(1) uss通信特点
uss是西门子公司为变频调速器开发的串口通信协议,可支持变频调速器同主机(pc或plc)之间建立通信连接,常常适用于规模较小的自动化系统。
这种系统结构有以下特点。
1)用单一的、完全集成的系统来解决自动化问题。所有的西门子交流调速器都可采用uss协议作为通信链路。
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rs485屏蔽双绞线,最远可达1000m,因此可有效地减少电缆的数量,从而可以大大减少开发和工程费用,并极大地降低客户的启动和维护成本。
4)通信速率较高,可达187.5kb/s。对于有10个调速器,每个调速器有6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)它采用的操作模式为总线结构的单主站、主从存取方式。报文结构具有参数数据与过程数据,前者用于改变变频调速器的参数,后者用于快速刷新变频调速器的过程数据,如启动停止、速度给定、力矩给定等。具有极高的快速性与可靠性。
6)西门子变频调速器的主机上大都提供uss接口,因此不需任何附加板,仅在上位机中插入一rs485通信板或rs232/rs485接口卡,就可实现调速器数据的存取。
因此采用uss,就能以低廉的成本实现一个小型的自动化系统。
(2) s7-200与变频器的通信
s7-200控制西门子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micromaster变频器的运行和状态。
在使用uss协议和西门子变频器通信时,需注意以下几项。
1) uss协议是使用plc的0端口和变频器通信的,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协议通信时,就不能再用于其他的目的了,包括与step7micro/win的通信。
2)在编程时,要注意使用的v存储器不要和给uss分配的发生冲突。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,通信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。而其他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和变频器间的通信电缆。需要注意的是,因为是通信,所以连线时一定要注意动力线和通信线分开布线,并且通信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,否则会给通信造成干扰,导致变频器不能正常运行。
通信电缆的连线:plc端d型头,1接屏蔽电缆的屏蔽层,3和8接变频器的两个通信端子。在干扰比较大的场合,接偏置电阻。
s7系列的uss协议指令是成形的,在编程时不必理会uss方面的子程序和中断,只要在主程序调用uss指令就可以了。