利用USS通讯协议完成S7—200对MM420变频器控制.docVIP

利用USS通讯协议完成S7—200对MM420变频器控制 　　摘要： 本文通过对USS通信协议的介绍，利用PLC通过USS协议完成对西门子变频器MM420的启动与停止，也可以通过相应的指令完成对变频器参数的写入与读取。 　　Abstract： Based on the introduction of USS communication protocol， using PLC and through the USS protocol to complete the start and stop of Siemens inverter MM420， complete the write and read of frequency inverter parameter through the corresponding instructions. 　　关键词： USS通信协议；PLC指令库；变频器参数；编程 　　Key words： USS communication agreement；PLC instruction library；frequency inverter parameter；programming 　　中图分类号：TN773 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）03-0023-02 　　1 USS通讯协议（Universal Serial Interface Protocol） 　　通用串行接口协议，该协议是由西门子公司专为变频器通信而开发出来的通用通行协议，它可以支持变频器与PLC之间的通信连接，利用串行总线进行数据交换的一种协议。 　　S7—200PLC可以将其通信端口设置为自由口模式的USS协议，可以实现PLC对变频器的控制，USS协议是主—从结构协议，规定了USS总线上可以有一个主站（PLC）和最多31个从站（变频器），总站上的每一个从站都有唯一的标识码（即站地址，在从站参数中设定），主站依靠标识码识别各个从站，每个从站也可以对主站发来的信息报文做出响应并回应报文，从站与从站之间不能直接进行数据通信，另外还有一种广播通信方式，主站可以同时给所有的从站发送报文，从站在接受报文并做出相应的响应后不必会送报文。 　　2 使用USS通信协议有很多的优势 　　在利用PLC对变频器进行控制时，多采用面板和端子进行控制，PLC输出数字量来控制变频器的启动和停止，也可以依靠PLC的模拟量输出来控制变频器的速度，但是这样做有很多的弊端：①在设计控制电路时需要很多的硬件，设计成本提高。②在现场布线时比较复杂，线和线之间容易引起相互的干扰和影响。③PLC与变频器之间由于受到硬件的限制，彼此之间交换的信息量很少。④在控制变频器的启动与停止时，由于存在硬件动作时间延时的影响，如交流接触器的主、辅触点的动作延时，会影响控制的精度。??如果变频器出现故障时，变频器只能从一个输出点输出，PLC能得到变频器的故障状态，但是不能准确判断当发生故障时，变频器是处在何种状态。 　　为了能够准确地控制变频器，减少布线的压力和降低成本，我们可以使用USS通讯协议方式来控制变频器，西门子变频器都可以利用网络的方式与PLC进行信息交换，进行数字化的信息传送，这样做能够克服以上缺点，极大提高系统的自动化控制水平和运行的可靠性。 　　另外USS通信时的刷新周期与PLC的扫描周期是不同步的，一般要完成一次USS通信需要几个扫描周期，通信时间与链路上的变频器的台数有关系，还与波特率和扫描周期有关。如果PLC的通信波特率设定在19.2Kbps，有三台变频器挂在总线上，经过实际测试检测通信时间大约是50ms左右。 　　3 如何利用S7—200对MM440变频器进行控制 　　3.1 硬件连接：一般情况下，USS通信电缆采用双绞线即可，如果干扰比较严重，可以采用屏蔽双绞线，也可以采用Profibus-DP电缆，在采用屏蔽双绞线作为通信电缆时，把具有不同电位参考点的设备连接在一起，在互连电缆中会产生不应有的电流，从而造成通信口的损坏。所以为了保护通信电缆上的设备，可以采用的方法一是采用共用的电路参考点，另外也可以采用相互隔离的方法，以防止电路中产生不应有的电流产生，屏蔽线必须连接到机箱接地点或9芯D型插头的插针1，而且建议将变频器的0V端子连接到机箱接地点上。从PLC下载端口引出下载线，把3号端子的引线接到MM420变频器14端子上，把8号端子的引线接到MM420变频器15端子上。如果使用DP接线头，那么终端电阻要打在关闭状态，终端电阻的作用是用来防止信号反射的，并不是用来抗干扰的，如果通讯距离很近，波特率较低或点对点通信的情况下，可不用终端电阻。在多点通信的情况下，一般只需要在USS主站上首尾端家终端电阻就可以取得良好的