西門子S7-1200 PLC在當(dāng)前的市場中有著廣泛的應(yīng)用，作為常與變頻器共同使用的PLC，其與西門子MM440 變頻器的USS通信一直在市場上有著非常廣泛的應(yīng)用。本文將主要介紹如何使用USS通信協(xié)議來實現(xiàn)S7-1200與MM440變頻器的通信。

1. USS通信介紹

1.1. USS協(xié)議特點
USS (Universal Serial Interface, 即通用串行通信接口) 是西門子專為驅(qū)動裝置開發(fā)的通信協(xié)議。USS 協(xié)議的基本特點如下：

? 支持多點通信（因而可以應(yīng)用在 RS 485 等網(wǎng)絡(luò)上）
? 采用單主站的“主－從”訪問機制
? 每個網(wǎng)絡(luò)上最多可以有 32 個節(jié)點（最多 31 個從站）
? 簡單可靠的報文格式，使數(shù)據(jù)傳輸靈活高效
? 容易實現(xiàn)，成本較低

USS 的工作機制是，通信總是由主站發(fā)起，USS 主站不斷循環(huán)輪詢各個從站，從站根據(jù)收到的指令，決定是否以及如何響應(yīng)。從站永遠(yuǎn)不會主動發(fā)送數(shù)據(jù)。從站在以下條件滿足時應(yīng)答：
-- 接收到的主站報文沒有錯誤，并且
-- 本從站在接收到主站報文中被尋址
上述條件不滿足，或者主站發(fā)出的是廣播報文，從站不會做任何響應(yīng)。對于主站來說，從站必須在接收到主站報文之后的一定時間內(nèi)發(fā)回響應(yīng)。否則主站將視為出錯。
USS 的字符傳輸格式符合 UART 規(guī)范，即使用串行異步傳輸方式。USS 在串行數(shù)據(jù)總線上的字符傳輸幀為 11 位長度，如表1所示：

表1：USS字符幀

USS 協(xié)議的報文簡潔可靠，高效靈活。報文由一連串的字符組成，協(xié)議中定義了它們的特
定功能，表2所示：

表2：USS報文結(jié)構(gòu)

每小格代表一個字符（字節(jié)）。其中：
STX： 起始字符，總是 02 h
LGE： 報文長度
ADR：從站地址及報文類型
BCC： BCC 校驗符
凈數(shù)據(jù)區(qū)由 PKW 區(qū)和 PZD 區(qū)組成，如表3所示：

表3：USS凈數(shù)據(jù)區(qū)

PKW： 此區(qū)域用于讀寫參數(shù)值、參數(shù)定義或參數(shù)描述文本，并可修改和報告參數(shù)的改變 。其中：

• PKE： 參數(shù) ID。包括代表主站指令和從站響應(yīng)的信息，以及參數(shù)號等
• IND： 參數(shù)索引，主要用于與 PKE 配合定位參數(shù)
• PWEm：參數(shù)值數(shù)據(jù)

PZD： 此區(qū)域用于在主站和從站之間傳遞控制和過程數(shù)據(jù)?？刂茀?shù)按設(shè)定好的固定格式在主、從站之間對應(yīng)往返。如：

• PZD1：主站發(fā)給從站的控制字/從站返回主站的狀態(tài)字
• PZD2： 主站發(fā)給從站的給定/從站返回主站的實際反饋

根據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型和驅(qū)動裝置的不同，PKW 和 PZD 區(qū)的數(shù)據(jù)長度都不是固定的，它們可以靈活改變以適應(yīng)具體的需要。但是，在用于與控制器通信的自動控制任務(wù)時，網(wǎng)絡(luò)上的所有節(jié)點都要按相同的設(shè)定工作，并且在整個工作過程中不能隨意改變。
注意：
對于不同的驅(qū)動裝置和工作模式，PKW 和 PZD 的長度可以按一定規(guī)律定義。 一旦確定就不能在運行中隨意改變 ；
PKW 可以訪問所有對 USS 通信開放的參數(shù)；而 PZD 僅能訪問特定的控制和過程數(shù)據(jù)；
PKW 在許多驅(qū)動裝置中是作為后臺任務(wù)處理，因此 PZD 的實時性要比 PKW 好。

1.2. S7-1200 USS通信簡介

CM 1241 RS485 模塊通過 RS485 端口與MM440進(jìn)行通信。 可使用 USS 庫控制MM440和讀/寫MM440參數(shù)。該庫提供 1 個 FB 和 3 個 FC 來支持 USS 協(xié)議。 每個 CM1241 RS485 通信模塊最多支持 16 個MM440。連接到一個 CM 1241 RS485 的所有MM440（最多 16 個）是同一 USS 網(wǎng)絡(luò)的一部分。連接到另一 CM 1241 RS485 的所有MM440是另一 USS 網(wǎng)絡(luò)的一部分。 因為 S7-1200最多支持三個 CM 1241 RS485 設(shè)備，所以用戶最多可建立三個 USS 網(wǎng)絡(luò)，每個網(wǎng)絡(luò)最多 16 個MM440，總共支持 48 個 USS MM440。各 USS 網(wǎng)絡(luò)使用各自唯一的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行管理（使用三個 CM 1241 RS485 設(shè)備建立三個 USS網(wǎng)絡(luò)需要三個數(shù)據(jù)塊）。 同一USS 網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的所有指令必須共享該數(shù)據(jù)塊。 這包括用于控制網(wǎng)絡(luò)上所有MM440的 USS_DRV、USS_PORT、USS_RPM 和USS_WPM 指令。

