USS通信协议Word下载.docx

1、4组态我们通过下述的实际操作来介绍如何在 Step7 Basic V10.5 中组态 S7-1214C 和 G120 变频器的 USS 通信。4. 1 PLC 硬件组态首先在 Step7 Basic V10.5 中建立一个项目，如图 1 所示。图 2： 新建 S7 1200 项目在硬件配置中，添加 CPU1214C 和通信模块 CM1241 RS485 模块，如图 2 所示。图 3： S7 1200 硬件配置在 CPU 的属性中，设置以太网的 IP 地址，建立 PG 与 PLC 的连接，如下图所示。图 4： S7 1200 IP 地址的设置4. 2 G120 参数设置变频器的参数设置如下表所示

2、。序号功能参数设定值1工厂设置复位P0010302P9703快速启动设置4电机额定电压P0304380V5电机额定功率P03075.5KW6电机额定频率P031050Hz7电机额定转速P03111350r/min8USS 命令源P07009频率设定源P0100010最小电机频率P10800.0Hz11最大电机频率P108150.0Hz12启动斜坡时间P112010.0S13延迟斜坡时间P112114结束快速启动设置P390015激活专家模式P000316参考频率P200017USS 数据传输速度P201018USS 从站地址P201119USS PZD 长度P201220USS PKW 长度P

3、201321通信监控P201422在 E2PROM 保存数据P09712324激活参数模式25从 G120 中传输参数到 BOPP0802表 1 ：G120 变频器的参数设置注意：表 1 中的 17，18，19，20 这四项参数值的设置必须使 PLC 的参数值与变频器的参数值相一致。而 19，20 这两个参数值必须设置成如表 1 中的值，否则有可能变频器与 S7-1200 通信有如下问题：可能不能读出 从变频器反馈回来的参数值。5USS 通信原理与编程的实现5. 1 S7 1200 PLC 与 G120 通过 USS 通信的基本原理S7 1200 提供了专用的 USS 库进行 USS 通信，如

4、下图所示：图 5： S7 1200 专用的 USS 库USS_DRV 功能块是 S7-1200 USS 通信的主体功能块，接受变频器的信息和控制变频器的指令都是通过 这个功能快来完成的。必须在主 OB 中调用，不能在循环中断 OB 中调用。USS_PORT 功能块是 S7-1200 与变频器 USS 通信的接口,主要设置通信的接口参数。可在主 OB 或中断 OB 中调用。USS_RPM 功能块是通过 USS 通信读取变频器的参数。必须在主 OB 中调用，不能在循环中断 OB 中调 用。USS_WPM 功能块是通过 USS 通信设置变频器的参数。这些专用功能块与变频器之间的控制关系如下图所示：图

5、 6： USS 通信功能块与变频器的控制关系USS_DRV 功能块通过 USS_DRV_DB 数据块实现与 USS_PORT 功能块的数据接收与传送，而 USS_PORT 功能块是 S7-1200 PLC CM1241 RS485 模块与变频器之间的通信接口。USS_RPM 功能块和 USS_WPM 功能块与变频器的通信与 USS_DRV 功能块的通信方式是相同的。每个 S7-1200 CPU 最多可带 3 个通信模块，而每个 CM1241 RS485 通信模块最多支持 16 个变频器。因 此用户在一个 S7-1200 CPU 中最多可建立 3 个 USS 网络，而每个 USS 网络最多支持

6、16 个变频器，总共最多 支持 48 个 USS 变频器。5. 2 S7 1200 PLC 进行 USS 通信的编程1USS 通信接口参数功能块的编程USS 通信接口参数功能块的编程如下图所示。图 7： USS 通信接口参数功能块的编程USS_PORT 功能块用来处理 USS 网络上的通信，它是 S71200 CPU 与变频器的通信借口。每个 CM1241 RS485 模块有且必须有一个 USS_PORT 功能块。PORT：指的是通过哪个通信模块进行 USS 通信。BAUD：指的是和变频器进行通行的速率。 变频器的参数 P2010 种进行设置。USS_DB：指的是和变频器通信时的 USS 数据

7、块。每个通信模块最多可以有 16 个 USS 数据块，每个 CPU 最 多可以有 48 个 USS 数据块，具体的通信情况要和现场实际情况相联系。每个变频器与 S7-1200 进行通信的数 据块是唯一的。ERROR：输出错误。STATUS：扫描或初始化的状态。S7-1200 PLC 与变频器的通信是与它本身的扫描周期不同步的，在完成一次与变频器的通信事件之前，S7- 1200 通常完成了多个扫描。USS_PORT 通信的时间间隔是 S7-1200 与变频器通信所需要的时间，不同的通信波特率对应的不同的 USS_PORT 通信间隔时间。下图列出了不同的波特率对应的 USS_PORT 最小通信间隔

