PLC如何通讯控制变频器？图文讲解USS通讯控制！

变频器我们讲过很多次了，控制方式有很多种。

包括线路控制，PROFIBUS-DP控制以及PROFINET控制，今天我们来讲解以下USS通讯控制。

很多人不了解通讯控制，一听到通讯这两个就头疼，或者觉得通讯控制很高端，其实大可不必这样。所有的通讯控制其实都是一个原理，即硬件加软件。

硬件是通讯的双方应该支持同一协议，并按照该协议接线。

而软件则是双方定义好的，按照商议好的方式进行沟通，这就是一个完整的通讯。

今天我们以S7-200和M440为例进行讲解。

在做此通讯实验前应该了解以下知识点：

1、S7-200 通讯端口的功能定义。

上表中，3和8为RS-485信号，它们的背景颜色与PROFIBUS电缆、PROFIBUS网络插头上的颜色标记一致。通信端口可以从2和7向外供24V直流电源。

需要注意的是：

CPU通信口上的2 、5 针在内部是连通的，并且它们和CPU上的传感器电源（＋24V）的M 也是连通的通信口插座的金属壳、1 号针，与CPU接线端子上的电源部分的PE 导通，而与上述的M 不通拥有两个通信口的CPU，其Port0、Port1的2 、5 针相通，也与M 连通

2、西门子MM440变频器和USS通讯相关的接线方式。

在 MM 440 前面板上的通信端口是 RS 485 端口。与 USS 通信有关的前面板端子有：

因 MM 440 通信口是端子连接，故 PROFIBUS 电缆不需要网络插头，而是剥出线头直接压在端子上。如果还要连接下一个驱动装置，则两条电缆的同色芯线可以压在同一个端子内。PROFIBUS 电缆的红色芯线应当压入端子 29；绿色芯线应当连接到端子 30。

一个示例接线图如下：

以上是硬件部分；

我们来看下软件部分；

1.USS指令使用（最简单的调试）

1.1、USS_INIT指令:被用于启用和初始化或禁止MicroMaster驱动器通讯。在使用任何其他USS协议指令之前，必须先执行USS_INIT指令，才能继续执行下一条指令。

1.1.1、EN：输入打开时，在每次扫描时执行该指令。仅限为通讯状态的每次改动执行一次USS_INIT指令。使用边缘检测指令，以脉冲方式打开EN输入。欲改动初始化参数，执行一条新USS_INIT指令。

1.1.2、MODE（模式）:输入值1时将端口0分配给USS协议，并启用该协议；输入值0时将端口0分配给PPI，并禁止USS协议。

1.1.3、BAUD（波特率）：将波特率设为1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600或115200。

1.1.4、ACTIVE（激活）表示激活的驱动器。

站点号具体计算如下：

其中D0～D31代表有32台变频器，四台为一组，共分成八组。如果要激活某台变频器就使该位为1，现在激活18号变频器，即为表二所示。，构成16进位数得出Active即为0004000

若同时有32台变频器须激活，则Altive为16＃FFFFFFFF，此外还有一条指令用到站点号，USS-CTRL中的Drive驱动站号不同于USS-INIT中的Active激活号，Active激活号指定哪几台变频器须要激活，而Drive驱动站号是指先激活后的哪台电机驱动，因此程序中可以有多个USS-CTRC指令。

1.2、USS_CTRL指令：被用于已在USS_INIT指令中ACTIVE（激活）的驱动器。且仅限为一台驱动器。

1.2.1、EN（使能）：打开此端口，才能启用USS_CTRL指令。且该指令应当始终启用。

1.2.2、RUN（运行）：表示驱动器是打开（1）还是关闭（0）。当RUN（运行）位打开时，驱动器收到一条命令，按指定的速度和方向开始运行。为了使驱动器运行，必须符合以下条件：DRIVE（驱动器）在USS_INIT中必须被选为ACTIVE（激活）。OFF2和OFF3必须被设为0。FAULT（故障）和INHIBIT（禁止）必须为0。当RUN（运行）关闭时，会向驱动器发出一条命令，将速度降低，直至电机停止。

