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S7-200 SMART本体集成的 RS 485 通信口可以工作在自由口模式下，支持 USS 通信协议。 S7-200 SMART 与驱动装置（变频器）进行 USS 通信时可以： 1）根据驱动装置的具体 USS 通信规范，我们自己编程实现 USS 通信。此方式可以保证该驱动装置的所有 USS 通信功能都能得到使用； 2）使用西门子提供的 USS 通信指令库，实现与 Micro Master 系列的 MM3/MM4 和 SINAMICS G110/V20 的USS 通信。此指令库只能有限地支持与其他驱动装置的 USS 连接。 使用西门子提供的 USS 指令库，这样我们就不必自己配置复杂的 PKW/PZD 数据，或者计算校验字节。 S7-200 SMART的 USS 编程主要包括如下几个步骤： 参数设置和硬件接线部分可参考我们技成培训网上https://course./1990/《西门子变频器参数设置和实操训练》课程的相关章节，在这不再阐述； S7-200 SMART USS 标准指令库包括 USS_INIT、USS_CTRL、USS_RPM_X、USS_WPM_X等指令。调用这些指令时会自动增加一些子程序和中断服务程序。 USS 库应用首先要进行 USS 通信的初始化。使用 USS_INIT 指令初始化 USS 通信功能。 图 1. 选择 USS_INIT 指令 打开 USS 指令库分支，像调用子程序一样调用 USS_INIT 指令。 图 2. 调用 USS_INIT 指令 图中： EN：初始化程序 USS_INIT 只需在程序中执行一个周期就能改变通信口的功能，以及进行其他一些必要的初始设置，因此可以使用 SM0.1 或者沿触发的接点调用 USS_INIT 指令； Mode：模式选择，执行 USS_INIT 时 ，Mode 的状态决定在通讯端口上是否使用 USS 通信功能； ＝1 设置为 USS 通信协议并进行相关初始化 ＝0 恢复为 PPI 协议并禁用USS通信 Baud：USS 通信波特率。此参数要和变频器的参数设置一致； ＝1200 1200 bit/s 2400 表示2400 bit/s 4800表示4800 bit/s 9600表示9600 bit/s 19200表示19200 bit/s 38400表示38400 bit/s 57600表示57600 bit/s 115200表示115200 bit/s Port: 0 = CPU 集成的 RS485 通讯端口；=1可选CM01 信号板。 Active：此参数决定网络上的哪些 USS 从站在通信中有效。详见下面的说明； Done：初始化完成标志 Error：初始化错误代码;对应的代码如下： USS 库指令错误代码
Active参数 USS_INIT 子程序的 Active 参数用来表示网络上哪些 USS 从站要被主站访问，即在主站的轮询表中激活。网络上作为 USS 从站的驱动装置每个都有不同的 USS 协议地址，主站要访问的驱动装置，其地址必须在主站的轮询表中激活。USS_INIT 指令只用一个 32 位长的双字来映射 USS 从站有效地址表，Active 的无符号整数值就是它在指令输入端的取值。 表 1. 从站地址映射 在这个 32 位的双字中，每一位的位号表示 USS 从站的地址号；要在网络中激活某地址号的驱动装置，则需要把相应位号的位置设为二进制“1"，不需要激活 USS 从站，相应的位设置为”0"。最后对此双字取无符号整数就可以得出 Active 参数的取值。 在表 1 的例子中，如果使用站地址为 3 的 MM 440 变频器，则须在位号为 03 的位单元格中填入二进制“1"。其他不需要激活的地址 对应的位设置为”0"。取整数，计算出的 Active 值为 00000008 h，即 16#00000008，也等于十进制数 8（如图 2.中的 e.） 建议使用 16 进制数，这样可以每 4 位一组进行加权计算出 16 进制数，并组合成一个整数。当然也可以表示为十进制或二进制数值，但有时会很麻烦，而且不直观。 如果一时难以计算出有多个 USS 从站配置情况下的 Active 值，可以使用 Windows 自带的计算器。将其设置为科学计算器模式，可以方便地转换数制 USS_CTRL 指令用于对单个驱动装置进行运行控制。这个功能块利用了 USS 协议中的 PZD 数据传输，控制和反馈信号更新较快。 图3.USS_CTRL指令 在 USS 通信指令库分支中选择 USS_CTRL 指令。 