西门子PLC的USS通信程序原来是这样编写，赶紧转发收藏

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S7-200 SMART本体集成的 RS 485 通信口可以工作在自由口模式下，支持 USS 通信协议。

S7-200 SMART 与驱动装置（变频器）进行 USS 通信时可以：

1）根据驱动装置的具体 USS 通信规范，我们自己编程实现 USS 通信。此方式可以保证该驱动装置的所有 USS 通信功能都能得到使用；

2）使用西门子提供的 USS 通信指令库，实现与 Micro Master 系列的 MM3/MM4 和 SINAMICS G110/V20 的USS 通信。此指令库只能有限地支持与其他驱动装置的 USS 连接。

使用西门子提供的 USS 指令库，这样我们就不必自己配置复杂的 PKW/PZD 数据，或者计算校验字节。

S7-200 SMART的 USS 编程主要包括如下几个步骤：

参数设置和硬件接线部分可参考我们技成培训网观看《西门子变频器参数设置和实操训练》课程的相关章节，在这不再阐述；

调用USS初始化指令

S7-200 SMART USS 标准指令库包括 USS_INIT、USS_CTRL、USS_RPM_X、USS_WPM_X等指令。调用这些指令时会自动增加一些子程序和中断服务程序。

USS 库应用首先要进行 USS 通信的初始化。使用 USS_INIT 指令初始化 USS 通信功能。

图 1. 选择 USS_INIT 指令

打开 USS 指令库分支，像调用子程序一样调用 USS_INIT 指令。

图 2. 调用 USS_INIT 指令

图中：

EN：初始化程序 USS_INIT 只需在程序中执行一个周期就能改变通信口的功能，以及进行其他一些必要的初始设置，因此可以使用 SM0.1 或者沿触发的接点调用 USS_INIT 指令；

Mode：模式选择，执行 USS_INIT 时 ，Mode 的状态决定在通讯端口上是否使用 USS 通信功能；

＝1 设置为 USS 通信协议并进行相关初始化

＝0 恢复为 PPI 协议并禁用USS通信

Baud：USS 通信波特率。此参数要和变频器的参数设置一致；

＝1200

1200 bit/s

2400 表示2400 bit/s

4800表示4800 bit/s

9600表示9600 bit/s

19200表示19200 bit/s

38400表示38400 bit/s

57600表示57600 bit/s

115200表示115200 bit/s

Port: 0 = CPU 集成的 RS485 通讯端口；=1可选CM01 信号板。

Active：此参数决定网络上的哪些 USS 从站在通信中有效。详见下面的说明；

Done：初始化完成标志

Error：初始化错误代码;对应的代码如下：

USS 库指令错误代码

错误代码

错误描述

0

无错误

1

驱动装置无响应

2

来自驱动的响应中检测到校验和错误

3

来自驱动的响应中检测到奇偶校验错误

4

用户程序干扰引起错误

5

尝试执行非法命令

6

提供了无效的驱动装置地址

7

通信口未定义为 USS 协议

8

通信口忙于处理其他指令

9

驱动装置速度设定输入值超限

10

驱动装置返回的信息长度不正确

11

驱动装置返回报文的第一个字符不正确（不是 02 h）

12

驱动装置返回的长度信息不被 USS 指令支持

13

响应的驱动装置不正确

14

提供的 DB_ Ptr 地址不正确

15

提供的参数号不正确

16

选择了错误的协议

17

USS 已激活，不能改变

18

指定了非法的波特率

19

无通信活动：驱动装置未激活

20

驱动装置返回的参数值不正确或包括错误的代码

21

请求一个字长的数据时返回了一个双字数据

22

请求一个双字长的数据时返回了一个字数据

23

端口无效

24

信号板(SB) 端口1缺失或未组态

Active参数

USS_INIT 子程序的 Active 参数用来表示网络上哪些 USS 从站要被主站访问，即在主站的轮询表中激活。网络上作为 USS 从站的驱动装置每个都有不同的 USS 协议地址，主站要访问的驱动装置，其地址必须在主站的轮询表中激活。USS_INIT 指令只用一个 32 位长的双字来映射 USS 从站有效地址表，Active 的无符号整数值就是它在指令输入端的取值。

