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西门子S7-1200与变频器V20之间USS通信

宣布日期：

2022-10-21

USS通信基来源理

USS 协议（Universal Serial Interface Protocol，即通用串行接口协议）是西门子专为驱动装置开发的通用通信协议，它是一种基于串行总线进行数据通信的协议。USS 通信总是由主站提倡，USS 主站不绝轮询各个从站，从站凭据收到主站报文，决定是否、以及如何响应。从站必须在接收到主站报文之后的一准时间内发回响应到主站，不然主站将视该从站蜕化。USS 协议是主从结构的协议，总线上的每个从站都有唯一的从站地点。一个 S7-1200 CPU 中最多可装置三个 CM 1241 RS422/RS485�？楹鸵桓� CB 1241 RS485 板，每个 RS485 端口最多控制 16 台驱动器。

西门子S7-1200与V20的USS通信

【一】使用情况

TIA Portal STEP 7 V16

CPU1215C DC/DC/DC V4.4

CM1241 RS422/RS485 V2.2

SINAMICS SINAMICS V20（6SL3210-5BE03-7UV0）

1LA9 电机（1LA9060-4KA10-Z）

【二】实现功效

西门子S7-1200 与西门子传动设备 V20 之间 USS 通信，控制变频器的启停和频率，并读取和修改变频器的加减速时间。

两类指令“USS通信”与“USS”区别

西门子S7-1200 USS 有两个 USS 指令库

（1）“USS通信” 指令库下的指令除了适用于 S7-1200 中央机架串口�？椋–M 1241 V2.1 以上或 CB 1241 且 S7-1200 CPU V4.1 以上），还可用于漫衍式 I/O PROFINET 或 PROFIBUS 的 ET200SP/ET200MP 串口通信�？�。

（2）“USS通信” 是目前最新的指令库，并且以后的更新也会基于这个指令库。一般情况下，“USS” 只是在老项目中使用。下面的介绍以 “USS 通信” 指令库为例。

（3）“USS” 指令库下的指令只能用于 S7-1200 中央机架串口�？椋–M 1241 或 CB 1241）

SINAMICS V20变频器设置

SINAMICS V20 的启停和频率控制通过 PZD 历程数据来实现，参数读取和修改通过 PKW 参数通道来实现�？梢允褂昧雍� Cn010 实现 SINAMICS V20 的 USS 通信，也可以直接修改变频器参数。变频器参数设置办法如下：

（一）恢复工厂设置设置参数 P0010（调试参数）= 30，P0970（工厂复位）= 21

（二）设置用户会见级别设置参数 P0003（用户会见级别）= 3 (专家会见级别)

（三）设置 SINAMICS V20 变频器 USS 通信所需的命令源、协议、波特率、地点等参数。选择连接宏 Cn010 后，需要将参数 P2013 的值由 127（PKW长度可变）修改为 4（PKW长度为 4）；

别的关于本例需要将参数 P2010 的值由 8（波特率 38400）修改为 6(本例中使用波特率为 9600）。

（四）变频器重新上电

在更改通信协议 P2023 后，需要对变频器重新上电。在此历程中，请在变频器断电后期待数秒，确保 LED 灯熄灭或显示屏空白后再次接通电源。

USS_Port_Scan

USS_Port_Scan 指令用于处理 USS 网络上的通信。用户程序执行 USS_Port_Scan 指令的次数必须足够多，以避免驱动器超时。通常从循环中断挪用 USS_Port_Scan 。例如添加循环中断 OB30，并设置循环中断时间 30ms。

USS_Port_Scan 指令输入引脚”PORT“为分派的串口�？榈摹坝布晔斗�。装置并组态串口�？橹�，可用的端口标识符将泛起在 “PORT “功效框连接的参数助手下拉列表中�；蛘�，可在系统常量中找到该硬件标识符值。在 OB30 中挪用”USS_Port_Scan“指令，鼠标双击 CPU 1215 DC/DC/DC 站点下的 ”PLC变量>默认变量表“ ，在”系统常量“标签栏中找到本例所使用的 CM1241 RS422/485 �？�。USS_Port_Scan 指令输入引脚”USS_DB“指向为 USS_Drive_Control 指令放入程序时创立并初始化的配景数据块的名称。

注意：

（1）一个串口通信端口无论与几台变频器连接，都只能有一个 USS_Port_Scan 指令，每次挪用该函数块都与单个驱动器进行通信。

（2）如果使用 CB1241，需要使得 USS_Port_Scan 配景 DB 中的 LINE_PRE 起始值更改为 0。

USS_Drive_Control

USS_Drive_Control 指令用于请求消息、驱动器响应消息，以及与驱动器交换数据。例如，本例中将输入引脚”OFF2“和”OFF3”设置为 True， “”DIR“使能为 True,”Drive“ 设置为 1，'PZD_LEN“设置为 2，”SPEED_SP“设置为 50.0（即 50% 频率值为 25Hz），然后将”RUN“ 使能为 True，使变频器以 25HZ 频率运行。

可以使用 DIR 或使用符号（正或负）和 SPEED_SP 输入控制驱动器旋转偏向。

注意：

每个驱动器应使用一个单独的 USS_Drive_Control 函数块，但同一个串口�？榻涌谙碌乃� USS 协议变频器使用的 USS_Drive_Control 必须使用同一个配景数据块。

USS_Write_Param

USS_Write_Param 指令用于修改驱动器中的参数。必须从主程序循环 OB 中挪用 USS_Write_Param。例如，本例中将输入引脚 ”Drive“ 设置为 1，'PARAM“设置为 1120，”INDEX“设置为0 (即 V20 的加减速时间参数为 1120，该参数下标为 0), 'EEPROM'设置为 False， “VALUE”设置为“10.0”（即加减速时间 10.0s）。然后将”EN“ 和'REQ'使能为 True，将修改变频器的加减速时间为 10.0s。

注意：

请勿过多使用 EEPROM 永久写操作。请尽可能减少 EEPROM 写操作次数以延长 EEPROM 的寿命。

USS_Read_Param

USS_Read_Param 指令用于从驱动器读取参数。必须从主程序循环 OB 挪用 USS_Read_Param。例如，本例中将输入引脚 ”Drive“ 设置为 1，'PARAM“设置为 1120，”INDEX“设置为 0 (即 V20 的加减速时间参数为 1120，该参数下标为 0)。然后将”EN“ 和'REQ'使能为 True，读取变频器的加减速时间，该值输出在参数“VALUE”。

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