泰州西门子网线6XV1840-2AH10

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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

S7 1200提供了的USS库进行USS通信，如下图所示：



图5： S7 1200 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。
        USS_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 CPUzui多可带3个通信模块，而每个CM1241 RS485通信模块zui多支持16个变频器。因此用户在一个S7-1200 CPU中zui多可建立3个USS网络，而每个USS网络zui多支持16个变频器，总共zui多支持48个USS变频器。

5. 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zui多可以有16个USS数据块，每个CPUzui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。每个变频器与S7-1200进行通信的数据块是*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_PORTzui小通信间隔时间。


图8：不同的波特率对应的USS_PORTzui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**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zui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**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

1概述
S7协议是SIEMENS S7系列产品之间通讯使用的标准协议 ，其优点是通信双方无论是在同一MPI总线上、同一PROFIBUS总线上或同一工业以太网中，都可通过S7协议建立通信连接，使用相同的编程方式进行数 据交换而与使用何种总线或网络无关。S7通信分为按组态方式可分为单边通信和双边通信，单边通信通常应用于以下情况：

• 通信伙伴无法组态S7连接
• 通信伙伴无法停机
• 不希望在通讯伙伴侧增加通信组态或程序

本文介绍S7-400基于PROFIBUS总线的S7单边通信的组态步骤。

实验环境，见表1。

序号 名称 订货号
1 CR3导轨 6ES7 401-1DA01-0AA0
2 PS407 6ES7 407-0KA02-0AA0
3 CPU414-3 6ES7 414-3XM05-0AB0
4 CPU315-2 DP 6ES7 315-2AH14-0AB0
5 PROFIBUS 标准电缆 6XV1 830-0EH10
6 RS485总线连接器 6ES7972-0BB42-0XA0
7 STEP7 V5.5 SP2  
8 Windows XP SP3  

 

表1


2 组态

2.1配置S7-400站点

S7-400站点配置参见表2。

序号 说明 图示
1. 创建新项目并在项目中插入S7-400站点
2. 打开硬件组态，组态S7-400站点
3. 在硬件目录中查找使用的导轨型号，并双击找到的导轨型号
4. 在硬件目录选择使用的电源，并拖拽到导轨的1号槽
5. 在硬件目录选择使用的CPU，并拖拽到导轨的3号槽，系统将自动弹出DP接口属性对话框
6. 在对话框Address下拉框中设置DP站地址为2，单击NEW按钮添加新子网
7. 添加子网PROFBUS(1)，单击选项页“Network Setting”
8. 选择PRFIBUS总线传输速率为1.5Mbps，Profile中选择Standard，单击所有属性对话框OK按钮
9. 编译保存S7-400站点硬件组态，下载到S7-400 CPU中
10. 从菜单栏Option下Configure Network命令进入网络组态界面
11. 如右图所示，右键单击CPU414-3DP，在弹出对话框中选择Insert New Connection命令，插入一个新连接
12. a) 选择Unspecified连接伙伴，
b) 连接类型菜单中选择S7 connection，单击OK按钮，弹出S7 connection属性对话框 西门子CPU412-3H
13.  S7 connection属性对话框设置：
a) 选中Established an active connection
b) Interface选择CPU414-3 DP，DP(R0/S3)
c) 设置伙伴PROFIBUS地址3
d) 设置本地ID为1
e) 点击Address Details按钮
14. Address Detail对话框设置
a) 设置安装CPU的机架号0
b) 设置安装CPU的插槽号，对于S7-300，CPU只能安装在2号槽
c) 设置连接资源号，对于S7单边连接，连接资源号总是3
设置完成后可看到伙伴TSAP为03.02，点击OK按钮关闭属性对话框