林小宁PLC应用技术(第2版)模块5任务5.4.ppt

林小宁PLC应用技术(第2版)模块5任务5.4.ppt

《林小宁PLC应用技术(第2版)模块5任务5.4.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《林小宁PLC应用技术(第2版)模块5任务5.4.ppt（41页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

可编程控制器应用技术模块模块55S7-200S7-200系列系列PLCPLC的拓展应用的拓展应用可编程控制器应用技术模块模块55S7-200S7-200系列系列PLCPLC的拓展应用的拓展应用通过4项与本模块相关的任务的实施，在熟练掌握前述各种PLC指令的基础上，掌握PLC在模拟量控制中的应用，PLC与PLC之间、PLC与文本显示器、PLC与变频器之间的通信。

任务任务5.1水箱水位恒定控制水箱水位恒定控制任务任务5.2S7-200系列系列PLC之间的通信之间的通信任务任务5.3S7-200系列系列PLC与文本显示器的通信与文本显示器的通信任务任务5.4S7-200系列系列PLC与变频器的通信与变频器的通信学习目标学习目标可编程控制器应用技术模块模块55S7-200S7-200系列系列PLCPLC的拓展应用的拓展应用任务任务5.4S7-200系列系列PLC与变频器的通信与变频器的通信可编程控制器应用技术模块模块55S7-200S7-200系列系列PLCPLC的拓展应用的拓展应用

（1）了解S7-200PLC与变频器的联机方式。

（2）熟悉S7-200PLC的通信端口设置为USS的方式。

（3）掌握MM4系列变频器的相关参数，使其能够通过USS协议与S7-200PLC建立通信连接。

（4）能够熟练使用S7-200PLC的USS指令（USS_INT、USS_CTRL、USS_RPM_x、USS_WPM_x），编写设备调试程序，实现用S7-200PLC的通信端口控制变频器的运行、停止、改变输出频率等目的。

（5）能运用S7-200PLC与一台西门子MM440变频器建立USS通信连接，并用S7-200PLC的USS指令库编写USS通信程序；能够对变频器进行启动及停止控制，并读出或写入变频器参数。

r任务目标任务目标任务任务5.4S7-200系列系列PLC与变频器的通信与变频器的通信可编程控制器应用技术模块模块55S7-200S7-200系列系列PLCPLC的拓展应用的拓展应用传统的PLC与变频器之间的接口是依靠PLC的数字量输出来控制变频器的启停，依靠PLC的模拟量输出来控制变频器的速度给定，这样做存在以下问题：

需要控制系统在设计时采用很多硬件，价格昂贵；现场的布线多容易引起躁声和干扰；PLC和变频器之间传输的信息受硬件的限制，交换的信息量很少；在变频器的启停控制中由于继电器、接触器等硬件的动作时间有延时，从而影响控制精度；通常变频器的故障状态由一个接点输出，PLC能得到变频器的故障状态，但不能准确的判断当故障发生时，变频器是何种故障。

r前导知识前导知识任务任务5.4S7-200系列系列PLC与变频器的通信与变频器的通信可编程控制器应用技术模块模块55S7-200S7-200系列系列PLCPLC的拓展应用的拓展应用如果使用USS协议，所有型号的西门子变频器均可通过网络方式与PLC或PC机进行信息交换，数字化的信息传递提高了系统的自动化水平及运行的可靠性，解决了模拟信号传输所引起的干扰及漂移问题。