表 1. 从站地址映射

在这个 32 位的双字中，每一位的位号表示 USS 从站的地址号；要在网络中激活某地址号的驱动装置，则需要把相应位号的位置设为二进制“1"，不需要激活 USS 从站，相应的位设置为”0"。最后对此双字取无符号整数就可以得出 Active 参数的取值。

在表 1 的例子中，如果使用站地址为 3 的 MM 440 变频器，则须在位号为 03 的位单元格中填入二进制“1"。其他不需要激活的地址 对应的位设置为”0"。取整数，计算出的 Active 值为 00000008 h，即 16#00000008，也等于十进制数 8（如图 2.中的 e.）

建议使用 16 进制数，这样可以每 4 位一组进行加权计算出 16 进制数，并组合成一个整数。当然也可以表示为十进制或二进制数值，但有时会很麻烦，而且不直观。

如果一时难以计算出有多个 USS 从站配置情况下的 Active 值，可以使用 Windows 自带的计算器。将其设置为科学计算器模式，可以方便地转换数制

调用驱动装置控制指令

USS_CTRL 指令用于对单个驱动装置进行运行控制。这个功能块利用了 USS 协议中的 PZD 数据传输，控制和反馈信号更新较快。

图3.USS_CTRL指令

在 USS 通信指令库分支中选择 USS_CTRL 指令。

EN：使用 SM0.0 使能 USS_CTRL 指令

RUN：驱动装置的启动/停止控制

＝0停止＝1运行

此停车是按照驱动装置中设置的斜坡减速指电机停止.

OFF2：停车信号 2。此信号为“1"时，驱动装置将封锁主回路输出，电机自由停车

OFF3：停车信号 3。此信号为“1”时，驱动装置将快速停车

F_ACK：故障确认。当驱动装置发生故障后，将通过状态字向 USS 主站报告；如果造成故障的原因排除，可以使用此输入端清除驱动装置的报警状态，即复位。注意这是针对驱动装置（变频器）的操作。

DIR：电机运转方向控制。其“0/1”状态决定运行方向

Drive：驱动装置在 USS 网络上的站号。从站必须先在初始化时激活才能进行控制

Type：向 USS_CTRL 功能块指示驱动装置类型

＝0表示MM3系列，或更早的产品

＝1表示MM 4 系列，SINAMICS G 110，SINAMICS V 20

Speed_SP：速度设定值。

该速度是全速的一个百分数；“Speed_SP”为负值将导致变频器反向运行。

Resp_R：从站应答确认信号。

主站从 USS 从站收到有效的数据后，此位将为“1"一个程序扫描周期，表明以下的所有数据都是最新的

Error：错误代码。0 = 无出错。其他错误代码请参考USS 库指令错误代码

Status：驱动装置的状态字。此状态字直接来自驱动装置的状态字，表示了当时的实际运行状态

详细的状态字信息意义请参考相应的驱动装置（变频器）手册。

Speed：驱动装置返回的实际运转速度值，实数。

Run_EN：运行模式反馈，表示驱动装置是运行（为 1）还是停止（为 0）

D_Dir：指示驱动装置的运转方向，反馈信号

Inhibit：驱动装置禁止状态指示（0 - 未禁止，1 - 禁止状态）。禁止状态下驱动装置无法运行。要清除禁止状态，故障位必须复位，并且 RUN, OFF2 和 OFF3 都为 0

Fault：故障指示位（0 - 无故障，1 - 有故障）。表示驱动装置处于故障状态，驱动装置上会显示故障代码（如果有显示装置）。要复位故障报警状态，必须先消除引起故障的原因，然后用 F_ACK 或者驱动装置的端子、或操作面板复位故障状态。

