确定s7-1200与西门子变频器USS通讯时的故障站号

竭诚为您提供优质文档/双击可除profibus通讯协议和uss篇一：pRoFibus和uss通信s在s7-200与变频器的通信中实现自由口通信1引言计算机及通讯技术已成为工业环境中大部分解决方案的核心部分，其在系统中的比重正在迅速增加。

在一个自动化系统中，交、直流调速器不仅仅作为一个单独的执行机构，而是随着其不断的智能化，它们相互之间及同控制系统之间可以通过各种通讯方式结合成一个有机的整体。

西门子变频器uss自由口通信以其通信质量高、成本低廉在自动化系统得到了广泛的应用。

本文以uss自由口通信在石油钻机电气传动系统中的实际应用为例，对自由口使用的地址分配，通信程序实现进行了较详细的分析，该思路不仅用于plc来保证通信质量，对于用高级语言在pc实现的通信程序编制、提高通信的可靠性都具有一定的借鉴意义。

2uss通信2.1uss概况西门子交、直流调速器采用的uss通讯协议是西门子公司为传动系统开发的通讯协议，可支持交直流驱动器同pc或plc之间建立通讯联接，适用于规模较小的自动化系统。

有以下特点:(1)用单一的、完全集成的系统来解决自动化问题。

所有的西门子交、直流驱动器都可采用uss协议作为通信链路，原先的驱动器间是孤立的，仅有极少量通过硬件电路反馈信号。

(2)数字化的信息传递，提高了系统的自动化水平及运行的可靠性，解决了模拟信号传输所引起的干扰及漂移问题。

(3)其通信介质采用Rs-485屏蔽双绞线，最远可达1000m，因此可有效地减少控制电缆的数量，原系统中需要20芯控制电缆一般在4根以上，现在只需工作电源就可以，从而可以大大减少开发和工程费用，提高可靠性。

(4)通讯速率较高，可达187.5kbps。

对于有5个变频器，每个调速器有六个过程数据需刷新的系统，plc的典型扫描周期为几百毫秒。

(5)它采用与pRoFibus相似的操作模式，总线结构为单主站、主从存取方式。

报文结构具有参数数据与过程数据，前者用于改变调速器的参数，后者用于快速刷新调速器的过程数据，如启动停止、逻辑锁定、速度给定、力矩给定等。

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。

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。

第21卷第1期2021年2月泰州职业技术学院学报Journal of Taizhou Polytechnic College V ol.21No.1 Feb.2021基于USS现场总线的S7-1200和G120通信实现异步电动机变频调速监控网络的研究马彬彬，赵安（泰州职业技术学院，江苏泰州225300）摘要：文章提出通过USS现场总线将西门子S7-1200和G120变频器连接起来，组成多台异步电动机变频调速监控网络，并在HMI上实现人机交互。

该控制系统成本相对较低、电缆数量减少、多台电动机可同时分别控制、电机运行状态实时显示，控制系统稳定性、可靠性、灵活性大大提高。

关键词：USS；现场总线；S7-1200；G120；HMI中图分类号：TP273文献标志码：A文章编号：1671-0142（2021）01-0049-03USS协议（Universal Serial Interface Proto⁃col通用串行接口协议）是西门子公司所有传动产品的通用通讯协议，它是一种基于串行总线进行数据通讯的协议。

USS协议是主-从结构的协议，规定了在USS总线上可以有一个主站和最多30个从站。

通过此协议，西门子控制器和各传动产品之间可以主-从的方式进行数据传输[1]。

本文研究S7-1200和多个G120之间的USS通信，实现若干台异步电动机的运行实时监控。

1监控网络硬件构成监控网络硬件主要包括：西门子HMI精简面板（或精智面板、移动面板）、西门子S7-1200系列可编程控制器CPU1214C（或其它S7-1200系列CPU）、S7-1200系列通信板CB1241（或通信模块CM1241）、西门子G120系列变频器、三相交流异步电动机等。

