USS通信协议.docx

西门子S7-1200紧凑型PLC在当前的市场中有着广泛的应用，作为经常与SINAMICSG120系列变频器共同使用的PLC，其USS通信协议的使用一直在市场上有着非常广泛的应用。本文将主要介绍如何使用USS通信协议来实现S7-1200与G120变频器的通信。
1．控制系统原理和接线图
下图是本例中所使用的原理和接线图。
图1:控制系统原理和接线图
2．硬件需求S7-1200PLC目前有3种类型的CPU：1）S7-1211CCPU。2）S7-1212CCPU。3）S7-1214CCPU。这三种类型的CPU都可以使用USS通信协议通过通信模块CM1241RS485来实现S7-1200与G120变频器的通信。
本例中使用的PLC硬件为：1）PM1207电源(6EP1332-1SH71)2）S7-1214C(6ES7214-1BE30-0XB0)3)CM1241RS485(6ES7241-1CH30-0XB0)4)模拟器(6ES7274-1XH30-0XA0)
本例中使用的G120变频器硬件为：1）SINAMICSG120PM240（6SL3244-0BA20-1BA0）2）SINAMICSG120CU240S（6SL3224-0BE13-7UA0）3）SIEMENSMOTOR(1LA7060-4AB10)4）操作面板(XAU221-001469)5）USS通信电缆(6XV1830-0EH10)
3．软件需求
1)编程软件Step7BasicV10.5(6ES7822-0AA0-0YA0)
4．组态
我们通过下述的实际操作来介绍如何在Step7BasicV10.5中组态S7-1214C和G120变频器的USS通信。
4.1PLC硬件组态
首先在Step7BasicV10.5中建立一个项目，如图1所示。
图2：新建S71200项目
在硬件配置中，添加CPU1214C和通信模块CM1241RS485模块，如图2所示。
图3：S71200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：S71200IP地址的设置
4.2G120参数设置
变频器的参数设置如下表所示。
序号功能参数设定值1工厂设置复位P0010302工厂设置复位P97013快速启动设置P001014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P070059频率设定源P01000510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P112110.0S14结束快速启动设置P3900115激活专家模式P0003316参考频率P200050.0Hz17USS数据传输速度P2010918USS从站地址P2011119USSPZD长度P2012220USSPKW长度P2013421通信监控P2014022在E2PROM保存数据P0971123激活专家模式P0003324激活参数模式P00103025从G120中传输参数到BOPP08021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。
5．USS通信原理与编程的实现
5.1S71200PLC与G120通过USS通信的基本原理
S71200提供了专用的USS库进行USS通信，如下图所示：
图5：S71200专用的USS库
USS_DRV功能块是S7-1200USS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。必须在主OB中调用，不能在循环中断OB中调用。
这些专用功能块与变频器之间的控制关系如下图所示：
图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S7-1200PLCCM1241RS485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S7-1200CPU最多