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USS协议实现S7-1200与G120变频器的通信

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如何通过USS协议实现S7-1200 与G120变频器的通信How to communication between S7-1200 and G120 inverter by USS protocol摘要 本文介绍了通过USS 协议实现S7-1200 与G120变频器的通信。

关键词USS 协议，S7-1200，G120，变频器Key Words USS protocol，S7-1200，G120，Frequency converterIA&DT Service & Support Page 2-18目录如何使用USS协议实现S7-1200 与G120变频器的通信 (1)1．控制系统原理和接线图 (4)2．硬件需求 (5)3．软件需求 (5)4．组态 (5)4. 1 PLC 硬件组态 (5)4. 2 G120参数设置 (7)5．USS通信原理与编程的实现 (8)5. 1 S7 1200 PLC与G120 通过USS通信的基本原理 (8)5. 2 S7 1200 PLC进行USS通信的编程 (10)5. 3 S7 1200 PLC进行USS通信的调试 (16)附录－推荐网址 (17)IA&DT Service & Support Page 3-18西门子S7-1200 紧凑型PLC在当前的市场中有着广泛的应用，作为经常与SINAMICS G120系列变频器共同使用的PLC，其USS通信协议的使用一直在市场上有着非常广泛的应用。

本文将主要介绍如何使用USS通信协议来实现S7-1200与G120变频器的通信。

1．控制系统原理和接线图下图是本例中所使用的原理和接线图。

图1:控制系统原理和接线图IA&DT Service & Support Page 4-182．硬件需求S7-1200 PLC目前有3种类型的CPU：1）S7-1211C CPU。

2）S7-1212C CPU。

3）S7-1214C CPU。

这三种类型的CPU都可以使用USS通信协议通过通信模块CM1241 RS485来实现S7-1200与G120变频器的通信。

本例中使用的PLC硬件为：1）PM1207电源 ( 6EP1 332-1SH71 )2） S7-1214C ( 6ES7 214 -1BE30 -0XB0 )3) CM1241 RS485 ( 6ES7 241 -1CH30 -0XB0 )4) 模拟器 ( 6ES7 274 -1XH30 -0XA0 )本例中使用的G120变频器硬件为：1） SINAMICS G120 PM240 （6SL3244-0BA20-1BA0）2） SINAMICS G120 CU240S（6SL3224-0BE13-7UA0）3） SIEMENS MOTOR (1LA7060-4AB10)4）操作面板 ( XAU221-001469)5） USS 通信电缆 ( 6XV1830-0EH10)3．软件需求1) 编程软件 Step7 Basic V10.5 ( 6ES7 822-0AA0-0YA0)4．组态我们通过下述的实际操作来介绍如何在Step7 Basic V10.5 中组态S7-1214C 和G120变频器的USS通信。

4. 1 PLC 硬件组态首先在Step7 Basic V10.5中建立一个项目，如图1所示。

IA&DT Service & Support Page 5-18IA&DT Service & SupportPage 6-18图2： 新建S7 1200项目在硬件配置中，添加CPU1214C 和通信模块CM1241 RS485模块，如图2所示。

图3： S7 1200硬件配置在CPU 的属性中，设置以太网的IP 地址，建立PG 与PLC 的连接，如下图所示。

图4： S7 1200 IP 地址的设置4. 2 G120参数设置变频器的参数设置如下表所示。

序号功能参数设定值1 工厂设置复位P0010 302 工厂设置复位P970 13 快速启动设置P0010 14 电机额定电压P0304 380V5 电机额定功率P0307 5.5KW6 电机额定频率P0310 50Hz7 电机额定转速P0311 1350r/min8 USS命令源P0700 59 频率设定源P01000 510 最小电机频率P1080 0.0Hz11 最大电机频率P1081 50.0Hz12 启动斜坡时间P1120 10.0S13 延迟斜坡时间P1121 10.0S14 结束快速启动设置P3900 115 激活专家模式P0003 316 参考频率P2000 50.0Hz17 USS数据传输速度P2010 918 USS从站地址P2011 119 USS PZD长度P2012 220 USS PKW长度P2013 421 通信监控P2014 022 在E2PROM 保存数据P0971 123 激活专家模式P0003 324 激活参数模式P0010 3025 从G120中传输参数到BOP P0802 1表1 ：G120变频器的参数设置IA&DT Service & Support Page 7-18注意：表1中的17，18，19，20 这四项参数值的设置必须使PLC的参数值与变频器的参数值相一致。

