荆门西门子（中国）模块授权总代理商

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怎么通过USS协议让S7-1200 与G120变频器之间实现通信

发表时间：2017-12-07 10:35

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。

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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: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

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

1在Step7 Basic V10.5中建立一个项目，如图所示。

图： 新建S7 1200项目

在硬件配置中，添加CPU1214C和通信模块CM1241 RS485模块，如图所示。

图： 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： 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。

表 ：G120变频器的参数设置

注意：表中的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

S7 1200提供了的USS库进行USS通信，如下图所示：

图： 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： 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 CPU1多可带3个通信模块，而每个CM1241 RS485通信模块1多支持16个变频器。因此用户在一个S7-1200 CPU中1多可建立3个USS网络，而每个USS网络1多支持16个变频器，总共1多支持48个USS变频器。

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功能(Function，FC)是用户程序编写的子程序，它包含完成特定任务的代码和参数。当某些代码需要经常重复被执行时，可以将其写入功能中，但需要执行时调用该功能即可，例如某些算术运算。

注：无自己专属的数据块，执行结束后，其临时变量中的数据就丢失了

2.3 功能块 (FB)

数据块(Data block，DB)是用于存放执行代码块时所需的数据的数据区，有两种类型的数据块：

1) 全局(bbbbbb)数据块：存储供所有的代码块使用的数据，所有的OB、FB和FC都可以访问。例如，可以用全局数据块来存储那些在功能执行结束后需要保持的数据。

2) 背景数据块：存储供特定的FB使用的数据。背景 DB 中数据的结构反映了 FB的参数（bbbbb、Output 和 InOut）和静态数据。

2.5 调用关系

组织块（OB）、功能块（FB）和功能（FC）调用关系如下图所示：

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