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公司產(chǎn)品經(jīng)營范圍如下:
SIEMENS 可編程控制器
1、 SIMATIC S7 系列PLC：S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400、ET-200
2、 邏輯控制模塊 LOGO！230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等
3、 SITOP直流電源 24V DC 1.3A、2.5A、3A、5A、10A、20A、40A可并聯(lián).
4、HMI  觸摸屏TD200 TD400C OP177 TP177,MP277 MP377,
SIEMENS 交、直流傳動裝置
1、 交流變頻器 MICROMASTER系列：MM420、MM430、MM440、G110、G120.
2、全數(shù)字直流調(diào)速裝置 6RA23、6RA24、6RA28、6RA70、6SE70系列
SIEMENS 數(shù)控 伺服
SINUMERIK:801、802S 、802D、808D, 802D SL、810D、840D、611U、S120
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S7-300與MM4系列變頻器USS通訊

西門子MM4系列變頻器都集成了串行接口，支持USS通信協(xié)議，通過USS協(xié)議可以對變頻器進行控制和讀寫變頻器參數(shù)。使用S7-300PLC有以下兩種通訊方案：

1. 按照USS協(xié)議要求編寫通訊報文，計算BCC校驗，適用于從站數(shù)量比較少，較簡單的應(yīng)用；
2. 采用DriveES SIMATIC軟件提供的S7-300庫程序，自動生成從站輪詢表程序，適用于從站數(shù)量比較多，較復(fù)雜的應(yīng)用。

本文主要介紹通過*種方案實現(xiàn)CPU314-2PtP與MM440的USS通訊。使用S7-300編寫USS通訊程序分為以下幾個步驟：

1. 依據(jù)USS協(xié)議編寫報文；
2. 使用S7-300提供的串口數(shù)據(jù)發(fā)送程序發(fā)送USS報文；
3. 使用S7-300提供的串口數(shù)據(jù)接收程序接收USS報文；
4. 依據(jù)USS協(xié)議分析接收到的報文。

本文根據(jù)這4個步驟編寫了如下內(nèi)容：第1節(jié)簡單介紹USS協(xié)議內(nèi)容，了解USS協(xié)議報文格式；第2節(jié)根據(jù)USS協(xié)議列舉了4條報文；第3節(jié)介紹PLC和變頻器USS通訊的硬件組態(tài)；第4節(jié)介紹通過調(diào)用PLC中的發(fā)送和接收功能塊實現(xiàn)USS協(xié)議報文的發(fā)送和接收。

1 USS協(xié)議介紹
USS協(xié)議是西門子專為驅(qū)動裝置開發(fā)的通信協(xié)議。USS的工作機制是，通信是由主站發(fā)起，USS主站不斷循環(huán)輪詢各個從站，從站根據(jù)收到的指令，決定是否響應(yīng)主站。從站不會主動發(fā)送數(shù)據(jù)。從站在以下條件滿足時應(yīng)答主站：接收到主站報文沒有錯誤，并且本從站在接收到主站的報文中被尋址，上述條件不滿足或者主站發(fā)出的是廣播報文，從站不會做任何響應(yīng)。USS的字符傳輸格式為11位，其中1位起始位、8位數(shù)據(jù)位、1偶校驗、1位停止位。如下表所示：

USS字符幀結(jié)構(gòu)

USS協(xié)議的報文由一連串的字符組成，協(xié)議中定義了它們的功能，如下表所示：

USS報文結(jié)構(gòu)

• STX：長度1個字節(jié)，總是為02（Hex），表示一條信息的開始；
• LGE：長度1個字節(jié)，表明在LGE后字節(jié)的數(shù)量，上表中黃色區(qū)域長度；
• ADR：長度1個字節(jié)，表明從站地址；
• BCC：長度1個字節(jié)，異或校驗和，USS報文中BCC前面所有字節(jié)異或運算的結(jié)果；
• 有效數(shù)據(jù)區(qū)：由PKW區(qū)和PZD區(qū)組成，如下表所示。

USS有效數(shù)據(jù)區(qū)

PKW區(qū)用于主站讀寫從站變頻器參數(shù)：
• PKE：長度一個字,結(jié)構(gòu)如下表，任務(wù)或應(yīng)答ID請參考《MM440使用大全》第13章。
Bit15- Bit 12 Bit 11 Bit 10-Bit 0

PKW結(jié)構(gòu)

變頻器參數(shù)號<2000時，基本參數(shù)號PNU=變頻器參數(shù)號，例如P700的基本參數(shù)號PNU=2BC（Hex）（700（Dec）=2BC（Hex））。
變頻器參數(shù)號>=2000時，基本參數(shù)號PNU=變頻器參數(shù)號-2000（Dec），例如P2155的基本參數(shù)號PNU=9B（Hex）（2155-2000=155（Dec）=9B（Hex））。

• IND：長度一個字，結(jié)構(gòu)如下表。

IND結(jié)構(gòu)

變頻器參數(shù)號<2000時，PNU擴展=0（Hex）。
變頻器參數(shù)號>=2000時，PNU擴展=8（Hex）。
參數(shù)下標(biāo)，例如P2155[2]中括號中的2表示參數(shù)下標(biāo)為2。
• PWE：讀取或?qū)懭雲(yún)?shù)的數(shù)值
PZD區(qū)用于主站與從站交換過程值數(shù)據(jù)：
• PZD1： 主站?從站 控制字
主站?從站 狀態(tài)字
• PZD2： 主站?從站 速度設(shè)定值
主站?從站 速度反饋值
• PZDn： MM430/440支持最多8個PZD，MM420支持最多4個PZD

