換的RUN/TERM開(kāi)關(guān)，尋找輸入。SBR_0初始化子程序，首次掃描時(shí)設(shè)置自由通信口模式的參數(shù)。SBR_1RUN子程序。設(shè)定電機(jī)恒速運(yùn)轉(zhuǎn)SBR_2PAMP子程序，設(shè)定電機(jī)變速運(yùn)轉(zhuǎn)。SBR_3增加頻率倍率的子程序，增加變頻器的輸出頻率SBR_4降低頻率倍率的子程序，降低變頻器的輸出頻率SBR_5Stop子程序，停止電機(jī)。SBR_6計(jì)算輸出信息的BBCSBR_7發(fā)送信息，初始化發(fā)送定時(shí)器。INT_0發(fā)送結(jié)束的中斷處理程序，打開(kāi)接收器。INT_1發(fā)送超時(shí)的中斷處理程序，再試發(fā)送，最多試發(fā)三次INT_2接收字符的中斷程序，結(jié)束后進(jìn)行有效性檢驗(yàn)。INT_3接收超時(shí)的中斷處理程序，再試接收最多試收3次。實(shí)施方案——Main主程序（OB1）1/3

實(shí)施方案——Main主程序（OB1）2/3

實(shí)施方案——Main主程序（OB1）3/3

實(shí)施方案——通信端口初始化子程序SBR_0

1/3

實(shí)施方案——通信端口初始化子程序SBR_0

2/3

實(shí)施方案——通信端口初始化子程序SBR_0

3/3

實(shí)施方案——恒速運(yùn)行控制子程序SBR_1

1/2

實(shí)施方案——恒速運(yùn)行控制子程序SBR_1

2/2

實(shí)施方案——變速運(yùn)行控制子程序SBR_2

1/3

實(shí)施方案——變速運(yùn)行控制子程序SBR_2

2/3

實(shí)施方案——變速運(yùn)行控制子程序SBR_2

3/3

實(shí)施方案——增加頻率倍率的子程序SBR_3實(shí)施方案——減少頻率倍率的子程序SBR_4實(shí)施方案——停機(jī)控制子程序SBR_5實(shí)施方案——塊校驗(yàn)和計(jì)算子程序SBR_6

1/2

實(shí)施方案——塊校驗(yàn)和計(jì)算子程序SBR_6

2/2

實(shí)施方案——USS消息發(fā)送子程序SBR_7實(shí)施方案——發(fā)送結(jié)束中斷子程序INT_0

1/2

實(shí)施方案——發(fā)送結(jié)束中斷子程序INT_0

2/2

實(shí)施方案——發(fā)送超時(shí)中斷子程序INT_1

1/3

實(shí)施方案——發(fā)送超時(shí)中斷子程序INT_1

2/3

實(shí)施方案——發(fā)送超時(shí)中斷子程序INT_1

3/3

實(shí)施方案——接收中斷子程序INT_2

1/4

實(shí)施方案——接收中斷子程序INT_2

2/4

實(shí)施方案——接收中斷子程序INT_2

3/4

實(shí)施方案——接收中斷子程序INT_2

4/4

實(shí)施方案——接收超時(shí)中斷處理子程序INT_3

1/3

實(shí)施方案——接收超時(shí)中斷處理子程序INT_3

2/3

實(shí)施方案——接收超時(shí)中斷處理子程序INT_3

3/3

方案調(diào)試

用一根帶9針陽(yáng)性插頭的通信電纜接在CPU226通信端口0的1，3，8端上，電纜另一端是無(wú)插頭的，以便接到MM3變頻器的13，14，15端子上（1接15，3接13，8接14）。用RS232/PPI電纜連接計(jì)算機(jī)和CPU226的端口1，然后接通變頻器和CPU226的電源。并將S7-200PLC的通信程序下載到CPU。分別按動(dòng)變頻器的控制按鈕，觀察電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停機(jī)、恒速運(yùn)轉(zhuǎn)、變速運(yùn)轉(zhuǎn)等情況，并用S7-200PLC的狀態(tài)表監(jiān)視接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)變化情況?？刂埔蟆?4任務(wù)分析…………75實(shí)施方案…………76方案調(diào)試…………82任務(wù)實(shí)施2——S7-200與MM4系列變頻器的USS通

要求用S7-200PLC與一臺(tái)西門子MM4系列變頻器建立USS通信連接，并用S7-200的USS指令庫(kù)編寫(xiě)USS通信的基通信程序，能夠?qū)ψ冾l器進(jìn)行啟動(dòng)及停止控制，并讀出或?qū)懭胱冾l器參數(shù)。控制要求

如果用S7-200PLC的USS指令庫(kù)編寫(xiě)USS通信程序，方法則比較簡(jiǎn)單，只需按“USS從站初始化（USS_INIT）→USS從站控制（USS_CTRL）→讀USS從站參數(shù)（USS_RPM_x）→寫(xiě)USS從站參數(shù)（USS_WPM_x）”的步驟調(diào)用USS指令即可。任務(wù)分析實(shí)施方案——設(shè)置MM4系列變頻器的相關(guān)參數(shù)

設(shè)置MM4系列變頻器的相關(guān)參數(shù)：使變頻器工作在遠(yuǎn)程控制模式（P0700=5）；使用USS通信接口設(shè)置變頻器頻率（P1000=5）；波特率為19.2kbps（P2010.0=7）；變頻器的USS從站地址為1（P2011.0=1）；禁止通信超時(shí)（P2014.0=0）。實(shí)施方案——S7-200PLC資源分配

實(shí)施方案——編寫(xiě)USS通信程序1/3

在主程序（OB1）中使用USS庫(kù)指令編寫(xiě)S7-200PLC與MM4變頻器的通信程序。實(shí)施方案——編寫(xiě)USS通信程序2/3

實(shí)施方案——編寫(xiě)USS通信程序3/3

實(shí)施方案——為USS通信配置分配庫(kù)存儲(chǔ)區(qū)

參照?qǐng)D11-8為USS指令分配庫(kù)存儲(chǔ)區(qū)。在用戶程序中調(diào)用USS指令后，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊指令樹(shù)中的“程序塊”→“庫(kù)”圖標(biāo)，在彈出的快捷菜單中執(zhí)行“庫(kù)存儲(chǔ)區(qū)”命令，為USS指令庫(kù)所使用的397個(gè)字節(jié)V存儲(chǔ)區(qū)指定起始地址。方案調(diào)試

連接MM4系列變頻器，將RS485電纜的兩端插入為USS操作提供的兩個(gè)卡式接線端。連接電纜用標(biāo)準(zhǔn)的ProfibusDP電纜和連接器，其中一端通過(guò)連接器連接CPU226的端口0，另一端不要連接器，將電纜的兩根接線必須插在MM4變頻器的終端。在做MM4