而19，20这两个参数值必须设置成如表1中的值，否则有可能变频器与S7-1200通信有如下问题：可能不能读出从变频器反馈回来的参数值。

5．USS通信原理与编程的实现5. 1 S7 1200 PLC与G120 通过USS通信的基本原理1200提供了专用的USS库进行USS通信，如下图所示：S7图5： S7 1200 专用的USS库USS_DRV 功能块是S7-1200 USS通信的主体功能块，接受变频器的信息和控制变频器的指令都是通过这个功能快来完成的。

必须在主 OB中调用，不能在循环中断OB中调用。

USS_PORT功能块是S7-1200与变频器USS通信的接口,主要设置通信的接口参数。

可在主OB或中断OB中调用。

USS_RPM功能块是通过USS通信读取变频器的参数。

必须在主 OB中调用，不能在循环中断OB中调用。

IA&DT Service & Support Page 8-18USS_WPM功能块是通过USS通信设置变频器的参数。

必须在主 OB中调用，不能在循环中断OB中调用。

这些专用功能块与变频器之间的控制关系如下图所示：图6： USS 通信功能块与变频器的控制关系USS_DRV功能块通过USS_DRV_DB数据块实现与USS_PORT功能块的数据接收与传送，而USS_PORT功能块是S7-1200 PLC CM1241 RS485模块与变频器之间的通信接口。

USS_RPM功能块和USS_WPM功能块与变频器的通信与USS_DRV功能块的通信方式是相同的。

每个S7-1200 CPU最多可带3个通信模块，而每个CM1241 RS485通信模块最多支持16个变频器。

因此用户在一个S7-1200 CPU中最多可建立3个USS网络，而每个USS 网络最多支持16个变频器，总共最多支持48个USS变频器。

IA&DT Service & Support Page 9-185. 2 S7 1200 PLC进行USS通信的编程1．USS通信接口参数功能块的编程USS通信接口参数功能块的编程如下图所示。

图7： USS通信接口参数功能块的编程USS_PORT功能块用来处理USS网络上的通信，它是S71200 CPU与变频器的通信借口。

每个CM1241 RS485模块有且必须有一个USS_PORT功能块。

PORT：指的是通过哪个通信模块进行USS通信。

BAUD：指的是和变频器进行通行的速率。

变频器的参数P2010种进行设置。

USS_DB：指的是和变频器通信时的USS数据块。

每个通信模块最多可以有16个USS数据块，每个CPU最多可以有48个USS数据块，具体的通信情况要和现场实际情况相联系。

每个变频器与S7-1200进行通信的数据块是唯一的。

ERROR：输出错误。

STATUS：扫描或初始化的状态。

S7-1200 PLC与变频器的通信是与它本身的扫描周期不同步的，在完成一次与变频器的通信事件之前，S7-1200通常完成了多个扫描。

USS_PORT通信的时间间隔是S7-1200与变频器通信所需要的时间，不同的通信波特率对应的不同的USS_PORT通信间隔时间。

下图列出了不同的波特率对应的USS_PORT最小通信间隔时间。

IA&DT Service & Support Page 10-18IA&DT Service & SupportPage 11-18图8：不同的波特率对应的USS_PORT 最小通信间隔时间USS_PORT 在发生通信错误时，通常进行3次尝试来完成通信事件，那么S7-1200与变频器通信的时间就是USS_PORT 发生通信超时的时间间隔。

例如：如果通信波特率是57600，那么USS_PORT 与变频器通信的时间间隔应当大于最小的调用时间间隔，即大于36.1Ms 而小于109Ms 。

S7-1200 USS 协议库默认的通信错误超时尝试次数是2次。

基于以上的USS_PORT 通信时间的处理，我们建议在循环中断OB 块中调用USS_PORT 通信功能块。

在建立循环中断OB 块时，我们可以设置循环中断OB 块的扫描时间，以满足通信的要求。

循环中断OB 块的扫描时间的设置如下图所示：图9：循环中断OB 块的扫描时间的设置2．USS_DRV功能块的编程USS_DRV功能块的编程如下图所示。

图10： USS_DRV功能块的编程USS_DRV功能块用来与变频器进行交换数据，从而读取变频器的状态以及控制变频器的运行。

每个变频器使用唯一的一个USS_DRV功能块，但是同一个CM1241 RS485模块的USS网络的所有变频器（最多16个）都使用同一个USS_DRV_DB。

IA&DT Service & Support Page 12-18USS_DRV_DB：指定变频器进行USS通信的数据块。

RUN：指定DB块的变频器启动指令。

OFF2：紧急停止，自由停车。

该位为0时停车。

OFF3：快速停车，带制动停车。

该位为0时停车。

F_ACK：变频器故障确认。

DIR：变频器控制电机的转向。

SPEED_SP：变频器的速度设定值。

ERROR：程序输出错误。

RUN_EN：变频器运行状态指示。

D_DIR：变频器运行方向状态指示。

INHIBIT：变频器是否被禁止的状态指示。

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如何通过USS协议实现S7-1200 与G120变频器的通信