变频器数量和电动机数量相同。

通信板CB1241卡入S7-1200的CPU槽中，并和若干台G120间用RS485线缆连接组成USS通信网络[2]。

S7-1200CPU和HMI间通过Ethernet网线连接。

6.2.2 S7-1200之间的UDP协议通信 1．组态连接参数 项目“1200_1200UDP”的硬件结构与上一节的相同。通信双方在OB1中用
指令TCON建立连接，用指令TDISCON断开连接。 选中TCON，然后选中巡视窗口的“属性 > 组态 > 连接参数”，设置通
信伙伴为“未指定”，连接类型为UDP。不能设置“主动建立连接”单选框。 选中“连接数据”下拉式列表中的“<新建>”，自动生成连接描述数据块
2．PROFINET
PROFINET是基于工业以太网的开放的现场总线标准。使用PROFINET IO，
现场设备可以直接连接到以太网。通过代理服务器，PROFINET可以透明地
集成现有的PROFIBUS设备。
PROFINET的实时(RT)通信功能典型的更新循环时间为1～10ms。同步实时 （IRT）功能用于高性能的同步运动控制，响应时间为0.25~1ms。IRT通信需 要特殊的交换机的支持。PROFINET同时用一条工业以太网电缆实现IT集成 化领域、实时自动化领域和同步实时通信。
3．编写发送与接收数据的程序 在OB1中调用TUSEND和TURCV指令。在M0.3的上升沿，每0.5s TUSEND 发送一次DB1中的数据。TURCV的接收使能输入EN_R为TRUE，准备好接收 数据，接收的数据用DB2保存。LEN为默认值0时，发送或接收用参数DATA 定义的所有的数据。RCVD_LEN是实际接收的数据字节数。参数ADDR的实 参为DB7。其他参数的意义与TSEND_C和TRCV_C的同名参数相同。
4．通信实验 UDP通信不能仿真。用以太网电缆连接计算机和两块CPU的以太网接口， 将用户程序和组态信息分别下载到两块CPU，令它们处于运行模式。 用双方的监控表分别监控两块CPU的TCON和TDISCON的REQ输入M10.0 和M10.4，以及DB2中接收到的DBW0、DBW2和DBW198。 用 DB7 设 置 远 程 通 信 伙 伴 的 IP 地 址 和 端 口 号 ， 运 行 时 用 监 控 表 令 双 方 的 TDISCON的REQ为0，在TCON的REQ（M10.0）的上升沿，建立起通信连接， 开始传输数据。可以用TDISCON的请求信号M10.4的上升沿断开连接，停止 数据传输。

西门子V20变频器与S7-200之间的USS通讯详解1、本例程的系统配置：（1）安装Step7 Micro/Win V4.0 SP6软件和USS协议V2.3，软件下载地址：西门子标准库指令：/download/searchResult.aspx?searchText=S0010Micro/WIN V4.0 SP６软件下载地址：/download/searchResult.aspx?searchText=S0002（2）PC/PPI电缆、S7-200、电源模块、通信电缆。

（3）V20驱动装置和一台PC机。

2、在使用MicroWin software 创建项目之前，确认USS库文件已经安装：3、创建一个例程：3.1 设置通讯接口本例程使用PC/PPI电缆。

3.2 建立PC和PLC之间的连接“双击刷新”搜索到PLC后，点击”确认”。

3.3 用电缆将S7-200 Port 0端口与V20的RS485接口相连（注意端口连接规则：V20的 P+对3、N-对8），如下图所示：3.4 变频器参数设置：V20 可以通过选择连接宏Cn010实现USS控制，也可以通过直接更改变频器参数的方法来实现。

参数设置如下表所示：表一：参数描述Cn010默认值实际设置备注P0700[0] 选择命令源 5 5 RS485为命令源P1000[0] 选择频率 5 5 RS485为速度设定值P2023 RS485协议选择 1 1 USS协议P2010[0] USS/MODBUS波特率8 6 波特率为9600bps P2011[0] USS地址 1 3 变频器的USS地址P2012[0] USS PZD长度 2 2 PZD部分的字数P2013[0] USS PKW长度127 127 PKW部分字数可变P2014[0] USS/MODBUS报文间断时间500 0 接收数据时间3.5 使用USS协议的初始化模块初始化S7-200的PORT0端口：EN使能：每次改变通讯状态都应该执行一次初始化指令。

