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上海朕鋅電氣設備有限公司是專業從事西門子工業自動化產品銷售和系統集成的高新 技術企業。在西門子工控領域，公司以精益求精的經營理念，從產品、方案到服務，致 力于塑造一個“行業專家”品牌，以實現可持續的發展。 “信譽第一，客戶至上”是公司成立之初所確立的宗旨，在公司領導的嚴格要求和員工們不折不扣地貫徹執行下發展延續至今。“假一罰十”一直是我公司的主動承諾。 面對紛繁變化的市場和日益嚴峻的競爭，客戶的需求和利益始終被我們放在工作的首位。我們想客戶之所想，急客戶之所急。針對各行業客戶的不同需求，我們盡心盡力地為客戶需要解決的難題提供精準的解決方案，竭盡全力將服務落到實處、做到最好。在協助客戶解決難題、實現突破的基礎上，獲得雙贏！ 我公司一直致力于推廣西門子高性能自動化系統和驅動產品，所經營產品范圍：LOGO!通用模塊、SIMATIC S7全系列可編程控制器、PCS7 控制系統、WINCC組態軟件、STEP 7編程軟件和博圖軟件； 觸摸屏、工控機、網絡交換機、開關電源；6RA70/80系列直流調速裝置，MM4、V20、G120、G130、G150、S120等全系列變頻器；V90伺服產品，數控系統等工業自動化與驅動技術全系列產品。公司所備各類產品齊全，貨量充足，常年備貨量在1億元以上，能夠滿足客戶對現貨的需求，保證工程進度。 公司自成立以來，始終堅持以人才為本、誠信立業的經營原則，堅持“質量到位、服務一流”的經營理念,在電工電氣－工控系統及裝備行業獲得了客戶的一致認可和高度評價,公司以為客戶創造價值為己任，期待為您服務！ 請相信上海朕鋅電氣設備有限公司是您忠誠的長久的合作伙伴，我們愿與廣大客戶攜手向前，共同進步！

1 系統配置

1.1軟硬件配置
（1）配備支持USS通信功能控制單元G120變頻器，異步電機。本例中，使用的控制單元是CU240E-2，固件版本V4.5。
（2）S7-200 PLC，與PC的連接電纜。本例中，使用的是CPU224 XP CN，連接電纜使用CP5512。
（3）安裝了Step7 Micro-Win V4.0軟件和USS協議庫的PC機。本例中，使用的是Step7 Micro-Win V4.0 SP6，USS協議庫為2.3版本。
西門子標準庫指令（包含USS協議庫）下載地址：http://www./download/searchResult.aspx?searchText=S0010

在進行PLC編程之前，請確認USS協議庫已經安裝，如圖1-1。

圖1-1

2.2 S7-200與控制單元間的接線

圖1-2

CU240E-2的控制端子排如圖1-2，從控制單元底部看，共有5個接線端子，其中2號端子為RS485P，3號端子為RS485N，用于通信數據的發送和接收。

圖1-3

S7-200作為USS通信主站，其通信端口和變頻器從站的接線如圖1-3。在通信網絡的、末端需要使用終端電阻。
對于S7-200，需要在通信端口端子3和8之間，連接一阻值為120歐姆的電阻。
對于變頻器，把通信網絡末端的CU240E-2終端電阻撥碼開關撥到ON位置即可（位置在圖1-1中，標號⑨）；中間位置的CU240E-2，終端電阻撥碼開關必須撥到OFF位置。
本例中，S7-200（CPU224 XP CN）使用通信端口Port 0和變頻器進行通信。


2 變頻器設置

2.1 地址設置
變頻器的USS通信地址可以通過控制單元上的總線地址撥碼開關（位置在圖1-1中，標號⑤）進行設置。當地址撥碼開關的位置都為OFF時，也可用過參數P2021進行設置。

2.2 參數設置
除了設置地址之外，還需要對變頻器一些基本的通信參數進行設置，才可以進行USS通信，如表2-1所示：

表2-1

參數	描述
P0015 = 21	變頻器宏程序。 15：通過現場總線控制 設置方法：P10=1 → P15=21 → P10=0
p2030 = 1	現場總線協議選擇 1：USS協議
p2020	現場總線波特率 設置范圍是 4800 bit/s … 187500 bit/s，出廠為 19200 bit/s 本例使用：6（9600）
P2021	USS地址（在地址撥碼開關都為OFF時，才有效） 本例使用：3
p2040	過程數據監控時間 指沒有收到過程數據時發出報警的延時。 注：必須根據從站數量、總線波特率加以調整，出廠設置為 100 ms。