此 USS_CTRL 功能块使用了 PZD 数据读写机制，传输速度比较快。但由于它还是串行通信，而且还可能有多个从站需要轮询，因此无法做到“实时”响应。要实现高要求的快速通信，应该使用 PROFIBUS-DP 等网络，同时更换主站为更高级的控制器。

USS_CTRL 已经能完成基本的驱动装置控制，如果需要有更多的参数控制选项，可以选用 USS 指令库中的参数读写指令实现。

调用驱动装置参数读写指令

USS 指令库中共有 6 种参数读写功能块，分别用于读写驱动装置中不同规格的参数。

它们是：

USS 参数读写指令采用与 USS_CTRL 功能块不同的数据传输方式。由于许多驱动装置把参数读写指令用到的 PKW 数据处理作为后台任务，参数读写的速度要比控制功能块 慢一些。因此使用这些指令时需要更多的等待时间，并且在编程时要考虑到，进行相应的处理。

读参数指令

以下的程序段读取SINAMICS V20 实际频率（参数 r0021）。由于此参数是一个实数，因此选用实数型参数读功能块。

参数读写指令必须与参数的类型配合。

调用 USS_RPM_R 指令读取 SINAMICS V20 的实际频率

EN：要使能读写指令此输入端必须为 1

XMT_REQ：发送请求。必须使用一个沿检测触点以触发读操作，它前面的触发条件必须与 EN 端输入一致

Drive：要读写参数的驱动装置在 USS 网络上的地址

Param：参数号（仅数字）。此处也可以是变量

Index：参数下标。有些参数由多个带下标的参数组成一个参数组，下标用来指出具体的某个参数。对于没有下标的参数，可设置为 0

DB_Ptr：读写指令需要一个 16 字节的数据缓冲区，用间接寻址形式给出一个起始地址。此数据缓冲区与“库存储区”不同，是每个指令（功能块）各自独立需要的。

此数据缓冲区也不能与其他数据区重叠，各指令之间的数据缓冲区也不能冲突

Done：读写功能完成标志位，读写完成后置 1

Error：出错代码。0 = 无错误

Value：读出的数据值。该数据值在 “Done”位为1时有效。

EN 和 XMT_REQ 的触发条件必须同时有效，EN 必须持续到读写功能完成（Done 为 1），否则会出错。

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西门子 S7-1200 PLC 的存储 MC卡的使用

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一、SD卡的作用类别

S7-1200提供了专用的SD卡，支持4M/12M/24M/2G SD卡，该卡可作为程序卡、传送卡、或更新硬件及解除密码使用

S7-1200CPU使用的存储卡为SD卡，存储卡中可以存储用户项目文件，有如下几种主要功能：

1、作为CPU的装载存储区，用户项目文件可以仅存储在卡中，CPU中没有项目文件 ，离开存储卡无法运行。

2、在没有编程软件的情况下，作为向多个S7-1200PLC传送项目文件的介质。

3、忘记密码时，清除CPU内部的项目文件和密码。

4、24MB以上存储卡可以用于更新S7-1200CPU的固件版本

二、SD的卡作用之一传送卡

1、把SD卡设置成传输卡后，可实现两个功能的使用：

（1） 用于将程序从存储卡中复制到CPU的内部装载存储区，当把MC卡插入到PLC的插卡槽后，CPU首先会清除内部装载存储器的用户程序及任何强制值，然后把程序卡的程序，复制到CPU的内部装载存储器中，传送过程完成后，必须取下存储卡

（2）可以用于删除PLC设置的密码，当PLC加密并且又忘记密码后，可把一张空的传送卡插入到PLC的插卡槽，CPU会清除PLC设置的密码及所有程序

2、如何创建传送卡：

（1）在创建传送卡，将程序复制到存储卡之前，必须先组态CPU的启动参数（组态为暖启动 ）若未组态CPU的启动参数，则程序从程序卡中复制到CPU的装载存储器后，CPU不会自动切换到运行状态