2. 硬件需求及接線

2.1. 硬件需求
S7-1200 PLC目前有3種類型的CPU：
1）S7-1211C CPU。
2）S7-1212C CPU。
3）S7-1214C CPU。
這三種類型的CPU都可以使用USS通信協(xié)議通過通信模塊CM1241 RS485來實現(xiàn)S7-1200與MM440變頻器的通信。
本例中使用的PLC硬件為：
1） S7-1214C ( 6ES7 214 -1BE30 -0XB0 )
2) CM1241 RS485 ( 6ES7 241 -1CH30 -0XB0 )
3) CSM 1277 ( 6GK7 277 -1AA00 - 0AA0)
本例中使用的MM440變頻器硬件為：
1） MM440 （ 6SE6440 - 2AB11 - 2AA1 ）
2） MICROMASTER 4 ENCODER MODULE （ 6SE6400 - 0EN00 - 0AA0 ）
3） SIEMENS MOTOR （ 1LA7060 - 4AB10 - Z ）
4） USS 通信電纜 ( 6XV1830 - 0EH10 )

2.2. 接線
建議使用西門子的網(wǎng)絡(luò)插頭和PROFIBUS電纜。在 S7-1200 CPU 通信口上使用西門子網(wǎng)絡(luò)插頭。
PROFIBUS 電纜的紅色導(dǎo)線B 即 RS 485 信號 +，此信號應(yīng)當(dāng)連接到 MM 440 通信端口的 P+；綠色導(dǎo)線A 即 RS 485 信號 -，此信號應(yīng)當(dāng)連接到 MM 440 通信端口的 N-。

 
圖1： MM440接線端子                                       表4：MM440端子定義

因為MM 440 通信口是端子連接，所以 PROFIBUS 電纜不需要網(wǎng)絡(luò)插頭，而是剝出線頭直接壓在端子上。如果還要連接下一個驅(qū)動裝置，則兩條電纜的同色芯線可以壓在同一個端子內(nèi)。PROFIBUS 電纜的紅色芯線應(yīng)當(dāng)壓入端子 29；綠色芯線應(yīng)當(dāng)連接到端子 30，如圖1、表4所示。完整接線圖如圖2所示。

圖2： S7-1200與MM440接線圖

a. 屏蔽/保護(hù)接地母排，或可靠的多點接地。此連接對抑制干擾有重要意義。
b. PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)插頭，內(nèi)置偏置和終端電阻。
c. MM 440 端的偏置和終端電阻。
d. 通信口的等電位連接?？梢员Ｗo(hù)通信口不致因共模電壓差損壞或通信中斷。
e. 雙絞屏蔽電纜（PROFIBUS）電纜，因是高速通信，電纜的屏蔽層須雙端接地（接 PE）。
注意，以下幾點對網(wǎng)絡(luò)的性能有極為重要的影響。幾乎所有網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量方面的問題都與未考慮到下列事項有關(guān)：

? 偏置電阻用于在復(fù)雜的環(huán)境下確保通信線上的電平在總線未被驅(qū)動時保持穩(wěn)定；終端電阻用于吸收網(wǎng)絡(luò)上的反射信號。一個完善的總線型網(wǎng)絡(luò)必須在兩端接偏置和終端電阻。
? 通信口 M 的等電位連接建議單獨采用較粗的導(dǎo)線 ，而不要使用 PROFIBUS 的屏蔽層，因為此連接上可能有較大的電流，以致通信中斷。
? PROFIBUS 電纜的屏蔽層要盡量大面積接 PE。一個實用的做法是在靠近插頭、接線端子處環(huán)剝外皮，用壓箍將裸露的屏蔽層壓緊在 PE 接地體上（如 PE 母排或良好接地的裸露金屬安裝板）。
? 通信線與動力線分開布線；緊貼金屬板安裝也能改善抗干擾能力。驅(qū)動裝置的輸入/輸出端要盡量采用濾波裝置，并使用屏蔽電纜。
? 在 MM 440 的包裝內(nèi)提供了終端偏置電阻元件，接線時可按說明書直接壓在端子上。如果可能，可采用熱縮管將此元件包裹，并適當(dāng)固定。