EN：使用 SM0.0 使能 USS_CTRL 指令 RUN：驱动装置的启动/停止控制 ＝0停止＝1运行 此停车是按照驱动装置中设置的斜坡减速指电机停止. OFF2：停车信号 2。此信号为“1"时，驱动装置将封锁主回路输出，电机自由停车 OFF3：停车信号 3。此信号为“1”时，驱动装置将快速停车 F_ACK：故障确认。当驱动装置发生故障后，将通过状态字向 USS 主站报告；如果造成故障的原因排除，可以使用此输入端清除驱动装置的报警状态，即复位。注意这是针对驱动装置（变频器）的操作。 DIR：电机运转方向控制。其“0/1”状态决定运行方向 Drive：驱动装置在 USS 网络上的站号。从站必须先在初始化时激活才能进行控制 Type：向 USS_CTRL 功能块指示驱动装置类型 ＝0表示MM3系列，或更早的产品 ＝1表示MM 4 系列，SINAMICS G 110，SINAMICS V 20 Speed_SP：速度设定值。 该速度是全速的一个百分数；“Speed_SP”为负值将导致变频器反向运行。 Resp_R：从站应答确认信号。 主站从 USS 从站收到有效的数据后，此位将为“1"一个程序扫描周期，表明以下的所有数据都是最新的 Error：错误代码。0 = 无出错。其他错误代码请参考USS 库指令错误代码 Status：驱动装置的状态字。此状态字直接来自驱动装置的状态字，表示了当时的实际运行状态 详细的状态字信息意义请参考相应的驱动装置（变频器）手册。 Speed：驱动装置返回的实际运转速度值，实数。 Run_EN：运行模式反馈，表示驱动装置是运行（为 1）还是停止（为 0） D_Dir：指示驱动装置的运转方向，反馈信号 Inhibit：驱动装置禁止状态指示（0 - 未禁止，1 - 禁止状态）。禁止状态下驱动装置无法运行。要清除禁止状态，故障位必须复位，并且 RUN, OFF2 和 OFF3 都为 0 Fault：故障指示位（0 - 无故障，1 - 有故障）。表示驱动装置处于故障状态，驱动装置上会显示故障代码（如果有显示装置）。要复位故障报警状态，必须先消除引起故障的原因，然后用 F_ACK 或者驱动装置的端子、或操作面板复位故障状态。 此 USS_CTRL 功能块使用了 PZD 数据读写机制，传输速度比较快。但由于它还是串行通信，而且还可能有多个从站需要轮询，因此无法做到“实时”响应。要实现高要求的快速通信，应该使用 PROFIBUS-DP 等网络，同时更换主站为更高级的控制器。 USS_CTRL 已经能完成基本的驱动装置控制，如果需要有更多的参数控制选项，可以选用 USS 指令库中的参数读写指令实现。 USS 指令库中共有 6 种参数读写功能块，分别用于读写驱动装置中不同规格的参数。 它们是： USS 参数读写指令采用与 USS_CTRL 功能块不同的数据传输方式。由于许多驱动装置把参数读写指令用到的 PKW 数据处理作为后台任务，参数读写的速度要比控制功能块 慢一些。因此使用这些指令时需要更多的等待时间，并且在编程时要考虑到，进行相应的处理。 读参数指令 以下的程序段读取SINAMICS V20 实际频率（参数 r0021）。由于此参数是一个实数，因此选用实数型参数读功能块。 参数读写指令必须与参数的类型配合。 调用 USS_RPM_R 指令读取 SINAMICS V20 的实际频率 EN：要使能读写指令此输入端必须为 1 XMT_REQ：发送请求。必须使用一个沿检测触点以触发读操作，它前面的触发条件必须与 EN 端输入一致 Drive：要读写参数的驱动装置在 USS 网络上的地址 Param：参数号（仅数字）。此处也可以是变量 Index：参数下标。有些参数由多个带下标的参数组成一个参数组，下标用来指出具体的某个参数。对于没有下标的参数，可设置为 0 DB_Ptr：读写指令需要一个 16 字节的数据缓冲区，用间接寻址形式给出一个起始地址。此数据缓冲区与“库存储区”不同，是每个指令（功能块）各自独立需要的。 此数据缓冲区也不能与其他数据区重叠，各指令之间的数据缓冲区也不能冲突 Done：读写功能完成标志位，读写完成后置 1 Error：出错代码。0 = 无错误 Value：读出的数据值。该数据值在 “Done”位为1时有效。 EN 和 XMT_REQ 的触发条件必须同时有效，EN 必须持续到读写功能完成（Done 为 1），否则会出错。 来源：PLC发烧友，作者：技成-眭相建，转载请注明出处！文章源程序可免费提供，关注公众号：PLC发烧友，回复：源程序 免费领取！评论处大家可以补充文章解释不对或欠缺的部分，这样下一个看到的人会学到更多，你知道的正是大家需要的。。。 |
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