USS协议通信介质采用RS-485屏蔽双绞线，最远可达1000m，因此可有效地减少电缆的数量，从而可以大大减少开发和工程费用，并极大地降低客户的启动和维护成本。

另外，通过网络，可以连续地对多台变频器进行监视和控制，实现多台变频器之间的联动控制和同步控制，通过网络还可以实时调整变频器的参数。

PLC与变频器之间的通讯在西门子产品中是分为以下几个步骤来完成的：

首先要在STEP7-Micro/WIN编程软件上对变频器的控制通过USS协议指令进行各种设定，然后将其设定下载到PLC，最后连接变频器与PLC。

当PLC进入运行状态后，就会根据USS协议指令的要求与变频器进行通信，实现对变频器的控制。

r前导知识前导知识任务任务5.4S7-200系列系列PLC与变频器的通信与变频器的通信可编程控制器应用技术模块模块55S7-200S7-200系列系列PLCPLC的拓展应用的拓展应用1USS协议简介协议简介USS（UniversalSerialInterfaceProtocol，通用串行接口协议）协议是西门子公司为其变频器所开发的通用通信协议，可以支持变频器与PC或PLC之间的通信连接，是一种基于串行总线进行数据通信的协议。

S7-200PLC可以将其通信端口设置为自由口模式的USS协议，以便实现PLC对变频器的控制。

USS协议是主-从结构协议，规定了在USS总线上可以有一个主站（PLC）和最多31个从站（变频器）；总线上的每个从站都有唯一的标识码（即站地址，在从站参数中设定），主站依靠标识码识别各个从站；每个从站也只对主站发来的报文做出响应并回送报文，从站之间不能直接进行数据通信。

另外，还有一种广播通信方式，主站可以同时给所有从站发送报文，从站在接收到报文并做出相应的响应后可不回送报文。

r前导知识前导知识任务任务5.4S7-200系列系列PLC与变频器的通信与变频器的通信可编程控制器应用技术模块模块55S7-200S7-200系列系列PLCPLC的拓展应用的拓展应用2常用常用USS设备设备西门子变频器都带有一个RS485通信接口，PLC作为主站，最多允许31个变频器作为通信链路中得从站。

USS主站设备包括：

S7-200、S7-1200、CPU31xC-PtP、CP340、CP341、CP440、CP441等；USS从站设备包括：

MM3、MM4、G110、G120、6RA70、6SE70等变频驱动装置及其他第三方支持USS协议的设备。

r前导知识前导知识任务任务5.4S7-200系列系列PLC与变频器的通信与变频器的通信可编程控制器应用技术模块模块55S7-200S7-200系列系列PLCPLC的拓展应用的拓展应用3USS指令库指令库为了方便用户编程，西门子官方提供了一个USS协议库，有4条指令可供调用。

在使用USS协议之前，需要先安装西门子的指令库“Toolbox_V32-STEP7-MicroWIN32InstructionLibrary”，安装USS指令库以后，在STEP7-Micro/WIN指令树的“/指令/库/USSProtoolPort0”和“/指令/库/USSProtoolPort1”文件夹中分别出现8条指令，如图5-69所示。

PLC将用这些指令来控制变频器的运行和参数的读/写操作。

r前导知识前导知识任务任务5.4S7-200系列系列PLC与变频器的通信与变频器的通信可编程控制器应用技术模块模块55S7-200S7-200系列系列PLCPLC的拓展应用的拓展应用3USS指令库指令库图5-69USS指令库r前导知识前导知识任务任务5.4S7-200系列系列PLC与变频器的通信与变频器的通信可编程控制器应用技术模块模块55S7-200S7-200系列系列PLCPLC的拓展应用的拓展应用3USS指令库指令库1）初始化指令USS_INITr前导知识前导知识任务任务5.4S7-200系列系列PLC与变频器的通信与变频器的通信可编程控制器应用技术模块模块55S7-200S7-200系列系列PLCPLC的拓展应用的拓展应用3USS指令库指令库1）初始化指令USS_INITr前导知识前导知识任务任务5.4S7-200系列系列PLC与变频器的通信与变频器的通信可编程控制器应用技术模块模块55S7-200S7-200系列系列PLCPLC的拓展应用的拓展应用3USS指令库指令库2）控制指令USS_CTRL每台变频器只能使用1条这样的指令。

