S7-1200与MM440变频器的通信

如何通过USS协议实现S7-1200 与MM440变频器的通信

如何通过USS协议实现S7-1200 与MM440变频器的通信

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西门子S7-1200 PLC在当前的市场中有着***的应用，作为常与变频器共同使用的PLC，其与西门子MM440 变频器的USS通信一直在市场上有着非常***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MM440变频器的通信。

1. USS通信介绍

1.1. USS协议特点

USS (Universal Serial Interface, 即通用串行通信接口) 是西门子专为驱动装置开发的通信协议。USS 协议的基本特点如下：

? 支持多点通信（因而可以应用在 RS 485 等网络上）

? 采用单主站的“主－从”访问机制

? 每个网络上***多可以有 32 个节点（***多 31 个从站）

? 简单可靠的报文格式，使数据传输灵活高效

? 容易实现，成本较低

USS 的工作机制是，通信总是由主站发起，USS 主站不断循环轮询各个从站，从站根据收到的指令，决定是否以及如何响应。从站永远不会主动发送数据。从站在以下条件满足时应答：

-- 接收到的主站报文没有错误，并且

-- 本从站在接收到主站报文中被寻址

上述条件不满足，或者主站发出的是广播报文，从站不会做任何响应。对于主站来说，从站必须在接收到主站报文之后的一定时间内发回响应。否则主站将视为出错。

USS 的字符传输格式符合 UART 规范，即使用串行异步传输方式。USS 在串行数据总线上的字符传输帧为 11 位长度，如表1所示：

表1：USS字符帧

USS 协议的报文简洁可靠，高效灵活。报文由一连串的字符组成，协议中定义了它们的特

定功能，表2所示：

表2：USS报文结构

每小格代表一个字符（字节）。其中：

STX： 起始字符，总是 02 h

LGE： 报文长度

ADR：从站地址及报文类型

BCC： BCC 校验符

净数据区由 PKW 区和 PZD 区组成，如表3所示：

表3：USS净数据区

PKW： 此区域用于读写参数值、参数定义或参数描述文本，并可修改和报告参数的改变 。其中：

PKE： 参数 ID。包括代表主站指令和从站响应的信息，以及参数号等

IND： 参数索引，主要用于与 PKE 配合定位参数

PWEm：参数值数据

PZD： 此区域用于在主站和从站之间传递控制和过程数据。控制参数按设定好的固定格式在主、从站之间对应往返。如：

PZD1：主站发给从站的控制字/从站返回主站的状态字

PZD2： 主站发给从站的给定/从站返回主站的实际反馈

根据传输的数据类型和驱动装置的不同，PKW 和 PZD 区的数据长度都不是固定的，它们可以灵活改变以适应具体的需要。但是，在用于与控制器通信的自动控制任务时，网络上的所有节点都要按相同的设定工作，并且在整个工作过程中不能随意改变。

注意：

对于不同的驱动装置和工作模式，PKW 和 PZD 的长度可以按一定规律定义。 一旦确定就不能在运行中随意改变 ；

PKW 可以访问所有对 USS 通信开放的参数；而 PZD 仅能访问特定的控制和过程数据；

PKW 在许多驱动装置中是作为后台任务处理，因此 PZD 的实时性要比 PKW 好。

1.2. S7-1200 USS通信简介

CM 1241 RS485 模块通过 RS485 端口与MM440进行通信。 可使用 USS 库控制MM440和读/写MM440参数。该库提供 1 个 FB 和 3 个 FC 来支持 USS 协议。 每个 CM1241 RS485 通信模块***多支持 16 个MM440。连接到一个 CM 1241 RS485 的所有MM440（***多 16 个）是同一 USS 网络的一部分。连接到另一 CM 1241 RS485 的所有MM440是另一 USS 网络的一部分。 因为 S7-1200***多支持三个 CM 1241 RS485 设备，所以用户***多可建立三个 USS 网络，每个网络***多 16 个MM440，总共支持 48 个 USS MM440。各 USS 网络使用各自的数据块进行管理（使用三个 CM 1241 RS485 设备建立三个 USS网络需要三个数据块）。 同一USS 网络相关的所有指令必须共享该数据块。 这包括用于控制网络上所有MM440的 USS_DRV、USS_PORT、USS_RPM 和USS_WPM 指令。