①ISO-on-TCP ②TCP ③UDP ④MODBUS TCP ✓ S7通信
✓ PROFIENT IO
TCP通信是面向连接的通信协议，通信之前需要连接，通信 双方一方为TCP通信的客户端，另一方为通信的服务器。
客户端：主动建立连接，可以理解这主站； 服务器：被动建立连接，可以理解为从站； 双方的发送和接收指令必须成对出现。
➢ 网络通信基础
S7-1200 CPU的PROFIENT接口有两种网络连接方法： 直接连接和网络连接。
当一个S7-1200 CPU与一个编程设备，或一个HMI，或 一个PLC通信时，也就是说只有两个通信设备时，实现的是 直接通信。直接连接不需要使用交换机，用网线直接连接两 个设备即可。
S7-1200PLC编程及应用
S7-1200PLC编程及应用
➢ 以太网开放式用户通信 TCON指令：
第6章 S7-1200的通信与故障诊断 ① TCP通信协议
S7-1200PLC编程及应用
➢ 以太网开放式用户通信
TCON（连接）指令：
第6章 S7-1200的通信与故障诊断 ① TCP通信协议
S7-1200PLC编程及应用
第6章 S7-1200的通信与故障诊断 ① TCP通信协议
3、调用 TCON、TSEND指令并配置接口参数
S7-1200PLC编程及应用 ➢ 以太网开放式用户通信
4、建立发送数据块DB
第6章 S7-1200的通信与故障诊断 ① TCP通信协议
S7-1200PLC编程及应用
第6章 S7-1200的通信与故障诊断
第6章 S7-1200的通信与故障诊断 ① TCP通信协议
7、调用 TCON、TRCV指令并配置接口参数
S7-1200PLC编程及应用 ➢ 以太网开放式用户通信

1 硬件接线与变频器的参数设置
S7-1200的USS通信需要配备RS-485通信模块。每个模块可与16个变频器通信，每个CPU可以连接3个通信模块。
接线时必须满足下述要求，否则可能毁坏通信接口：
1）S7-1200侧的RS-485连接器的5脚必须与MM440的模拟量输入电压的0V端子（2号端子）相连。
3．S7-1200与两台变频器通信的实验
两台变频器的2号端子（0V）、29号端子（B线）和30号端子（A线）分别连到一起。用基本操作面板设置好两台变频器的参数。
在单台变频器项目的OB1的基础上，为站地址为2的变频器增加一条USS_DRV指令，两次调用USS_DRV功能块使用同一个背景数据块DB1。
双字参数“BAUD”用于设定波特率（300～115200 bit/s）。
参数“USS_DB”的实参为USS_DRV的背景数据块。
出现通信错误时，S7-1200 USS协议库尝试两次重新建立连接，S7-1200与变频器通信的时间间隔应大于调用USS_PORT的最小时间间隔，小于该时间间隔的3倍（即每个变频器的通信超时时间）。从系统手册查阅到波特率为57600 bit/s时，这两个时间间隔分别为36.1ms和109ms。设置循环中断OB的时间间隔为50ms。
该指令各参数的意义见在线帮助，下面只介绍编程时需要重点注意的参数。
参数DRIVE（变频器的USS地址，1～16)应与变频器的参数P2011[0]相同。
PZD_LEN是PLC与变频器通信的过程数据PZD的字数，采用默认值2。
实数SPEED_SP是用组态的基准频率（P2000[0]）的百分数表示的频率设定值。
实验表明，可以用RUN、OFF2、OFF3和DIR对应的小开关分别控制两台电动机的起动、停机方式和旋转方向。还可以用指令USS_RPM和USS_WPM读写两台变频器的参数。

S7－200控制Micromaster 变频器的标准的USS指令，采用RS485接口方式，通过PLC可以方便地控制和监测Microaster变频器的运行和状态。

在使用USS协议和西门子变频器通讯时，需注意以下几项：（1）USS协议是使用PLC的0端口和变频器通讯的，对于有两个端口的S7系列PLC要注意不要使用错误的端口号，而且当端口0用于USS协议通讯时，就不能再用于其它的目的了，包括与STEP7 Micro/win的通讯；（2）在编程时，要注意使用的V存储器不要和给USS分配的冲突。