 
3 PLC編程

3.1使用USS協議的初始化模塊初始化S7-200的PORT0端口

圖3-1

功能塊說明：

注： 此處以及下文的“功能塊說明”僅介紹了功能塊內的主要管腳
          功能，未說明的管腳功能，請參考Step7 Micro-Win V4.0軟件的
          幫助文件。

輸入：
EN：使能。每次改變通訊狀態都應該執行一次初始化指令，EN信號應該通過脈沖激活。本例中，Port 0端口一直作為USS通信端口使用，因此使用SM0.1初始化一次即可。
Mode：1——為端口0USS協議，并啟用該協議。
Baud：波特率，應與變頻器定義的波特率一致。本例中，使用9600。
Active：激活驅動器地址，參考圖3-2。本例中，使用2#1000，即激活驅動器地址3。

圖3-2 激活驅動器地址3和5

 

3.2 使用USS_CTRL功能塊控制變頻器的運行

3.2.1 USS_CTRL功能塊編程

圖3-3

功能塊說明：

輸入：

EN：通常情況總是激活。
RUN：啟動變頻器。0-停止；1-啟動。
OFF2：自由停車。0-正常；1-自由停車。
OFF3：快速停止。0-正常；1-快速停止。
F _ACK：故障復位。通過上升沿對變頻器進行故障復位。
DIR：運行方向。0-正轉；1-反轉
Drive：變頻器USS地址，0-31。本例使用3。
Speed~：速度設定值，通過百分比進行設定，范圍 -200.0~~200.0%。

輸出：

Error：錯誤代碼。有關錯誤代碼說明，請參考表3-1。
Status：變頻器返回的狀態字。有關G120變頻器狀態字，請參考《參數手冊》有關r52參數的說明。
Speed：變頻器返回的速度實際值的百分比。
Run_EN：變頻器運行狀態。0-停止；1-運行。
D_Dir：變頻器運行方向。0-正轉；1-反轉。
Inhibit：變頻器禁止位狀態。0-正常；1-禁止。
Fault：變頻器故障狀態。0-正常；1-故障。

表3-1

錯誤代碼	說明
0	無錯。
1	驅動器不應答。
2	檢測到來自驅動器的應答中檢驗和錯誤。
3	檢測到來自驅動器的應答中校驗錯誤。
4	來自用戶程序的干擾造成錯誤。
5	嘗試非法命令。
6	提供非法驅動器地址。
7	未為USS協議設置通訊端口。
8	通訊端口正在忙于處理指令。
9	驅動器速度輸入超出范圍。
10	驅動器應答長度不正確。
11	驅動器應答一個字符不正確。
12	驅動器應答中的字符長度不受USS指令支持。
13	錯誤的驅動器應答。
14	提供的DB_Ptr地址不正確。
15	提供的參數號不正確。
16	選擇了無效協議。
17	USS激活，不允許改動。
18	了非法波特率。
19	無通訊：驅動器未設為激活。
20	驅動器應答中的參數或數值不正確或包含錯誤代碼。
21	返回一個雙字數值，而不是請求的字數值。
22	返回一個字數值，而不是請求的雙字數值。

 

3.2.2 分配庫存儲區，編譯，下載。
在編譯程序之前，選擇 “程序塊” ->“ 庫”， 右鍵點擊，選擇“庫存儲區”。在彈出的對話框中點擊 “建議地址” 選擇V存儲區的地址后點擊 “OK”退出。如圖3-4。

圖3-4

分配庫存儲區之后，編譯并下載。

3.2.3 控制變頻器運行。
此時，即可通過USS通信，控制變頻器的運行。
例，
打開狀態表監控，如圖3-5。
M1.0為變頻器的啟停控制位，初始值為0，從0強制為1后，變頻器即可運行。
VD30為變頻器的速度設定值，強制為20.0后，變頻器將以20%的速度運行。
VW20，VD22分別為變頻器返回的狀態字和速度實際值。

圖3-5

3.3 讀寫參數
根據參數的不同數據類型，需要使用不同的功能塊進行變頻器參數的讀寫。下文中，將通過舉例進行介紹。
注：目前，USS協議庫的參數讀寫功能塊，僅適用于讀寫參數號在3999以下的參數。對于參數號在4000以上的參數，如果要進行讀寫，可參考《操作說明》，7.4.2.4節，使用自由口編程的方式進行讀寫，在此不作介紹。
G120《操作說明》下載地址：30563628