3. 組態(tài)
我們通過下述的實際操作來介紹如何在Step7 Basic V10.5 中組態(tài)S7-1214C 和MM440變頻器的USS通信。

3.1. PLC 硬件組態(tài)

首先在Step7 Basic V10.5中建立一個項目，如圖3所示。

圖3： 新建S7 1200項目

在硬件配置中，添加CPU1214C和通信模塊CM1241 RS485模塊，如圖4所示：

圖4： S7 1200硬件配置

在CPU的屬性中，設(shè)置以太網(wǎng)的IP地址，建立PG與PLC的連接，如圖5所示。

圖5： S7 1200 IP地址的設(shè)置

3.2. MM440參數(shù)設(shè)置

我們假定已經(jīng)完成了驅(qū)動裝置的基本參數(shù)設(shè)置和調(diào)試（如電機參數(shù)辨識等等），以下只涉及與 S7-1200 控制器連接相關(guān)的參數(shù)。
MM 440 的參數(shù)分為幾個訪問級別，以便于過濾不需要查看的部分。 與 S7-1200 連接時，需要設(shè)置的主要有“控制源”和“設(shè)定源”兩組參數(shù)。要設(shè)置此類參數(shù)，需要“專家”參數(shù)訪問級別，即首先需要把 P0003 參數(shù)設(shè)置為 3。
控制源參數(shù)設(shè)置：
控制命令控制驅(qū)動裝置的啟動、停止、正/反轉(zhuǎn)等功能。控制源參數(shù)設(shè)置決定了驅(qū)動裝置從何種途徑接受控制信號，如表5所示。

表5：控制源由參數(shù) P0700 設(shè)置

此參數(shù)有分組，在此僅設(shè)第一組，即 P0700[0]。
設(shè)定源控制參數(shù)：
設(shè)定值控制驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速/頻率等功能。設(shè)定源參數(shù)決定了驅(qū)動裝置從哪里接受設(shè)定值（即給定），如表6所示。

表6：設(shè)定源由參數(shù) P1000 設(shè)置

此參數(shù)有分組，在此僅設(shè)第一組，即 P1000[0]。
控制源和設(shè)定源之間可以自由組合，根據(jù)工藝要求可以靈活選用。我們以控制源和設(shè)定源都來自 COM Link 上的 USS 通信為例，簡介 USS 通信的參數(shù)設(shè)置。

主要參數(shù)有：
1. P0700： 設(shè)置 P0700[0] = 5，即控制源來自 COM Link 上的 USS 通信；
2. P1000： 設(shè)置 P1000[0] = 5，即設(shè)定源來自 COM Link 上的 USS 通信；
3. P2009： 決定是否對 COM Link 上的 USS 通信設(shè)定值規(guī)格化，即設(shè)定值將是運轉(zhuǎn)頻率的百分比形式，還是絕對頻率值。為0，不規(guī)格化 USS 通信設(shè)定值，即設(shè)定為MM440中的頻率設(shè)定范圍的百分比形式；為1，對 USS 通信設(shè)定值進(jìn)行規(guī)格化，即設(shè)定值為絕對的頻率數(shù)值；
4. P2010： 設(shè)置 COM Link 上的 USS 通信速率。根據(jù) S7-1200 通信口的限制，支持的通信波特率如表7所示。

4	2400 bit/s
5	4800 bit/s
6	9600 bit/s
7	19200 bit/s
8	38400 bit/s
9	57600 bit/s
12	115200 bit/s

表7：通信波特率

5. P2011： 設(shè)置 P2011[0] = 0 至 31，即驅(qū)動裝置 COM Link 上的 USS 通信口在網(wǎng)絡(luò)上的從站地址；
6. P2012： 設(shè)置 P2012[0] = 2，即 USS PZD 區(qū)長度為 2 個字長；
7. P2013： 設(shè)置 P2013[0] = 4；
8. P2014： 設(shè)置 P2014[0] = 0 至 65535，即 COM Link 上的 USS 通信控制信號中斷超時時間，單位為 ms；如設(shè)置為 0，則不進(jìn)行此端口上的超時檢查；
9. P0971： 設(shè)置 P0971 = 1，上述參數(shù)將保存入MM 440 的 EEPROM 中。

4. USS通信原理與編程的實現(xiàn)

4.1 S7 1200 PLC與MM440 通過USS通信的基本原理

S7 1200提供了專用的USS庫進(jìn)行USS通信，如圖6所示：

圖6：S7 1200 專用的USS庫

USS_DRV功能塊通過USS_DRV_DB數(shù)據(jù)塊實現(xiàn)與USS_PORT功能塊的數(shù)據(jù)接收與傳送，而USS_PORT功能塊是S7-1200 PLC CM1241 RS485模塊與MM440之間的通信接口。USS_RPM功能塊和USS_WPM功能塊與MM440的通信與USS_DRV功能塊的通信方式是相同的。如圖7所示。

圖7：通信結(jié)構(gòu)圖

4.2. 功能塊使用介紹
USS_DRV 功能塊是S7-1200 USS通信的主體功能塊，接受MM440的信息和控制MM440的指令都是通過這個功能快來完成的。必須在主 OB中調(diào)用。
USS_PORT功能塊是S7-1200與MM440進(jìn)行USS通信的接口，主要設(shè)置通信的接口參數(shù)?？稍谥鱋B或中斷OB中調(diào)用。
USS_RPM功能塊是通過USS通信讀取MM440的參數(shù)。必須在主 OB中調(diào)用。
USS_WPM功能塊是通過USS通信設(shè)置MM440的參數(shù)。必須在主 OB中調(diào)用。

4.3. S7 1200 PLC進(jìn)行USS通信的編程

4.3.1. USS_DRV功能塊的編程

USS_DRV功能塊的編程如圖8所示。

圖8： USS_DRV功能塊的編程

USS_DRV功能塊用來與MM440進(jìn)行交換數(shù)據(jù)，從而讀取MM440的狀態(tài)以及控制MM440的運行。每個MM440使用唯一的一個USS_DRV功能塊，但是同一個CM1241 RS485模塊的USS網(wǎng)絡(luò)的所有MM440（最多16個）都使用同一個USS_DRV_DB。