1.2.3、OFF2：位被用于允许驱动器滑行至停止。

1.2.4、OFF3：位被用于命令驱动器迅速停止。

1.2.5、F_ACK ：用于确认驱动器中的故障。当从0转为1时，驱动器清除故障。

1.2.6、DIR：表示驱动器应当移动的方向正转/反转。

1.2.7、Drive（驱动器）：指定运行的驱动器号，必须已经在USS_INIT中被选为ACTIVE（激活）。

1.2.8、Type（类型—：选择驱动器类型，3系列或更早的为0，4系列为1。

1.2.9、Speed_SP（速度设定值）：作为全速百分比的驱动器速度。Speed_SP的负值会使驱动器反向旋转方向。范围：-200.0%至200.0%

1.2.10、Resp_R（收到应答）：确认从驱动器收到应答。对所有的激活驱动器进行轮询，查找最新驱动器状态信息。每次从驱动器收到应答时，Resp_R位均会打开，进行一次扫描，所有数值均被更新。

1.2.11、Error（错误）：包含对驱动器最新通讯请求结果的错误字节。

1.2.12、Status（状态）：驱动器返回的状态字原始数值。

1.2.13、Speed（速度）：按全速百分比显示驱动器当前速度。范围：-200.0%至200.0%。

1.2.14、Run_EN（运行启用）：表示驱动器是运行（1）还是停止（0）。

1.2.15、D_Dir：表示驱动器的旋转方向。

1.2.16、lnhibit（禁止）：表示驱动器上的禁止位状态（0 - 不禁止，1 - 禁止）。欲清除禁止位，“故障”位必须关闭，RUN（运行）、OFF2和OFF3输入也必须关闭。

1.2.17、Fault(故障):表示故障位状态（0 - 无故障，1 - 故障）。

四、以下是变频器MM420的设置说明和步骤：

（1）MICROMASTER4 可以有两种USS 通讯接口：RS232 和RS485。RS232 接口用选件模块（订货号为：6SE6400-1PC00-0AA0）实现。RS485 接口时，是将端子14 和15 分别连接到P+和N-来实现。

（2）为了进行USS 通讯，必须确定变频器采用的是RS485 接口，还是RS232 接口。据此可以确定USS参数应设定为哪个下标。

①P0003 =2（访问第2 级的参数所必须的）。

②P2010=USS 波特率。这一参数必须与主站采用的波特率相一致。USS 支持的最大波特率是57600 波特。（P2010的P2010[0]（IN000）是设置COM链路的串行接口，P2010[1]（IN001）是设置BOP链路的串行接口；一般我们用RS485的话是使用P2010[0]（IN000）。）

③P2011=USS 结点地址。这是为变频器指定的唯一从站地址。（P2011的P2011[0]（IN000）是设置COM链路的串行接口，P2011[1]（IN001）是设置BOP链路的串行接口；一般我们用RS485的话是使用P2010[0]（IN000）。 一旦设置了这些参数，就可以进行通讯了。主站可以对变频器的参数（PKW 区）进行读和写，也可以监测变频器的状态和实际的输出频率（PZD 区）

④P0700 =4 或5。这一设置允许通过USS 对变频器进行控制。“PZD 区”一节中，给出了对每一位含义的解释。常规的正向运行（RUN）和停车（OFF1）命令分别是047F（hex）和047E（hex）。其它的例子已在“PZD 区”一节中给出。

⑤P1000 =4 或5。这一设置允许通过USS 发送主设定值。这是缺省情况下用P2000 进行的规格化，所以，4000（hex）=在P2000 中设定的数值。

为了对早期生产的变频器具有兼容性，也可以用P2009（访问级3）进行规格化。

以下是变频器设置步骤参数表：

注:（1）设置参数前先将变频器参数复位为工厂缺省设定值,应该按照下面的数值设定参数：

1.设定P0010=30

2.设定P0970=1

完成复位过程至少要1分钟。

（2）设定P0003=2 允许访问扩展参数

（3）设定电机参数时先设定P0010=1(快速调试),电机参数设置完成设定P0010=0(准备)

注意：变频器MM420只能保留有操作面板（BOP）的小面板，必须把有PROFIBUS接口的大面板取下来否则不能通信！！！！！！！！！！！！！！！！（另P3037可能要调整因为出现R5017？？错误，但第二次调试又不出现了）

再提示：使用USS指令前必须先安装“USS协议库（Tbox_V32_STEP7）”，然后才能使用USS指令，但是安装完USS库如出现“错误18：（操作数1）未为库分配V存储区。在指令树中程序块的鼠标右键菜单项目中选择【库存储区。。。】。”的编译错误，请按下面提示设置：