根據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型和驅(qū)動裝置的不同，PKW和PZD區(qū)的數(shù)據(jù)長度不是固定的，可以通過P2012、P2013 設(shè)置。本例采用4PKW，2PZD報文格式。

2 USS協(xié)議報文定義
本文通過發(fā)送4個不同功能的報文來演示自定義USS報文的方法，USS協(xié)議詳細(xì)說明請參照《MM440使用大全》第13章。
例1．把參數(shù)P2155[2]的數(shù)值修改為40.00Hz

報文解釋：

注：黃色標(biāo)記表示應(yīng)答報文中的內(nèi)容

例2．讀取參數(shù)P0700[0]的數(shù)值

報文解釋：

注：黃色標(biāo)記表示應(yīng)答報文中的內(nèi)容

例3．不需要讀寫參數(shù)只發(fā)送停止變頻器報文

例4．不需要讀寫參數(shù)只送啟動變頻器、設(shè)定頻率50Hz報文

例3、4報文比較簡單只需要定義PZD中的內(nèi)容，PKW區(qū)內(nèi)容可以設(shè)置為0。
請注意：如果按照以上4個例子發(fā)送報文可能會收到與例子中不一樣的應(yīng)答報文，這并不代表報文存在問題，可能由于變頻器狀態(tài)不同或參數(shù)設(shè)置不同造成。例子報文中已經(jīng)計算了BCC校驗的值，如果使用其他的報文需要自己計算BCC校驗。

3 硬件組態(tài)
MM4系列變頻器提供的串行接口為RS485接口，S7-300 PLC有3種通訊模塊支持RS485接口：

1. 采用帶有集成RS485接口的CPU例如CPU31X-2PtP；
2. RS485接口的CP340通訊模塊；
3. RS485接口的CP341通訊模塊；

以上三種模塊都可以通過下表中的接線方式與MM4變頻器連接，本文中采用1臺CPU314-2PtP與1臺MM440通訊。

S7-300 RS485接口與MM440 USS接線

3.1 PLC硬件組態(tài)
1) 首先打開STEP7新建項目并插入CPU314-2PtP。

2) 雙擊CPU314-2PtP的X2端口PtP，打開PTP屬性對話框General欄，Protocol復(fù)選框中選擇“ASCII"協(xié)議。

3) Addresses欄中記錄起始地址“1023"，在后面的編程中使用。

4) Transfer欄中設(shè)置通訊速率“9600bps"，報文格式：“8"位數(shù)據(jù)位，“1"位停止位，“Even"偶校驗，數(shù)據(jù)流控制選擇“None"。

5) End Delimiter欄中設(shè)置接收報文結(jié)束方式“After character delay time elapses"利用兩個報文的間隔時間來判斷報文是否結(jié)束，并設(shè)置字符延時時間“4ms"（該時間可使用默認(rèn)設(shè)置，默認(rèn)設(shè)置時間隨通訊速率不同時間也不同）。

6) Signal Assignment欄中設(shè)置串行通信接口信號模式為“Half Duplex（RS-485）Two-wire Mode"半雙工兩線制RS485模式，空閑狀態(tài)信號狀態(tài)“R(A)0v、R(B)5V"。

通過以上步驟完成對CPU314-2PtP串行接口的基本設(shè)置，如需更詳細(xì)的信息請參照CPU314-2PtP手冊。

3.2 變頻器參數(shù)設(shè)置
與通信有關(guān)的變頻參數(shù)：

以上參數(shù)只對與變頻器USS通訊相關(guān)的參數(shù)進行介紹，變頻器其他參數(shù)設(shè)置請參照《MM440使用大全》。

4 USS通訊編程

4.1 CPU314-2PtP串行接口發(fā)送和接收程序
CPU314-2PtP調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFB60和SFB61進行串行通訊接口數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，SFB60與SFB61系統(tǒng)功能塊已經(jīng)包含在CPU中，只需在OB1中直接調(diào)用并分配背景數(shù)據(jù)塊即可。在本例中分配DB60為SFB60的背景數(shù)據(jù)塊，在OB1中調(diào)用程序：

在SFB60發(fā)送通信塊中需要對下列參數(shù)進行賦值：

分配DB61為SFB61的背景數(shù)據(jù)塊，在OB1中調(diào)用程序：

在SFB61接收通信塊中需要對下列參數(shù)進行賦值：

4.2 通過發(fā)送程序發(fā)送定義好的USS報文
將例子中的報文按字節(jié)順序傳送到從DB1.DBB0開始的16個字節(jié)中，設(shè)置MW104=16，當(dāng)M100.0上升沿時PLC即發(fā)送一幀USS報文。如果變頻器接收到的報文無誤就會返回一條響應(yīng)報文，需要將M200.0置1 PLC就會接收到響應(yīng)報文，并把報文存儲到從DB2.DBB0開始的16個字節(jié)中。

4.3使用S7-300 PLC編寫B(tài)CC校驗程序
在USS通訊中變頻器在收到主站發(fā)送的報文后會重新計算報文的BCC校驗，如果計算結(jié)果與報文傳送的BCC校驗不*，那么表明變頻器接收到的信息是無效的，變頻器將丟棄這一信息，并且不向主站發(fā)出應(yīng)答信號。所以正確計算BCC校驗尤為重要。前面提到的4個例子報文中已經(jīng)計算好了BCC校驗，下面給出利用S7-300 PLC編程計算15個字節(jié)的BCC校驗的程序。

15字節(jié)的BCC校驗程序
程序中將DB1.DBB0到DB1.DBB14中的內(nèi)容依次進行異或計算，并把計算結(jié)果保存到DB1.DBB15中。