USS_DRV_DB：          指定MM440進(jìn)行USS通信的數(shù)據(jù)塊。
RUN：                          指定DB塊的MM440啟動指令。
OFF2：                        緊急停止，自由停車。     該位為0時停車。
OFF3：                        快速停車，帶制動停車。該位為0時停車。
F_ACK：                      MM440故障確認(rèn)。
DIR ：                          MM440控制電機的轉(zhuǎn)向。
SPEED_SP：               MM440的速度設(shè)定值。
NDR：                          新數(shù)據(jù)就緒。
ERROR：                     程序輸出錯誤。
RUN_EN：                    MM440運行狀態(tài)指示。
D_DIR：                       MM440運行方向狀態(tài)指示。
INHIBIT：                      MM440是否被禁止的狀態(tài)指示。
FAULT：                      MM440故障。
SPEED：                      MM440的反饋的實際速度值。
DRIVE：                       MM440的USS站地址。MM440參數(shù)P2011設(shè)置。
PZD_LEN：                PZD數(shù)據(jù)的字?jǐn)?shù)，有效值2，4，6或8個字。MM440參數(shù)P2012設(shè)置。

4.3.2. USS通信接口參數(shù)功能塊的編程
USS通信接口參數(shù)功能塊的編程如圖9所示。

圖9： USS通信接口參數(shù)功能塊的編程

USS_PORT功能塊用來處理USS網(wǎng)絡(luò)上的通信，它是S71200 CPU與MM440的通信接口。每個CM1241 RS485模塊有且必須有一個USS_PORT功能塊。
PORT： 通信模塊標(biāo)識符：在默認(rèn)變量表的“常量”(Constants) 選項卡內(nèi)引用的常量。
BAUD： 指的是和MM440進(jìn)行通行的速率。 MM440的參數(shù)P2010種進(jìn)行設(shè)置。
USS_DB： 引用在用戶程序中放置 USS_DRV 指令時創(chuàng)建和初始化的背景數(shù)據(jù)塊。

ERROR： 輸出錯誤。
STATUS：掃描或初始化的狀態(tài)。
USS_PORT 功能通過RS485通信模塊處理 CPU 和變頻器之間的實際通信。 每次調(diào)用此功能可處理與一個變頻器的一次通信。 用戶程序必須盡快調(diào)用此功能以防止與變頻器通信超時。 可在主 OB 或任何中斷 OB 中調(diào)用此功能。通常從循環(huán)中斷 OB 調(diào)用USS_PORT 以防止變頻器超時以及使 USS_DRV 調(diào)用的 USS 數(shù)據(jù)保持最新。
S7-1200 PLC與MM440的通信是與它本身的掃描周期不同步的，在完成一次與MM440的通信事件之前，S7-1200通常完成了多個掃描。
USS_PORT通信的時間間隔是S7-1200與MM440通信所需要的時間，不同的通信波特率對應(yīng)的不同的USS_PORT通信間隔時間。表8列出了不同的波特率對應(yīng)的USS_PORT最小通信間隔時間。

表8：不同的波特率對應(yīng)的USS_PORT最小通信間隔時間

USS_PORT在發(fā)生通信錯誤時，通常進(jìn)行3次嘗試來完成通信事件，那么S7-1200與MM440通信的時間就是USS_PORT發(fā)生通信超時的時間間隔。例如：如果通信波特率是9600，那么USS_PORT與MM440通信的時間間隔應(yīng)當(dāng)大于最小的調(diào)用時間間隔，即大于116.3毫秒而小于349毫秒。S7-1200 USS 協(xié)議庫默認(rèn)的通信錯誤超時嘗試次數(shù)是2次。
基于以上的USS_PORT通信時間的處理，建議在循環(huán)中斷OB塊中調(diào)用USS_PORT通信功能塊。在建立循環(huán)中斷OB塊時，我們可以設(shè)置循環(huán)中斷OB塊的掃描時間，以滿足通信的要求。循環(huán)中斷OB塊的掃描時間的設(shè)置如圖10所示：

圖10：循環(huán)中斷OB塊的掃描時間的設(shè)置

4.3.3. USS_RPM功能塊的編程

USS_RPM功能塊的編程 如圖11所示。

圖11：USS_RPM功能塊的編程

USS_RPM功能塊用于通過USS通信從MM440讀取參數(shù)。

REQ：       讀取參數(shù)請求。
DRIVE：   MM440的USS站地址。
PARAM： MM440的參數(shù)代碼。
INDEX：   MM440的參數(shù)索引代碼
USS_DB：指定MM440進(jìn)行USS通信的數(shù)據(jù)塊。
DONE：    讀取參數(shù)完成。
ERROR：  讀取參數(shù)錯誤。
STATUS：讀取參數(shù)狀態(tài)代碼。
VALUE：  所讀取的參數(shù)的值。

注意：進(jìn)行讀取參數(shù)功能塊編程時，各個數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型一定要正確對應(yīng)。