（2）将不受写保护的空白SD卡插入到与PC相连的读卡器中，若存储卡处于写保护模式，则应滑动保护开关，使其“LOCK”位置。若使用前发现存储卡中有内容的，需要先删除卡中的内容（务必不能格式化 ）删除“S7-JOB.s7s”文件以及任何现有文件夹

（3）在TIA PORTAL软件的项目视图下，点击左侧”项目树“--->"读卡器/USB存储器" --->读卡器，右击存储卡的路径，选择“属性”，此时出现存储卡对话框，在卡的类型中选择传送卡，表示该卡作为传输卡

（4）把编写的项目程序放入存储卡中，通过在项目树中选CPU设备，将该CPU拖动到存储卡中或复制CPU设备，将其粘贴到存储卡中，此时会弹出“装载预览对话框”然后点击下载，就可以把程序复制到传输卡中

3、把传送卡中的程序传输到PLC

在CPU断电的情况下把SD卡插入到PLC中，重新上电后CPU会将程序复制到PLC的内部装载存储器，复制过程中，RUN/STOP呈绿色及黄色交替闪烁当RUN/STOP为黄色闪烁时，表示完成程序复制，此时可取下存储卡

三、SD的卡作用之一清除密码

如果忘记之前所设的S7-1200的密码时，可通过“恢复出厂设置”无法清除S7-1200内部的程序和密码，因此我们必须使用存储卡；具体操作如下：

使用一张存储卡，插在电脑读卡器中，清空内部文件在TIA PORTAL中将存储卡的工作模式改成“传送”卡 （参考传输卡的操作方式）将S7-1200设备断电插入存储卡到S7-1200CPU上将S7-1200设备上电，此时CPU会停止，当“MAINT”指示灯闪烁，将S7-1200设备断电取出存储卡后，将S7-1200设备上电，此时CPU密码及程序清除完成

四、SD的卡作用之固件升级

使用SD卡对PLC进行固件升级时需注意：务必使用24M以上的存储卡才可以对PLC的固件进行升级，每个订货号对应的CPU都有相应的固件，需要下载与之对应的 固件版本

更新CPU的固件具体步骤如下：

（1）使用电脑通过读卡器清除存储卡中内容。注意：不要格式化存储卡！

（2）下载好固件文件并解压缩，得到一个“S7_JOB.SYS”文件和“FWUPDATE.S7S”文件夹。

（3）将“S7_JOB.SYS”文件和“FWUPDATE.S7S”文件夹拷贝到存储卡中。

（4）将存储卡插到CPU1200卡槽中。此时CPU会停止，“MAINT”指示灯闪烁。

（5）将CPU断电上电 。CPU的“RUN/STOP” 指示灯黄绿交替闪烁说明固件正在更新中；“RUN/STOP” 指示灯亮黄色，“MAINT”指示灯闪烁说明固件更新已经结束。

（6）拔出存储卡

（7）再次将CPU断电上电

我们可以在TIA PORTAL 软件--->在线和诊断--->诊断--->常规 中在线查看CPU目前的固件版本

S7-1200的固件版本下载链接

http://www.ad.siemens.com.cn/productportal/prods/s7-1200_plc_easy_plus/01-resource/08-online_download.htm#firm

五、SD的卡作用之程序卡

SD卡除了以上的功能以外还可以用来作为CPU的外部装载存储器，在CPU中插入程序卡将清除CPU内部装载存储器的所有内容（用户程序和所有强制值）CPU然后执行外部装载存储器中的程序，如果将数据下载插有程序卡的CPU，将仅更新外部装载存储器，因为CPU内部的装载存储器在插入程序卡时已删除，所以必须将程序卡留在CPU上，如果取出程序卡，CPU将切换到STOP模式，错误指示灯闪烁，提示程序卡已取出。

程序卡的使用过程与传输卡的使用过程一样，首先需要制作好程序卡（在上面选择传输卡的路径一致）然后把做好的程序复制到程序卡中；再在读卡器中取出存储卡，CPU断电后把卡插入卡槽后再次上电即可

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