發(fā)布時間：2019-08-24 來源：眾智博遠
1 系統(tǒng)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(xié)議庫的PC機。本例中，使用的是Step7 Micro-Win V4.0 SP6，USS協(xié)議庫為2.3版本。
在進行PLC編程之前，請確認USS協(xié)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(shù)據(jù)的發(fā)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。在通信網絡的首、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?shù)刂窊艽a開關的位置都為OFF時，也可用過參數(shù)P2021進行設置。
2.2 參數(shù)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(shù)進行設置，才可以進行USS通信，如表2-1所示：
表2-1
| 參數(shù) | 描述 |
| P0015 = 21 | 變頻器宏程序。 15：通過現(xiàn)場總線控制 設置方法：P10=1 → P15=21 → P10=0 |
| p2030 = 1 | 現(xiàn)場總線協(xié)議選擇 1：USS協(xié)議 |
| p2020 | 現(xiàn)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(shù)據(jù)監(jiān)控時間 指沒有收到過程數(shù)據(jù)時發(fā)出報警的延時。 注：必須根據(jù)從站數(shù)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(xié)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(tài)都應該執(zhí)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0指定USS協(xié)議，并啟用該協(xié)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(tài)字。有關G120變頻器狀態(tài)字，請參考《參數(shù)手冊》有關r52參數(shù)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(tài)。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(tài)。0-正常；1-禁止。
Fault：變頻器故障狀態(tài)。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(xié)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 | 驅動器應答第一個字符不正確。 |
| 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(shù)號不正確。 |
| 16 | 選擇了無效協(xié)議。 |
| 17 | USS激活，不允許改動。 |
| 18 | 指定了非法波特率。 |
| 19 | 無通訊：驅動器未設為激活。 |
| 20 | 驅動器應答中的參數(shù)或數(shù)值不正確或包含錯誤代碼。 |
| 21 | 返回一個雙字數(shù)值，而不是請求的字數(shù)值。 |
| 22 | 返回一個字數(shù)值，而不是請求的雙字數(shù)值。 |
3.2.2 分配庫存儲區(qū)，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(qū)”。在彈出的對話框中點擊 “建議地址” 選擇V存儲區(qū)的地址后點擊 “OK”退出。如圖3-4。
圖3-4
分配庫存儲區(qū)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(tài)表監(jiān)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(tài)字和速度實際值。
圖3-5
3.3 讀寫參數(shù)
根據(jù)參數(shù)的不同數(shù)據(jù)類型，需要使用不同的功能塊進行變頻器參數(shù)的讀寫。下文中，將通過舉例進行介紹。
注：目前，USS協(xié)議庫的參數(shù)讀寫功能塊，僅適用于讀寫參數(shù)號在3999以下的參數(shù)。對于參數(shù)號在4000以上的參數(shù)，如果要進行讀寫，可參考《操作說明》，7.4.2.4節(jié)，使用自由口編程的方式進行讀寫，在此不作介紹。
3.3.1 使用USS_RPM_R功能塊讀取浮點型參數(shù)
圖3-6
功能塊說明：
輸入：
EN：需要讀取參數(shù)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(shù)號。本例中，讀取參數(shù)r27（輸出電流實際值）。
Index：參數(shù)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(shù)值。
編譯、下載之后，打開狀態(tài)表監(jiān)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(shù)
圖3-8
功能塊說明：
輸入：
EN：需要修改參數(shù)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(shù)號。本例中，修改參數(shù)P1120（斜坡上升時間）。
Index：參數(shù)下標。本例中，修改下標0。
Value：要寫入的參數(shù)值。
編譯、下載之后，打開狀態(tài)表監(jiān)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(shù)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(shù)
圖3-10
功能塊說明：
輸入：
EN：需要讀取參數(shù)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(shù)號。本例中，讀取參數(shù)P210（電源電壓）。
Index：參數(shù)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(shù)值。
編譯、下載之后，打開狀態(tài)表監(jiān)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(shù)
圖3-12
功能塊說明：
輸入：
EN：需要修改參數(shù)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(shù)號。本例中，修改參數(shù)P1211（自動重啟嘗試次數(shù)）。
Index：參數(shù)下標。P1211無下標，必須定義為下標0。
Value：要寫入的參數(shù)值。
編譯、下載之后，打開狀態(tài)表監(jiān)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(shù)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(shù)
圖3-14
功能塊說明：
輸入：
EN：需要讀取參數(shù)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(shù)號。本例中，讀取參數(shù)P730（DO0功能）。
Index：參數(shù)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(shù)值。
編譯、下載之后，打開狀態(tài)表監(jiān)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(shù)的功能塊時，類似于P730=52.3這樣的BICO連接參數(shù)，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(jié)，對于CU240B/E-2，規(guī)定為FC（16進制）；
低字中的低字節(jié)，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(shù)
圖3-16
功能塊說明：
輸入：
EN：需要修改參數(shù)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(shù)號。本例中，修改參數(shù)P731（DO1功能）。
Index：參數(shù)下標。本例中，P731無下標，必須定義為下標0。
Value：要寫入的參數(shù)值。
編譯、下載之后，打開狀態(tài)表監(jiān)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(shù)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(jié)中的注釋。