4.3.4. USS_WPM功能塊的編程

USS_WPM功能塊的編程如圖12所示。

圖12：USS_WPM功能塊的編程

USS_WPM功能塊用于通過USS通信設(shè)置MM440的參數(shù)。

REQ：       寫參數(shù)請求。
DRIVE：    MM440的USS站地址。
PARAM：  MM440的參數(shù)代碼。
INDEX：    MM440的參數(shù)索引代碼。
EEPROM：把參數(shù)存儲到MM440的EEPROM。
VALUE：   設(shè)置參數(shù)的值。
USS_DB：指定MM440進(jìn)行USS通信的數(shù)據(jù)塊。
DONE：    讀取參數(shù)完成。
ERROR：  讀取參數(shù)錯誤狀態(tài)。

注意：對寫入?yún)?shù)功能塊編程時，各個數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型一定要正確對應(yīng)。

4.3.5. 常見錯誤

如果讀寫同時使能，則報錯818A：參數(shù)請求通道正在被本變頻器的另一請求占用。如圖13所示。

圖13：讀寫同時使能報錯

如果通信斷開，則PORT報錯818B，如圖14所示。

圖14：通信斷開報錯

如果速度設(shè)定值不正確，則報錯8186，如圖15所示。

圖15：速度設(shè)定值錯誤

關(guān)鍵詞
USS 協(xié)議，S7-1200，MM440，變頻器

一、應(yīng)用概述
這個應(yīng)用可以不使用SIMATIC S7系列PLC，只利用HMI設(shè)備如MP370/TP170 B來控制MM440變頻器的運行控制和監(jiān)控。
這一應(yīng)用要求變頻器帶有Profibus-DP通訊模板，所有最后數(shù)字位為7的SIMATIC OP/TP ，MP， TD都可以做為2類主站實現(xiàn)這個功能。（IF1B接口）。
本例采用的是：
硬件設(shè)備：MM440＋Profibus模板 MP370屏
軟件環(huán)境：WinCC Flexible 2007
任何時候MP370都只能控制一臺MM440，所以變頻器外圍應(yīng)該設(shè)置急停電路來實現(xiàn)緊急情況下的變頻器停車。
急停電路應(yīng)該由急停開關(guān)（常閉接點）、自閉鎖的繼電器/接觸器和確認(rèn)按鈕構(gòu)成。當(dāng)急停時，自閉鎖的繼電器/接觸器斷開，數(shù)字輸入端的接入電平為0V，當(dāng)急停按鈕被釋放，必須要按確認(rèn)按鈕以使繼電器接觸器重新自閉鎖，這時數(shù)字輸入端才能重新接入+24V高電平。
出于安全原因，不允許將急停開關(guān)直接接到數(shù)字輸入端。當(dāng)急停開關(guān)被釋放，變頻器可以立即上電。

二、功能描述
Micromaster 440變頻器可以不用SIMATIC S7，而直接通過ProTool / WinCC Flexible進(jìn)行簡單控制和狀態(tài)顯示。
在MP370屏的功能界面完成驅(qū)動的設(shè)置定義，參數(shù)通過MP370設(shè)定值的輸入/輸出變量傳給變頻器，寫控制字或讀取狀態(tài)字來控制變頻器或顯示變頻器狀態(tài)。相對于MP 370，MM440充當(dāng)了SIMATIC S7控制器的角色。

三、操作步驟：

1.設(shè)置MM440的DP地址，在屏的control panel\Transfer菜單中設(shè)置其地址與通訊速率。使用DP電纜連接MM440 的DP接口與屏的IF 1B接口。

2.建立新的項目，選擇正確的屏和設(shè)備版本

3. 新建連接。所建連接類型為SIMATIC S7 300/400，屏的接口為IF 1B，需要注意的是此處的PLC設(shè)備就是帶有Profibus-DP模板的MM440變頻器，DP地址即為撥碼開關(guān)或P918所設(shè)的地址。

 

4. 建立變量。用DB塊指示變頻器的各個參數(shù)，根據(jù)變頻器個參數(shù)是U32或者U16在建立變量時為其選擇正確的數(shù)據(jù)類型。在變量地址選擇時DB號為變頻器的參數(shù)號，DB塊中起始位置表示的變頻器參數(shù)的index值，如要對P1121.0進(jìn)行讀寫，則變量的地址應(yīng)為DB1121 DBD0。

 

5.創(chuàng)建畫面。通過拖動工具欄中的對象在畫面上合理布局需要顯示的各個變量，將I/O域連接相應(yīng)變量，注意顯示格式。在畫面設(shè)計時應(yīng)注意添加“退出”按鈕，并將單擊事件設(shè)為“stop run time”。

 

6、寫B(tài)I類型的參數(shù)時，因為變頻器進(jìn)行的BICO連接，數(shù)據(jù)類型為U32型，但它實際得到的值是0/1信號，但在Flexible中只能定義數(shù)據(jù)類型為DInt型，而不能定義為Bool型，否則為無效數(shù)據(jù)格式。在進(jìn)行對BI進(jìn)行寫操作時，系統(tǒng)將0做為0，將65536即2的17次方做為1。