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如何通过USS协议实现S7-1200 与G120变频器的通信西门子S7-1200 紧凑型PLC在当前的市场中有着广泛的应用，作为经常与SINAMICS G120系列变频器共同使用的PLC，其USS通信协议的使用一直在市场上有着非常广泛的应用。

本文将主要介绍如何使用USS通信协议来实现S7-1200与G120变频器的通信。

1．控制系统原理和接线图下图是本例中所使用的原理和接线图。

图1:控制系统原理和接线图2．硬件需求S7-1200 PLC目前有3种类型的CPU：1）S7-1211C CPU。

2）S7-1212C CPU。

3）S7-1214C CPU。

这三种类型的CPU都可以使用USS通信协议通过通信模块CM1241 RS485来实现S7-1200与G120变频器的通信。

本例中使用的PLC硬件为：1）PM1207电源( 6EP1 332-1SH71 )2）S7-1214C ( 6ES7 214 -1BE30 -0XB0 )3) CM1241 RS485 ( 6ES7 241 -1CH30 -0XB0 )4) 模拟器( 6ES7 274 -1XH30 -0XA0 )本例中使用的G120变频器硬件为：1）SINAMICS G120 PM240 （6SL3244-0BA20-1BA0）2）SINAMICS G120 CU240S（6SL3224-0BE13-7UA0）3）SIEMENS MOTOR (1LA7060-4AB10)4）操作面板( XAU221-001469)5）USS 通信电缆( 6XV1830-0EH10)3．软件需求1) 编程软件Step7 Basic V10.5 ( 6ES7 822-0AA0-0YA0)4．组态我们通过下述的实际操作来介绍如何在Step7 Basic V10.5 中组态S7-1214C 和G120变频器的USS通信。

4. 1 PLC 硬件组态首先在Step7 Basic V10.5中建立一个项目，如图1所示。

利用USS通讯协议实现西门子变频器控制

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《自动化技术与应用》2019年第38卷第1期工业控制与应用Industry Con t rol a n d Applications利用USS通讯协议实现西门子变频器控制何淼(陕西国防工业职业技术学院，陕西西安710300)摘要：研讨西门子USS协议实现变频器的PLC控制，通过变频器与上位机的连接，从触摸屏上直接控制变频器的启停、在线更改和监控运行参数，克服了开关量或模拟量控制系统的缺点，达到简化线路、降低干扰、提高系统可靠性和智能化控制的目的。

关键词：USS协议；变频器；MCGS；实时监控中图分类号:TN773文献标识码：A文章编号:1003-7241(2019)01-0023-05Realization of Inverter Control Using USSCommunication ProtocolHE Miao(Shaanxi Defence Vocational and Technical College,Xi'an710300China)Abstract:This paper discusses the PLC control of inverter using Siemens USS protocol,through the inverter and PC connection,it directly controls the inverter from the touch screen to start and stop,online change and monitor the operational parameters, Overcome the disadvantages of the switch or analog control systems,to simplify the circuit and reduce the interference and improve system reliability and intelligent control objective.Key words:USS protocol;inverter;MCGS;real-time monitoring1引言随着网络技术和通信技术的不断发展，电机越来越多地采用变频器进行控制。

