西门子S7-200SMART PLC与西门子V20变频器USS通讯

1. 硬件介绍：
2. 西门子S7-200SMART ST40一台；

1. 西门子V20变频器一台；

1. 电机一台；
2. 若干快接插头；
3. MCGS触摸屏1台：TCP7062Ti;
4. 串口通信线标准接口2个。

1. 通讯接口

1. S7-200 SMART CPU 集成的 RS485 通信端口（端口0）是与 RS485 兼容的9针 D 型连接器。CPU 集成的 RS485 通信端口的引脚分配如表1. S7-200 SMART CPU 集成 RS485 端口的引脚分配表所示，我们需要把连接器的引脚标号8 RS-485信号A和引脚标号3 RS-485信号B引出。

说明：RS485 是双绞线A和B。一般是3-A，8-B，公头母头都是如此，通信双方接线直连，A接A，B接B，RS485是半双工。

2.西门子V20变频器本体带有RS-485通讯接口，其中P+接RS-485信号A，N-接RS-485信号B。

1. 硬件连接

（1）根据西门子S7-200SMART和西门子V20变频器的接线图进行接线，在此V20变频器使用的是L1、L2/N，电机连接U、V、W。

（2）通讯网络

在这里的演示的方式接线如下：

1. 电机变频参数设置

通电V20变频器后对变频器进行参数设置，具体参数如下：

1. P0010=30、P970=1进行恢复出厂设置；
2. P0003=3（专家级权限）；
3. P0100=0（功率单位,KW）；
4. P0304=400(电机额定电压，单位V)
5. P0305=电机的额定电流，单位A；
6. P0307=电机的额定功率，单位KW；
7. P0311=电机的额定转速,单位r/min；
8. P0700=启动命令，通讯调速设置为5;
9. P1000=频率来源于通讯，设置为5；
10. P1080=0,设置启动的最小频率；
11. P1082=0，设置启动的最大频率；
12. P1120=0，设置加速时间；
13. P1121=0，设置减速时间；
14. P2023=1,表明USS协议；
15. P2010=6,USS通讯波特率设为：9600；
16. P2011=1,USS从站地址；
17. P2012=2,表明报文长度；
18. P2013=127；
19. P2014=0；表明通讯报文中断

1. 西门子S7-200SMART 编程

（1）进入系统块设置RS485顿口，地址设置为：2波特率设置为：9.6Kbps。

（2）在指令库中找到USS 协议指令

USS_INT指令介绍：

USS_INT指令用于启用和初始化或禁用 Siemens 变频器通信。 在使用任何其它 USS 指令之前，必须执行 USS_INIT 指令且无错。 该指令完成后，立即置位“完成”(Done) 位，然后继续执行下一条指令。

Mode：此值用于选择通信协议：输入值为 1 时，将端口分配给 USS 协议并启用该协议。输入值为 0 时，将端口分配给 PPI 协议并禁用 USS 协议。

Baud：将波特率设置为 1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600 或 115200。

Port：设置物理通信端口（0 = CPU 中集成的 RS485，1 = 可选 CM01 信号板上的 RS485 或 RS232）。

Active: 示激活的变频器。 有些变频器仅支持地址 0 至 30。

USS_CTRL 指令:

USS_CTRL 指令用于控制激活的 Siemens 变频器。 USS_CTRL 指令将所选命令放置到通信缓冲区中，如果已在 USS_INIT 指令的“激活”(Active) 参数中选择变频器，该命令随后将发送到这一被寻址的变频器（“变频器”参数）。

RUN :

RUN (RUN/STOP) 指示变频器是接通 (1) 还是关闭 (0)。 当“运行”(RUN) 位接通时，变频器收到一条命令，以指定速度和方向开始运行。 为使变频器运行，必须符合以下条件：

• 变频器在 USS_INIT 中必须选为“激活”(Active)。
• “OFF2”和“OFF3”必须设置为 0。
• “故障”(Fault) 和“禁止”(Inhibit) 必须为 0。

当“RUN”关闭时，会向变频器发送一条命令，将速度降低，直至电机停止：

• “OFF2”位用于允许变频器自然停止。
• “OFF3”位用于命令变频器快速停止。

F_ACK（故障确认）：确认变频器发生故障的位。 当“F_ACK”从 0 变为 1 时，变频器将清除故障（“故障”(Fault) 位）。

DIR（方向）：指示变频器移动方向的位。

Drive（驱动器地址）：表明接收 USS_CTRL 命令的变频器地址的输入。 有效地址： 0 到 31

Type（驱动器类型）：选择变频器类型的输入。

Speed_SP（速度设定值）：变频器速度，该速度是全速的一个百分数。

（3）程序

Mode:设置为1，USS通讯必须填写；

Baud:9600,USS通讯波特率与变频器设置一致；

Port：设置为0，使用S7-200smart PLC本体的通讯口，集成为：0 ，扩展信号板则设置为1；

Active:设置为16#02，与变频器的地址设置需一致；

频率给定：VD1000变量为上位机HMI给定的频率：

M20.0为上位机HMI的正转启动按钮，使M10.0变量为1的状态，电机及能够正常运行（需给定运行频率）；M10.1则进行自由停车，M10.0变量为0的状态，电机停止运行。

M20.1为上位机HMI的反转启动按钮，使M10.4变量为1的状态，电机及能够反转运行（需给定运行频率）；

1. 上位机（HMI）

（1）选择设备窗口，选择西门子_Smart200驱动。

（2）设置本地IP地址，在此本机使用的IP地址为：192.168.2.4，远端（S7-200SMART PLC）IP地址为：192.168.2.3。

（3）简单的进行绘制窗口中的正转启动按钮（PLC中相应的变量为M20.0）；反转启动按钮（PLC中相应的变量为M20.1）；停止运行按钮（PLC中相应的变量为M10.1）；输入框则是设置电机运行频率设置（PLC中相应的变量为VD1000）

（4）在此演示的上位机情况：