7、變頻器的起/停通過自由功能塊完成，在變頻器應(yīng)激活自由功能塊功能及相應(yīng)使用的自由功能塊，本例使用邏輯塊，同理也可以使用定時器、比較器等來實現(xiàn)這一功能。激活自由功能塊，設(shè)置P2810.1=1，AND1的輸出r2811連接到P840。在屏的組態(tài)中建立變量DB2810 Dint型，定義按鈕“ON”的單擊事件為給AND1 P2810賦值為65536即1，按鈕“OFF”的單擊事件為為P2810賦值為0。在屏的組態(tài)中建立變量DB2889 Real型，對變頻器參數(shù)P2889進(jìn)行讀寫，并將2889連接到P1070做為變頻器的頻率給定值，注意通過P2889設(shè)定的頻率值是以百分?jǐn)?shù)來顯示的。

 

8、編譯并下載。選擇正確的通訊方式和站地址。若提示設(shè)備版本不正確，需進(jìn)行OS升級。

關(guān)鍵詞
MM440 HMI

1、MM440的DP通訊功能簡介
MM440變頻器既支持和主站的周期性數(shù)據(jù)通訊，也支持和主站的非周期性數(shù)據(jù)通訊，即S7-300可以使用功能塊SFC14/SFC15讀取和修改MM440參數(shù)值，調(diào)用一次可以讀取或者修改一個參數(shù)。同時也可以使用功能塊SFC58/SFC59或者SFB52/SFB53讀取和修改MM440參數(shù)值，一次最多可以讀取或者修改39個參數(shù)。

2、MM440周期性數(shù)據(jù)通訊的報文說明
MM440周期性數(shù)據(jù)通訊報文有效 數(shù)據(jù)區(qū)域由兩部分構(gòu)成，即PKW區(qū)（參數(shù)識別ID－數(shù)值區(qū)）和PZD區(qū)（過程數(shù)據(jù)），見表1。PKW區(qū)最多占用4個字，即PKE（參數(shù)標(biāo)識符值：占用一個字）、IND（參數(shù)的下標(biāo)：占用一個字）、PWE1和PWE2（參數(shù)數(shù)值：共占用兩個字）。S7-300使用功能塊SFC14/SFC15讀取和修改參數(shù)需要占用4個PKW，即調(diào)用一次功能塊可以修改一個參數(shù)。PKW區(qū)的說明見表2。下面分別介紹一下PKW區(qū)的四個字。

表1

 

表2

（1）第一個字PKE：參數(shù)識別標(biāo)識ID，見表3。

表3

參數(shù)識別標(biāo)記ID（PKE）總是一個16位的值，位0~10（PNU）包括所請求的參數(shù)號碼，位11（SPM）用于參數(shù)變更報告的觸發(fā)位，位12~15（AK）包括任務(wù)識別標(biāo)記ID（見表4）和應(yīng)答識別標(biāo)記ID（見表5）。

表4

 

表5

（2）第二個字IND：參數(shù)的下標(biāo)
完整的參數(shù)號碼是由基本參數(shù)號碼和下標(biāo)（PNU頁號）中的位12-15產(chǎn)生，見表6。因為MM440參數(shù)號碼沒有超過4000，所以在讀取和修改參數(shù)號為2000到3999時位15-12中必須為1。

表6

（3）第三個字PWE1和第四個字PWE2：參數(shù)數(shù)值，見表7。
總是以雙字（32位）來傳送參數(shù)值（PWE）。在PPO報文中，僅一個參數(shù)值能被傳送。由PWE1（高位有效字：第三個字）和PWE2（低位有效字：第四個字）組成一個32位參數(shù)值。用PWE2（低位有效字：第四個字）傳送一個16位參數(shù)值，這種情況下，必須在PROFIBUS-DP主站中，設(shè)定PWE1（高位有效字：第三個字）為零。

表7

•  位0到15（PWE2）：用于16位參數(shù)的參數(shù)值或用于32位參數(shù)的低位部分。
•  位16到31（PWE1）：用于等于零的1位參數(shù)或用于32位參數(shù)的高位部分。

3、MM440非周期性數(shù)據(jù)通訊的報文說明
MM440支持非周期通訊方式，即擴展的PROFIBUS DP（DPV1）功能，一次最多可以傳送240個字節(jié)，傳輸數(shù)據(jù)塊的內(nèi)容應(yīng)遵照 PROFIdrive Profile, version 4.0(with data block 47 (DS47))非周期參數(shù)通道結(jié)構(gòu)。它包括參數(shù)請求和參數(shù)應(yīng)答兩部分。