s7-1200与G120通信实验报告

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S7-1200与G120通信实验报告.硬件组态首先创建新项目 并命名为“S7-1200与G120通信”如下图所示:然后组态设备，选择S7-1200的CPU1214CDC/DC/DC 版本号为4.1， 如下图所示:JI H IQWIIM-FC3RTAL打开项目后，选中PLC_1设备视图，选择下面的“属性”选项,再选中PLC_1设备中以太网口，在以太网地址设置 PLC_1的IP 地址BIVnrOM■il 暂亞L1OiiiJ-ilCttZiDCDi ： ■H •:皿血6flumi U*I£IDCKX3E CFU 肯IZiK 馄斗 R ■LM^AGQCJIr r*V■MJJtttiCPC ■甲r F 倔如 ■ gy;：-**i 世 It 吃寸•«>;HG W-R 上6 -J-l+CEaL'DCf^■ Ze MJC^-^Wsir■-' jov "MurtDr i^Dr ■ JB ITU ”EH SK'DC 巧■'■Sv(b ^f-cnj ■Ji+rcDCiiKiK■ ，呎0C>N『・FB —jEJFXIXK ■:fi0|E-me T^ilC- ^IECQ I 皿卜 EH IS 30 >( B 昇H |K T ： FRFT * ¥4 l* 寻恼-EKn=-*rp^^特0" Lili |4^ AHfMBtlP 4i p I T -=IR !J 此 rJen4« MMZII M f PKW ^U H PIJ 干WHP 福■rxlrr 卅良灯農仁 fH*31*1=1 II ■耳 H吐■丸•I m 二烈用12花£xmi A *]L U, V■凰庁师切诸*g [刃啦KKJMRfTFIiRflfl I i5«7 I 测耳*斯ir 丽Fftahruys< I为:192.168.0.1, Device Name 为 plc1200:添加G120变频器并分配主站接口:在以太网地址设置 PLC_1的IP 地址为：192.168.0.2, Device Name 为G120后，完成与10控制器网络连接：-UM 貯仙-胞卯皿■rstft仲*叽■1H4K1 扪霜jHf r 込1电0:M&■ I □ *4口 "土片*..QGMCE 卿 哉“》0血”曲軸・a CTJCD nu ：4ii»wfiv4 *s-«*■C. DC WE tEE/VTS 心&L44龟仇從孔林， a g 逼 a ki i 0 q""itunw 40CLC"?ia.：-UE ：R1IJ , K+5 iS O 1!* CkZt I HIM "耶 CG^ECLZd-ZHil-r h+,7一•呂i * 刊（J d*mutti 宀i •小» ItRs甩7■ d£D1TWM16I .12J 5工flrr ■匚・w 壬出血* 口箪在*I*口 G#E ）4J W^g#i v*4u a F HD auz dn>； e 刊侶= 吃盘用舁口京』X cl I ■ "厂,rn£il・fd ・・n.诅 K R S■ h 5j‘ I 识i •「<_IKJIAJMI DT ^Swwz■ ”皈号• h k Witd> ■* 卞 rasa止皿删!詠・ -星刷肝I *庄罚m* vftnlSX ；电如樽 • dlt4S» *下抽椰|»1> :kji.」I *tli!组态G120的报文类型:保存编译，并下载:—申g 呷■二■弋 K1H «to>-HU ***■ ■ ， 1ED E ■口声， 'r * rl p最后给变频器分配名称和IP地址192.168.0.2,重启G120变频器。

使用uss协议库的s7-200与变频器通信

使用uss协议库的s7-200与变频器通信

第五节使用USS协议库的S7-200与变频器的通信USS 协议指令是 STEP7-Micro/WIN 32 软件工具包一个组成部分，STEP 7-Micro/WIN 32 软件工具包通过专为 USS 协议通信而设计的预配置子程序和中断程序，使MicroMaster 变频器的控制更为方便，这些程序在STEP 7-Micro/WIN 指令树的库文件夹中作为指令出现。

使用这些新指令可控制变频器和读/写变频器参数，当你选择 USS 协议指令时，会自动添加一个或几个有关的子程序 (USS 1 至 USS 7) 而不需编程者的参与。

1 USS_INITUSS_INIT 指令用于允许和初始化或禁止 MicroMaster变频器通信，在可以使用任何其它 USS 协议指令之前，必须先执行 USS_INIT 指令且没有错误返回。

指令执行完后，完成位Done bit 立即置位，然后才能继续执行下一条指令，当 EN 输入为接通时，每一次扫描执行指令。

每一次要改变通信状态，必须精确地执行一次 USS_INIT 指令。

因此应通过一个边沿跳变检测指令来检测 EN 的脉冲接通，一旦 USS 协议已启动，在改变初始化参数之前，必须通过执行一个新的 USS_INIT 指令，以禁止 USS 协议。

USS 输入的值选择通信协议，1 将端口 0 分配给USS 协议和允许该协议，0 将端口0 分配给PPI 并禁止USS 协议。

BAUD 设定波特率在 1200 2400 4800 9600 或 19200。

ACTIVE 指示哪一个变频器是激活的，共32位（第0-31位），每一位对应一台变频器。

例如第0位为1时，则表示激活0号变频器；第0位为0则不激活它。

被激活的变频器都是自动地在后台进行轮询控制，以控制其运行和采集其状态。

当 USS_INIT 指令完成时DONE输出接通ERR 输出字节包含指令执行的结果。

2 DRV_CTRLDRV_CRTL指令用于控制 ACTIVE MicroMaster 变频器。