（1）找到编程软件第二列的“指令树”，并找到其中的“程序块”；

（2）在“程序块”上点击鼠标的右键，找到“库存储区”选项；

（3）选择“库存储区”，则弹出USS Protocol的库存储区分配窗口，在“建议地址”上用鼠标左键点击，则选择合适的建议地址，前提是这里选择的建议地址必须避开常用的地址（VB2000以后的地址不常用）。

西门子PLC利用自由口实现通讯，配合中断效果好！图文实例讲解！

以前我们讲过关于自由口通讯的实例，今天我们讲一下自由口通讯配合中断的实例。

在一些特定场合，比如说与松下系列伺服驱动器的控制时，为了保证数据的安全，我们需要进行多次往返的数据交换，这就需要严格控制通讯的时间。那么这个时候对于PLC来说通讯就是最重要的，所以我们需要打断PLC的正常功能，优先处理通讯，这就需要通讯中断。

实例：2台S7-200 SMART CPU(端口0)采用自由口通信方式实现相互通信

（本文仅为展示自由口通讯和中断，如果想要实现这两个PLC的通讯其实最好是使用向导进行以太网通讯，有机会我们也会进行讲解！）

通信任务：CPU1 每秒触发一次 XMT 指令将 CPU 的实时时钟发送到 CPU2；CPU2 接收到 CPU1 发送的信息后立即将 CPU2 的实时时钟回复到 CPU1。

接线：每个 S7-200 SMART CPU 都提供一个以太网端口和一个 RS485 端口（端口0），标准型 CPU 额外支持 SB CM01 信号板（端口1），信号板可通过 STEP 7-Micro/WIN SMART 软件组态为 RS232 通信端口或 RS485 通信端口。

CPU 通信端口引脚分配

1、CPU1 编程

1.1、CPU1 主程序编程如图 所示：

CPU1主程序

程序讲解：

1. 设置 SMB30 = 2#00001001 （自由口通信，波特率 9600 bps，8 位数据位，无校验）。

2. 设置 SMB87 = 2#10010100，使用空闲线检测为信息接收的起始条件，使用字符间定时器为信息接收的结束条件。

3. 设置空闲线定时器 SMW90 = 5 ms，字符间定时器 SMW92 = 5 ms，允许最大接收字符个数 SMB94 = 10。

4. 连接中断子程序 INT_0 到通信端口 0 发送完成事件，并启用中断。

5. 每秒钟读取一次 CPU 的实时时钟，并将发送缓冲区长度设置为 8 个字符。

6. 执行 XMT 指令之前设置 SM87.7 = 0，同时执行 RCV 指令，终止消息接收。

7. 每秒钟执行一次 XMT 指令将 CPU 的实时时钟发送出去。

1.2、 CPU1 发送完成中断子程序 INT_0 编程

中断子程序INT_0用于恢复 SMB87 的设置（SM87.7 = 1），并执行 RCV 指令开始接收 CPU2的应答信息。程序如图4. 所示：

CPU1 中断子程序 INT_0

2、CPU2 编程

2.1、CPU2 主程序编程如图所示：

CPU2主程序

1. 设置 SMB30 = 2#00001001 （自由口通信，波特率 9600 bps，8 位数据位，无校验）。

2. 设置 SMB87 = 2#10010100，使用空闲线检测为信息接收的起始条件，使用字符间定时器为信息接收的结束条件。

3. 设置空闲线定时器 SMW90 = 5 ms，字符间定时器 SMW92 = 5 ms，允许最大接收字符个数 SMB94 = 10。

4. 连接中断子程序 INT_0 到通信端口 0 接收完成事件，中断子程序 INT_1 到通信端口 0 发送完成事件，并启用中断。

5. 使用 SM0.1 调用 RCV 指令地执行。

2.2、 CPU2 接收完成中断子程序 INT_0 编程

中断子程序INT_0用于读取 CPU 实时时钟，并调用 XMT 指令将实时时钟信息发送出去。程序如图所示。

CPU2 接收完成中断子程序 INT_0

2.3、 CPU2 发送完成中断子程序 INT_1 编程

中断子程序 INT_1 用于执行 RCV 指令，并开始新的信息接收任务。程序如图 7.所示。

CPU2 发送完成中断子程序 INT_0

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