（1）參數(shù)請求包括請求標(biāo)題、參數(shù)地址和參數(shù)值，見表8。

項目	數(shù)據(jù)類型	數(shù)值	注釋
請求參考	無符號8 位數(shù)	0x01 … 0xFF	每一次新的請求主站改變“請求參考“，從站在其應(yīng)答時鏡像“請求參考“
請求ID	無符號8位數(shù)	0x01	讀請求
		0x02	寫請求
設(shè)備ID	無符號8位數(shù)	0x00 … 0xFF	對于多個驅(qū)動單元設(shè)定相應(yīng)設(shè)備ID
參數(shù)數(shù)量	無符號8位數(shù)	0x01 … 0x27	No.1…39，對于請求多個參數(shù)時的參數(shù)數(shù)量，=1為請求一個參數(shù)
屬性	無符號8位數(shù)	0x10	數(shù)值型
		0x20	描述型
		0x30	文本型（不可能）
元素數(shù)量	無符號8位數(shù)	0x00	特定功能
		0x01 … 0x75	No. 1 … 117，數(shù)組數(shù)量
參數(shù)值	無符號16位數(shù)	0x0001 … 0xFFFF	No. 1 … 65535
下標(biāo)	無符號16位數(shù)	0x0001 … 0xFFFF	No. 1 … 65535
格式	無符號8位數(shù)	0x02	8位整形數(shù)
		0x03	16位整形數(shù)
		0x04	32位整形數(shù)
		0x05	無符號8位數(shù)
		0x06	無符號16位數(shù)
		0x07	無符號32位數(shù)
		0x08	浮點數(shù)
		Other values	見 PROFIdrive Profile
		0x40	0
		0x41	字節(jié)
		0x42	字
		0x43	雙字
		0x44	錯誤
數(shù)值號	無符號8位數(shù)	0x00 … 0xEA	0..234
數(shù)值	無符號16位數(shù)	0x0000 … 0x00FF	讀或?qū)懙膮?shù)值

表8

（2）參數(shù)應(yīng)答描述見表9：

錯誤值	含義	注釋
0X00	無效的參數(shù)號	獲取不存在的參數(shù)
0X01	參數(shù)值不能被改變	修改了一個不允許修改的參數(shù)
0X02	超出上下限	修改的數(shù)值超限
0X03	無效的下標(biāo)	獲取不存在的下標(biāo)
0X04	沒有數(shù)組	用下標(biāo)獲取不存在下標(biāo)的參數(shù)
0X05	數(shù)據(jù)類型不正確
0X06	無效的設(shè)定操作（參數(shù)只能設(shè)定為0）
0X07	描述的元素不能被修改	修改了不能被修改的元素
0X09	沒有描述的數(shù)據(jù)	獲取不存在的參數(shù)
0X0B	沒有操作權(quán)限
0X0F	下一個數(shù)組不存在	獲取下一個不存在的數(shù)組
0X11	變頻器運行時不能執(zhí)行請求任務(wù)
0X14	無效數(shù)值
0X15	應(yīng)答長度太長	當(dāng)前的應(yīng)答長度超出最大傳輸長度
0X16	無效的參數(shù)地址
0X17	無效的數(shù)據(jù)格式
0X18	數(shù)據(jù)數(shù)量不一致
0X19	驅(qū)動裝置不存在
0X20	文字類型的參數(shù)不能被改變

表9

4、硬件組態(tài)和站地址設(shè)置
本例中主站選用的是CPU319F-3 PN/DP，版本為V2.6，從站MM440的DP地址為5，MM440的版本為V2.09，選擇的報文結(jié)構(gòu)是PPO1，即含有4個PKW和2個PZD，見圖1。也可以選擇其他報文類型，只要含有4個PKW就可以，見圖2。本例中PKW的地址范圍是256~263，PZD的地址范圍是264~267。

 
圖1                                                                                     圖2

5、周期性DP通訊讀取和修改參數(shù)例程
首先在主程序OB塊中調(diào)用SFC14（讀取參數(shù)）和SFC15（修改參數(shù)），功能塊中LADDR為W#16#100，實際就是PKW的起始地址，DB1.DBB 0開始的8個字節(jié)是讀到的值，DB1.DBB 24開始的8個字節(jié)是需要修改的參數(shù)值，見圖3。M20.0為使能位，同時需要建一個DB1塊。因為參數(shù)2000以下和2000以上的報文中IND不同，本文則以實例分別介紹如何讀取和修改MM440的單字、雙字和浮點數(shù)的三種參數(shù)類型。

圖3

修改和讀取2000以上參數(shù)方法：在下面的圖中上部紅色框中為實際修改后的值，由功能塊SFC14讀回來，下部紅色框中為希望修改參數(shù)值的報文。

（1） 單字：修改參數(shù)P2010[1]為6，見圖4。

修改參數(shù)請求報文
PKE=DB1.DBW 24=200A
IND=DB1.DBW 26=0180
PWE1=DB1.DBW 28=0000
PWE2=DB1.DBW 30=0006
實際應(yīng)答報文
PKE=DB1.DBW 0=100A
IND=DB1.DBW 2=0180
PWE1=DB1.DBW 4=0
PWE2=DB1.DBW 6=6

圖4

（2） 雙字：修改參數(shù)P2200[1]為1，見圖5。
修改參數(shù)請求報文
PKE=DB1.DBW 24=80C8
IND=DB1.DBW 26=0180
PWE1=DB1.DBW 28=0001
PWE2=DB1.DBW 30=0000

實際應(yīng)答報文
PKE=DB1.DBW 0=50C8
IND=DB1.DBW 2=0180
PWE1=DB1.DBW 4=0001
PWE2=DB1.DBW 6=0000