8、时间。图 8：不同的波特率对应的 USS_PORT 最小通信间隔时间USS_PORT 在发生通信错误时，通常进行 3 次尝试来完成通信事件，那么 S7-1200 与变频器通信的时间 就是 USS_PORT 发生通信超时的时间间隔。例如：如果通信波特率是 57600，那么 USS_PORT 与变频器通信 的时间间隔应当大于最小的调用时间间隔，即大于 36.1Ms 而小于 109Ms。S7-1200 USS 协议库默认的通信错 误超时尝试次数是 2 次。基于以上的 USS_PORT 通信时间的处理，我们建议在循环中断 OB 块中调用 USS_PORT 通信功能块。 在建立循环中断 OB 块时，我们

9、可以设置循环中断 OB 块的扫描时间，以满足通信的要求。循环中断 OB 块的扫 描时间的设置如下图所示：图 9：循环中断 OB 块的扫描时间的设置2USS_DRV 功能块的编程 USS_DRV 功能块的编程如下图所示。图 10： USS_DRV 功能块的编程USS_DRV 功能块用来与变频器进行交换数据，从而读取变频器的状态以及控制变频器的运行。每个变频器使 用唯一的一个 USS_DRV 功能块，但是同一个 CM1241 RS485 模块的 USS 网络的所有变频器（最多 16 个） 都使用同一个 USS_DRV_DB。USS_DRV_DB：指定变频器进行 USS 通信的数据块。RUN：OFF

10、2：OFF3：F_ACK：DIR ：SPEED_SP：RUN_EN：D_DIR：INHIBIT：指定 DB 块的变频器启动指令。紧急停止，自由停车。 该位为 0 时停车。 快速停车，带制动停车。 变频器故障确认。变频器控制电机的转向。变频器的速度设定值。程序输出错误。变频器运行状态指示。变频器运行方向状态指示。变频器是否被禁止的状态指示。FAULT：SPEED：DRIVE：PZD_LEN：变频器故障。变频器的反馈的实际速度值。变频器的 USS 站地址。变频器参数 P2011 设置。 变频器的循环过程字。 变频器参数 P2012 设置。变频器的 PKW 的长度在这里是特殊需要注意的，在使用 US

11、S 通信时必须是 4，如果改成 3 或者 127 都 将不能读取反馈回来的过程值。3USS_RPM 功能块的编程USS_RPM 功能块的编程 如下图所示。图 11：USS_RPM 功能块的编程USS_RPM 功能块用于通过 USS 通信从变频器读取参数。REQ：PARAM：INDEX：读取参数请求。 变频器的 USS 站地址。 变频器的参数代码。 变频器的参数索引代码 指定变频器进行 USS 通信的数据块。DONE：读取参数完成。 读取参数错误。 STATUS： 读取参数状态代码。VALUE：所读取的参数的值。进行读取参数功能块编程时，各个数据的数据类型一定要正确对应。如果需要设置变量读取参数

12、时，注 意该参数变量的初始值不能为 0，否则容易产生通信错误。4USS_WPM 功能块的编程USS_WPM 功能块的编程如下图所示。图 12：USS_WPM 功能块的编程USS_WPM功能块用于通过 USS 通信设置变频器的参数。 读取参数请求。变频器的参数代码。变频器的参数索引代码。EEPROM：把参数存储到变频器的 EEPROM。设置参数的值。读取参数错误状态。对写入参数功能块编程时，各个数据的数据类型一定要正确对应。如果需要设置变量进行写入参数值时， 注意该参数变量的初始值不能为 0，否则容易产生通信错误。5. 3 S7 1200 PLC 进行 USS 通信的调试S7-1200 PLC

13、通过 CM1241 RS485 模块与变频器进行 USS 通信时，需要注意如下几点：1.2.3.当同一个 CM1241 RS485 模块带有多个（最多 16 个）USS 变频器时，这个时候通信的 USS_DB 是 同一个，USS_DRV 功能块调用多次，每个 USS_DRV 功能块调用时，相对应的 USS 站地址与实际的变 频器要一致，而其它的控制参数也要一致。当同一个 S7-1200 PLC 带有多个 CM1241 RS485 模块（最多 3 个）时，这个时候通信的 USS_DB 相对应的是 3 个，每个 CM1241 RS485 模块的 USS 网络使用相同的 USS_DB,不同的 USS 网络使用不 同的 USS_DB。当对变频器的参数进行读写操作时，注意不能同时进行 USS_RPM 和 USS_WPM 的操作，并且同一 时间只能进行一个参数的读或者写操作，而不能进行多个参数的读或者写操作。在 S7-1200 PLC 与变频器的 USS 通信的实际使用过程中，需要根据网络的现场情况，对问题进行具体的解决。