3.3.1 使用USS_RPM_R功能塊讀取浮點型參數

圖3-6

功能塊說明：
輸入：
EN：需要讀取參數時激活。
XMT_~：操作請求。使用上升沿激活。
Drive：變頻器USS地址。本例中，使用3。
Param：要讀取的參數號。本例中，讀取參數r27（輸出電流實際值）。
Index：參數下標。本例中，r27無下標，必須定義為下標0。
輸出：
Value：返回的參數值。

編譯、下載之后，打開狀態表監控，如圖3-7。把M6.0，從0強制為1后，VD560返回值為0.33。即r27=0.33。

圖3-7 

3.3.2 使用USS_WPM_R功能塊修改浮點型參數

圖3-8

功能塊說明：
輸入：
EN：需要修改參數時激活。
XMT_~：操作請求。使用上升沿激活。
EEPR~：寫入EEPROM存儲器。（注：對CU240B/E-2無效）
Drive：變頻器USS地址。本例中，使用3。
Param：要修改的參數號。本例中，修改參數P1120（斜坡上升時間）。
Index：參數下標。本例中，修改下標0。
Value：要寫入的參數值。

編譯、下載之后，打開狀態表監控，如圖3-9。把M7.0，從0強制為1后，VD630的當前值15.0將會寫入參數P1120的下標0中，即P1120.0=15.0。

圖3-9

3.3.3 使用USS_RPM_W功能塊讀取U16（無符號16位）類型參數

圖3-10

功能塊說明：
輸入：
EN：需要讀取參數時激活。
XMT_~：操作請求。使用上升沿激活。
Drive：變頻器USS地址。本例中，使用3。
Param：要讀取的參數號。本例中，讀取參數P210（電源電壓）。
Index：參數下標。本例中，P210無下標，必須定義為下標0。
輸出：
Value：返回的參數值。

編譯、下載之后，打開狀態表監控，如圖3-11。把M2.0，從0強制為1后，VDW160返回值為440。即P210=440。

圖3-11

3.3.4 使用USS_WPM_W功能塊修改U16（無符號16位）類型參數

圖3-12

功能塊說明：
輸入：
EN：需要修改參數時激活。
XMT_~：操作請求。使用上升沿激活。
EEPR~：寫入EEPROM存儲器。（注：對CU240B/E-2無效）
Drive：變頻器USS地址。本例中，使用3。
Param：要修改的參數號。本例中，修改參數P1211（自動重啟嘗試次數）。
Index：參數下標。P1211無下標，必須定義為下標0。
Value：要寫入的參數值。

編譯、下載之后，打開狀態表監控，如圖3-13。把M3.0，從0強制為1后，VW230的當前值2將會寫入參數P1211的下標0中，即P1211=2。

圖3-13

3.3.5 使用USS_RPM_D功能塊讀取U32（無符號32位）類型參數

圖3-14

功能塊說明：
輸入：
EN：需要讀取參數時激活。
XMT_~：操作請求。使用上升沿激活。
Drive：變頻器USS地址。本例中，使用3。
Param：要讀取的參數號。本例中，讀取參數P730（DO0功能）。
Index：參數下標。本例中，P730無下標，必須定義為下標0。
輸出：
Value：返回的參數值。
編譯、下載之后，打開狀態表監控，如圖3-15。把M4.0，從0強制為1后，VD360返回值為16#0034FC03。即P730=52.3。

圖3-15

注：16#0034FC03到52.3的轉換說明
當使用讀寫參數的功能塊時，類似于P730=52.3這樣的BICO連接參數，需要經過如下轉換：
高字，0034（16進制）= 52（十進制）；
低字中的高字節，對于CU240B/E-2，規定為FC（16進制）；
低字中的低字節，03（16進制）= 3（十進制）。
所以， 0034FC03（16進制）= 52.3（十進制）

3.3.6 使用USS_WPM_D功能塊修改U32（無符號32位）類型參數

圖3-16

功能塊說明：
輸入：
EN：需要修改參數時激活。
XMT_~：操作請求。使用上升沿激活。
EEPR~：寫入EEPROM存儲器。（注：對CU240B/E-2無效）
Drive：變頻器USS地址。本例中，使用3。
Param：要修改的參數號。本例中，修改參數P731（DO1功能）。
Index：參數下標。本例中，P731無下標，必須定義為下標0。
Value：要寫入的參數值。
編譯、下載之后，打開狀態表監控，如圖3-17。把M5.0，從0強制為1后，VD430的當前值16#0034FC0C將會寫入參數P731中，即P731=52.12。有關0034FC0C（16進制）到52.12的轉換，請參考3.5.1節中的注釋。

圖3-17

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