圖5

（3） 浮點數(shù)：修改參數(shù)P2240[1]為40.0，見圖6。

修改參數(shù)請求報文
PKE=DB1.DBW 24=80F0
IND=DB1.DBW 26=0180
PWE1+PWE2=DB1.DBD 28=40.0

實際應(yīng)答報文
PKE=DB1.DBW 0=50F0
IND=DB1.DBW 2=0180
PWE1+PWE2=DB1.DBD 4=40.0

圖6

修改和讀取2000以下參數(shù)方法：下面的圖中上部紅色框中為實際修改后的值，由功能塊SFC14讀回來，下部紅色框中為希望修改參數(shù)值的報文。

（1） 單字：修改參數(shù)P0701[0]為2，見圖7。

修改參數(shù)請求報文
PKE=DB1.DBW 24=72BD
IND=DB1.DBW 26=0000
PWE1=DB1.DBW 28=0000
PWE2=DB1.DBW 30=0002

實際應(yīng)答報文
PKE=DB1.DBW 0=42BD
IND=DB1.DBW 2=0000
PWE1=DB1.DBW 4=0000
PWE2=DB1.DBW 6=0002

圖7

（2） 雙字：修改參數(shù)P1020[0]為1，見圖8。

修改參數(shù)請求報文
PKE=DB1.DBW 24=83FC
IND=DB1.DBW 26=0000
PWE1=DB1.DBW 28=0001
PWE2=DB1.DBW 30=0000

實際應(yīng)答報文
PKE=DB1.DBW 0=53FC
IND=DB1.DBW 2=0000
PWE1=DB1.DBW 4=0001
PWE2=DB1.DBW 6=0000

圖8

（3） 浮點數(shù)：修改參數(shù)P1120[1]為40.0，見圖9。
修改參數(shù)請求報文
PKE=DB1.DBW 24=8460
IND=DB1.DBW 26=0100
PWE1+PWE2=DB1.DBD 28=40.0
實際應(yīng)答報文
PKE=DB1.DBW 0=5460
IND=DB1.DBW 2=0100
PWE1+PWE2=DB1.DBD 4=40.0

圖9

6、非周期DP通訊讀取和修改參數(shù)例程

方法一：使用SFB52/SFB53對MM440進(jìn)行非周期DP通訊讀取參數(shù)時必須要成對出現(xiàn)，即先發(fā)送讀請求塊SFB53，然后發(fā)送SFB52塊讀取參數(shù)；而修改參數(shù)只需要發(fā)送功能塊SFB53就可以。功能塊中ID的地址可以設(shè)置為PZD或者PKW的地址，也可以設(shè)置為診斷地址，本例中設(shè)為診斷地址W#16#1FFA；功能塊中INDEX必須為47；建議功能塊中LEN和RECORD的長度一致，或者RECORD的長度大于LEN的長度，只要小于240字節(jié)即可，見圖10。程序中先置M0.0為1發(fā)出讀請求，然后程序自動把M0.0復(fù)位為0；再置M0.1為1進(jìn)行讀取參數(shù)，M0.1也自動復(fù)位為0。

讀請求                                                                                     讀參數(shù)
                                                圖10

方法二：使用SFC58/SFC59對MM440進(jìn)行非周期DP通訊讀取參數(shù)必須要成對出現(xiàn)，即先發(fā)送讀請求塊SFC59，然后發(fā)送SFC58塊讀取參數(shù)；而修改參數(shù)只需要發(fā)送功能塊SFC59就可以。功能塊中LADDER的地址可以設(shè)置為PZD或者PKW的地址，也可以設(shè)置為診斷地址，本例中設(shè)為診斷地址W#16#1FFA；功能塊中IOID必須設(shè)置為B#16#54；功能塊中RECNUM必須為B#16#2F，即十進(jìn)制必須為47；程序中先置M2.0為1發(fā)出讀請求，然后程序自動把M2.0復(fù)位為0；再置M2.1為1進(jìn)行讀取參數(shù)，M2.1也自動復(fù)位為0，見圖11和圖12。

讀請求                                                                                         讀參數(shù)

                                                                圖11

 

圖12

（1）一次讀取參數(shù)P1120的三個下標(biāo)值和P1121的三個下標(biāo)值，報文結(jié)構(gòu)說明見圖13，其中DB1.DBB 2（驅(qū)動單元ID號碼）：可以取值為0或1或2。實際設(shè)置見圖14。

圖13

 

讀請求                                                                                     讀參數(shù)

圖14

（2）單字：修改參數(shù)P0701的三個下標(biāo)值均為9，主程序調(diào)用功能塊SFC59，見圖15，M3.1置后則自動復(fù)位為0。實際修改參數(shù)見圖16。STARTER軟件中參數(shù)P0701的三個下標(biāo)值均被修改為9，見圖17。

圖15

 

圖16

 

圖17

（3）雙字：把參數(shù)P2200的三個下標(biāo)值都修改為1，實際修改參數(shù)見圖18，STARTER軟件中參數(shù)被修改為1，見圖19。

圖18

 

圖19

（4）浮點數(shù)：把參數(shù)P1120的三個下標(biāo)修改為11.0/7.0/30.0，實際修改參數(shù)見圖20，STARTER軟件中參數(shù)被修改為11.0/7.0/30.0，見圖21。

圖20

 

圖21

關(guān)鍵詞
S7-300 MM440 周期通訊 非周期通訊 讀參數(shù) 寫參數(shù)