r前导知识前导知识任务任务5.4S7-200系列系列PLC与变频器的通信与变频器的通信可编程控制器应用技术模块模块55S7-200S7-200系列系列PLCPLC的拓展应用的拓展应用3USS指令库指令库r前导知识前导知识任务任务5.4S7-200系列系列PLC与变频器的通信与变频器的通信可编程控制器应用技术模块模块55S7-200S7-200系列系列PLCPLC的拓展应用的拓展应用3USS指令库指令库r前导知识前导知识任务任务5.4S7-200系列系列PLC与变频器的通信与变频器的通信可编程控制器应用技术模块模块55S7-200S7-200系列系列PLCPLC的拓展应用的拓展应用3USS指令库指令库3）读变频器参数指令USS_RPM_x该指令包括USS_RPM_W、USS_RPM_D、USS_RPM_R共3条指令，分别用于读取变频器的一个无符号字、一个无符号双字和一个实数类型的参数。

r前导知识前导知识任务任务5.4S7-200系列系列PLC与变频器的通信与变频器的通信可编程控制器应用技术模块模块55S7-200S7-200系列系列PLCPLC的拓展应用的拓展应用3USS指令库指令库3）读变频器参数指令USS_RPM_xr前导知识前导知识任务任务5.4S7-200系列系列PLC与变频器的通信与变频器的通信可编程控制器应用技术模块模块55S7-200S7-200系列系列PLCPLC的拓展应用的拓展应用3USS指令库指令库4）写变频器参数指令USS_WPM_xr前导知识前导知识任务任务5.4S7-200系列系列PLC与变频器的通信与变频器的通信可编程控制器应用技术模块模块55S7-200S7-200系列系列PLCPLC的拓展应用的拓展应用3USS指令库指令库4）写变频器参数指令USS_WPM_xr前导知识前导知识任务任务5.4S7-200系列系列PLC与变频器的通信与变频器的通信可编程控制器应用技术模块模块55S7-200S7-200系列系列PLCPLC的拓展应用的拓展应用4USS指令库的使用步骤指令库的使用步骤为了保证在S7-200PLC程序中能够使用USS协议指令实现对变频器的控制，必须按以下步骤对USS指令进行编程调用，并建立与变频器的通信连接。

（1）设定USS通信参数：

调用USS_INIT启动或改变USS的通信参数，且只需要调用一次即可。

在用户程序中每一个被激活的变频器只能用一条USS_CTRL指令，可以使用多条USS_RPM_x或USS_WPM_x指令，但是每次只能激活其中的一条指令。

（2）分配库存储区：

在用户程序中调用USS指令后，用鼠标点击指令树中的“程序块”“库”图标，在弹出的快捷菜单中执行“库存储区”命令，为USS指令库所使用的397个字节V存储区指定起始地址，如图5-71所示。

r前导知识前导知识任务任务5.4S7-200系列系列PLC与变频器的通信与变频器的通信可编程控制器应用技术模块模块55S7-200S7-200系列系列PLCPLC的拓展应用的拓展应用4USS指令库的使用步骤指令库的使用步骤图5-71指定库存储区地址r前导知识前导知识任务任务5.4S7-200系列系列PLC与变频器的通信与变频器的通信可编程控制器应用技术模块模块55S7-200S7-200系列系列PLCPLC的拓展应用的拓展应用4USS指令库的使用步骤指令库的使用步骤（3）设置变频器的通信参数：

用变频器的操作面板设置变频器的通信参数，使之与用户程序中所用到的波特率和从站地址相一致。

对于MM4系列变频器，使用USS协议时，在将MM4系列变频器接入PLC之前，必须先设置MM4系列变频器的相关参数。

r前导知识前导知识任务任务5.4S7-200系列系列PLC与变频器的通信与变频器的通信可编程控制器应用技术模块模块55S7-200S7-200系列系列PLCPLC的拓展应用的拓展应用采用S7-200PLC与一台西门子MM4系列变频器建立USS通信连接，并用S7-200PLC的USS指令库编写USS通信通信程序；能够对变频器进行启动及停止控制，并读出或写入变频器参数。

r任务内容任务内容任务任务5.4S7-200系列系列PLC与变频器的通