若在USS协议中使用的是VW4725～VW5117之间的V存储器，建议在编写程序时，尽量不要使用这个区域附近的V存储器，以防出现不可预料的情况。

USS协议编程顺序如下：（1）使用USS＿INIT指令初始化变频器。

包括指定端口0用于USS协议，通讯的波特率和激活的变频器号等。

程序只能通过一次启动或改变USS参数。

此程序段可以在程序初始化子程序中完成；（2）使用DRV＿CTRL激活变频器。

每条DRV＿CTRL只能激活一台变频器。

而其它USS指令，如：READ＿RPM（读变频器参数）、WRITE＿RPM（写变频器参数）可以任意添加；（3）配置变频器参数，以便和USS指令中指定的波特率和地址相对应。

（4）连接PLC和变频器间的通讯电缆。

需要注意的是，因为是通讯，所以连线时一定要注意动力线和通讯线分开布线，并且通讯线要使用短而粗的屏蔽电缆，且屏蔽层要接到和变频器相同的接地点，否则会给通讯造成干扰，导致变频器不能正常运行。

通讯电缆的连线：PLC端“D”型头，1接屏蔽电缆的屏蔽层，3和8接变频器的两个通讯端子。

在干扰比较大的场合，接偏置电阻。

如图所示：S7系列的USS协议指令是成型的，我们在编程时不必理会USS 方面通过USS协议实现变频调速器与PLC的通讯控制来源：现代电子技术作者：薛小龙时间：2007-07-12发布人:卢春妙1 引言在某卫星地球站控制系统中，天线控制系统与监控系统的距离有1 000 m。

如何通过USS协议实现西门子S7-1200PLC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。

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。

四、设备编程
指令中各参数的含义如下： （4）F-ACK: 故障确认位,设置该位以复位驱动器 上的故障位; （5）DIR: 驱动器方向控制,设置该位以指示方向 为向前; （6）DRIVE: 驱动器地址,有效范围为1-16; （7）PZD_LEN: PZD字长度,有效值为2,4,6,8;
四、设备编程
三、设备组态
图1-4 添加通讯模块
三、设备组态
5.双击CM 1241模块，进入通信模块的属性窗 口，在“常规”-“RS422/485接口”找到“端口 组态”，设置参数，如图1-5所示。
三、设备组态
图1-5 端口组态
三、设备组态
6.为了后续编辑指令，双击CPU，进入CPU的 属性窗口，在“常规”-“系统和时钟存储器”里 启用系统存储器字节和时钟存储器字节，如图1-6 所示。
三、设备组态
图1-6 启用时钟寄存器
四、设备编程
1.双击打开OB1程序块，从右侧“指令”选项 卡中找到“通信”-“通信处理器”-“USS 通 信”，将USS_Drive_Control指令拖拽到OB1，在 弹出的“调用选项”对话框，单击“确定”，然后 再一次调用该指令，如图1-7所示。
四、设备编程
四、设备编程
图1-15 调用写指令
四、设备编程
指令中各参数的含义如下： （1）REQ: 该位为真时,表示需要新的写请求; （2）DRIVE: 驱动器地址,有效范围为1-16: （3）PARAM: 参数编号,该参数的范围为0-2047; （4）INDEX: 参数索引,INDEX指
三、设备组态
1.启动TIA Portal软件，在“Portal视图”中点击 “创建新项目”，在“创建新项目”对话框下修改 “项目名称”、“路径”、“作者”、“注释”等 内容，然后点击“创建”按钮，如图1-1所示。

西门子工程师必掌握S7-1200PLC通讯故障诊断方法S7-1200 做 DP Master 通讯时，DP slave 丢失后，CPU不会停机，也不需要向 CPU 下载组织块。

对PROFIBUS DP 的故障诊断，有如下几种方法：1、通过模块上的指示灯前面板上的DIAG 灯，绿色正常，有错误和问题时提示为红色。

上盖后面的 RUN / STOP 、ERROR 和前面板的DIAG 灯相组合，给出模块状态：▲图1. 早期 CM1243-5固件版本 V1.0 & V1.1 的故障指示灯▲ 图2. CM1243-5 固件版本 V1.2 & V1.3 的故障指示灯2. 通过编程软件诊断①早期 CM1243-5 固件版本V1.0 & V1.1在STEP 7 V11中查看CPU 诊断缓冲区中的条目。

▲ 查看在线状态下模块的信息②较新版本的CM1243-5 例如 V1.3版本在TIA V13 SP1中查看诊断缓冲区里从站丢站的信息记录如下：3、通过程序读取DP 从站诊断信息CM1243-5使用DPNRM_DG 指令，可以读取PROFIBUS DP 从站的诊断数据。

DPNRM_DG 指令参数：REQ：读取请求LADDR：从站诊断地址RECORD：读取到的诊断数据存放的目标地址RET_VAL：执行指令出错时返回错误代码BUSY：正在读诊断数据CM 1242-5 支持6 个字节的标准诊断，和6 个字节的设备特定的诊断，通过标准诊断，可得到从站状态。

标准诊断数据概述：标准诊断数据信息：标准诊断数据读取方法：在主程序OB1 调用S7-1200“扩展指令/分布式I/O/其它”的DPNRM_DG指令。

单击块参数LADDR，将在下拉列表中选择DP从站诊断地址，读取的诊断数据存放在DB4 中。

通过监视表格查看诊断数据：。

S7-1200和V20 之间USS通讯S7-1200 与V20 的USS 通讯，S7-1200 PLC要求加CM1241 RS485通信模块，通过USS协议库指令编程。

USS协议库指令集成在编程软件中。

S7-1200和V20通讯实例请参考以下文档：1.1,通信连接V20变频器通过RS485线缆与PLC连接，使用标准的MODBUS通信协议进行通讯，通过modbus通讯，PLC给V20变频器发送指令可对变频器进行启停调频的操作。

具体接线如下图所示：图1-1：S7-1200 CB1241与V20通讯接线图1-2：S7-1200 CM1241与V20通讯接线V20与PLC通讯网络拓扑图，配套的终端网络终端电阻可在西门子经销商处购买。

终端电阻订货号：6SL3255-0VC00-0HA0，具体接线如下图所示：图1-3：PLC与V20通信接线图2,通过USS通讯实现V20启停调速2.1 V20的参数设置V20进行USS通讯所需参数设置如表2-1所示表2-1：USS通讯参数设置说明：也可直接设置连接宏CN010,设置完成后，默认修改的参数如下表2-2所示：表2-2：连接宏CN010参数设置说明：在与S7-1200通讯时，必须把P2013修改为4。

2.2 PLC编程PLC编程如表2-3所示：1，初始化USS通讯接口，需确保PLC侧的波特率与驱动器设置一致说明：PORT：通讯端口IDBAUD：波特率USS_DB：连接USS_DRV的背景DB块2，通过该块可对变频器进行启停、调速、故障确认、反转等操作说明：RUN：驱动器启动OFF2：OFF2停车方式OFF3：OFF3停车方式F_ACK：故障确认位DIR：反向使能DRIVE：变频器USS地址PZD_LEN：PZD数据字的数量，可选择2（默认值）、4、6、8SPEED_SP：速度设定值，所设定为百分数，与P2000基准频率相乘为设定频率3，该程序块用于写参数说明：REQ：使能写参数操作DRIVE：变频器USS地址PARAM：所要写的参数的参数号INDEX：参数索引号EEPROM：是否将RAM区数据拷贝至EEROM中VALUE：参数所要写的值USS_DB：连接USS_DRV的背景DB块4，该程序块用于读参数管脚说明同步骤3说明。

S7_1200与变频器的USS协议通信ＨＭＩ及ＰＬＣ控制系统自动化应用452010 7期S7-1200与变频器的USS 协议通信廖常初（重庆大学，重庆400044）摘要：介绍了S7-1200与变频器MM440通信的硬件接线，变频器的参数设置和PLC 的程序设计方法，给出了通信实验的结果。

关键词：PLC ；变频器；通信Communication between S7-1200 and Inverter with USS ProtocolＬＩＡＯＣｈａｎｇ－ｃｈｕ（Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００４４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｈａｒｄｗａｒｅｏｆＳ７－１２００ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｅｗｉｔｈｉｎｖｅｒｔｅｒＭＭ４４０，ｐａｒａｍｅｔｅｒｓｅｔｔｉｎｇｏｆｉｎｖｅｒｔｅｒａｎｄＰＬＣｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓａｒｅｇｉｖｅｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＰＬＣ；ｉｎｖｅｒｔｅｒ；ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ1 硬件接线与变频器的参数设置PLC 通过通信来监控变频器，使用的接线少，传送的信息量大，可以连续地对多台变频器进行监视和控制。

还可以通过通信读取和修改变频器的参数。

USS 通信协议用于西门子变频器与S7系列PLC 之间的通信。

USS通信使用变频器集成的RS-485接口，这是一种硬件费用低、使用简便的通信方式。

S7-1200是西门子公司的新一代小型PLC 。

为了实现S7-1200与变频器的USS 通信，S7-1200需要配备CM 1241RS-485通信模块。

每个RS-485模块最多可以与16个变频器通信，每个CPU 最多可以连接3个通信模块。

CM 1241 RS-485通信模块的RS-485接口使用9针D 型连接器。

其3脚和8脚分别是RS-485的B 线和A 线（见图1）。

“工程师你好，我最近在做S7-1200控制多台变频器，出现报错时，总无法确定是哪台变频器的问题，特来咨询你们。

我也看了下载中心的文档，但是文档只写了控制一台变频器的操作”。

这是一个很实际的问题，但之前还真没碰到过，问过周围的同事，也都不太确定。

电话在嘴边，还真有点心慌慌。

必须告诉客户确定的答案，不能糊弄客户，这是原则问题。

“王工，真是不好意思，这个问题我需要帮您确定一下，待会儿我再与您联系”。

挂了电话，赶紧给S7-1200上了电。

可手边没有变频器呀。

跑到驱动组，看看谁手边的设备闲置着，借来了2个变频器。

实验走起来了喽。

各位看官，让实验多走一会儿吧，咱先来回顾一下USS通信的基本知识。

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 提供了一种低成本的，比较简易的通信控制途径。

USS 协议有如下特点：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；一个网络上最多可以有32 个节点（最多31 个从站）；简单可靠的报文格式，使数据传输灵活高效。

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。

对于S7-1200来说，每个CM1241（RS485）最多带16个驱动设备，3个RS485一共可以带48个驱动。

言归正传，通信已经报错了。

可是，真是不好确定这是与哪个变频器的通信出问题了。

愁啊，突然很有感触，“我要是西门子客户该有多好！”哈哈，告诉大家一个窍门，纠结的时候，别忘了制胜的法宝—产品手册。

大家可能都不太喜欢看产品手册，动辄几百页，有时还是英文，oh my ladygaga! 说实话，当初我也有些排斥，可是随着学习的深入，越来越发现手册真是产品知识的海洋啊！后来发展到，不看手册，还真不好意思与人讨论问题。

伦茨变频与S7-1200的通讯主要是通过USS通信协议进行的。

USS（Universal Serial Interface Protocol，即通用串行接口协议）是西门子公司为其变频器产品开发的一种通信协议。

在S7-1200系列PLC与变频器之间进行USS通信时，通常需要先做一些硬件接线和参数设置。

例如，你需要确保主站（在这里是S7-1200 PLC）能够正确轮询各个从站（在这里是伦茨变频器），并能够接收到从站响应的数据。

S7-1200支持多种通信协议，包括PROFINET、PROFIBUS DP以及Modbus RTU等。

其中，PROFINET和PROFIBUS DP是工业以太网和现场总线通信协议，常用于实现PLC与IO 设备或其它PLC之间的通信；而Modbus RTU是一种串行通信协议，主要用于与各种电子设备进行通信。