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西门子6SL3244-0BB12-1BA1
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西门子6SL3244-0BB12-1BA1
西门子标准传动产品MM430、MM440, 为用户提供三组命令数据组(CDS)与三组驱动数据组(DDS), 所谓命令数据组是指与命令源相关的参数，驱动数据组是指电机参数以及变频器内的常用数据，参数表中会对两种数据进行标示。
CDS数据在变频器运行过程中是可以切换的，受参数P0810; P0811的影响。对应关系如下图：
举例如下：
用数字端子7完成两模拟输入通道切换，其中模拟通道1 ，端子3，4接电位计的分量，模拟通道2 ，即端子10，11接0-20mA 电流
当数字端子7与9短接时，通过模拟通道2 （0-20mA）控制
注意 对于MM430变频器，*二组CDS参数专为BOP准备，不能设置为其他控制方式，如果需要通讯与端子操作切换，必须用**组参数与*三组参数。
西门子MM4系列变频器都集成了串行接口，支持USS通信协议，通过USS协议可以对变频器进行控制和读写变频器参数。使用S7-300PLC有以下两种通讯方案：
1. 按照USS协议要求编写通讯报文，计算BCC校验，适用于从站数量比较少，较简单的应用；
本文主要介绍通过**种方案实现CPU314-2PtP与MM440的USS通讯。使用S7-300编写USS通讯程序分为以下几个步骤：
1. 依据USS协议编写报文；
本文根据这4个步骤编写了如下内容：*1节简单介绍USS协议内容，了解USS协议报文格式；*2节根据USS协议列举了4条报文；*3节介绍PLC和变频器USS通讯的硬件组态；*4节介绍通过调用PLC中的发送和接收功能块实现USS协议报文的发送和接收。
1 USS协议介绍
USS字符帧结构
USS协议的报文由一连串的字符组成，协议中定义了它们的功能，如下表所示：
USS报文结构
? STX：长度1个字节，总是为02（Hex），表示一条信息的开始；
USS有效数据区
PKW区用于主站读写从站变频器参数：
PKW结构
变频器参数号<2000时，基本参数号PNU=变频器参数号，例如P700的基本参数号PNU=2BC（Hex）（700（Dec）=2BC（Hex））。
? IND：长度一个字，结构如下表。
IND结构
变频器参数号<2000时，PNU扩展=0（Hex）。
根据传输的数据类型和驱动装置的不同，PKW和PZD区的数据长度不是固定的，可以通过P2012、P2013 设置。本例采用4PKW，2PZD报文格式。
2 USS协议报文定义
报文解释：
注：黄色标记表示应答报文中的内容
例2．读取参数P0700[0]的数值
报文解释：
注：黄色标记表示应答报文中的内容西门子6SL3244-0BB12-1BA1
例3．不需要读写参数只发送停止变频器报文
例4．不需要读写参数只送启动变频器、设定频率50Hz报文
例3、4报文比较简单只需要定义PZD中的内容，PKW区内容可以设置为0。
3 硬件组态
1. 采用带有集成RS485接口的CPU例如CPU31X-2PtP；
以上三种模块都可以通过下表中的接线方式与MM4变频器连接，本文中采用1台CPU314-2PtP与1台MM440通讯。
S7-300 RS485接口与MM440 USS接线
3.1 PLC硬件组态
2) 双击CPU314-2PtP的X2端口PtP，打开PTP属性对话框General栏，Protocol复选框中选择“ASCII”协议。
3) Addresses栏中记录起始地址“1023”，在后面的编程中使用。
4) Transfer栏中设置通讯速率“9600bps”，报文格式：“8”位数据位，“1”位停止位，“Even”偶校验，数据流控制选择“None”。
5) End Delimiter栏中设置接收报文结束方式“After character delay time elapses”利用两个报文的间隔时间来判断报文是否结束，并设置字符延时时间“4ms”（该时间可使用默认设置，默认设置时间随通讯速率不同时间也不同）。
6) Signal Assignment栏中设置串行通信接口信号模式为“Half Duplex（RS-485）Two-wire Mode”半双工两线制RS485模式，空闲状态信号状态“R(A)0v、R(B)5V”。
通过以上步骤完成对CPU314-2PtP串行接口的基本设置，如需更详细的信息请参照CPU314-2PtP手册。
3.2 变频器参数设置
以上参数只对与变频器USS通讯相关的参数进行介绍，变频器其他参数设置请参照《MM440使用大全》。
4 USS通讯编程
4.1 CPU314-2PtP串行接口发送和接收程序
在SFB60发送通信块中需要对下列参数进行赋值：
分配DB61为SFB61的背景数据块，在OB1中调用程序：
在SFB61接收通信块中需要对下列参数进行赋值：
4.2 通过发送程序发送定义好的USS报文
4.3使用S7-300 PLC编写BCC校验程序
15字节的BCC校验程序
可以看出我们可以通过修改P0810; P0811来实现参数组的切换。一般情况下，我们在现场需要用数字输入端子来控制变频器参数组的切换，方法如下：首先设置：P0703（例如数字输入3）=99，然后将数字输入3的状态付给参数P0810, 即P0810=722.2； 就可以通过数字端子3来实现**、二组参数的切换，所谓的远程与本地之间的切换即将**组参数设置成外围端子控制，*二组参数设置成BOP面板控制。同时，我们可以进行两路模拟通道之间的切换。
1． DIP 1 -> off
2． DIP 2 -> on
参数设置如下：
P0003=3
P0004=0
P700.0=2
P700.1=2
P1000.0=2
P1000.1=7
P0756.0=0
P0756.1=2（因为模拟输入2用电流输入）
P0759.0=10
P0759.1=20
P0703.0=99
P0703.1=99
P0810=722.2 （用810参数进行参数组切换，把703的状态付给它）
P0731.1=P0731.0
P0732.1=P0732.0
P0733.1=P0733.0
当数字端子7与9断开时，通过模拟通道1（电位计）控制
2. 采用DriveES SIMATIC软件提供的S7-300库程序，自动生成从站轮询表程序，适用于从站数量比较多，较复杂的应用。
2. 使用S7-300提供的串口数据发送程序发送USS报文；
3. 使用S7-300提供的串口数据接收程序接收USS报文；
4. 依据USS协议分析接收到的报文。
USS协议是西门子专为驱动装置开发的通信协议。USS的工作机制是，通信是由主站发起，USS主站不断循环轮询各个从站，从站根据收到的指令，决定是否响应主站。从站不会主动发送数据。从站在以下条件满足时应答主站：接收到主站报文没有错误，并且本从站在接收到主站的报文中被寻址，上述条件不满足或者主站发出的是广播报文，从站不会做任何响应。USS的字符传输格式为11位，其中1位起始位、8位数据位、1偶校验、1位停止位。如下表所示：
起始位
数据位
校验位
停止位
1
0
1
2
3
4
5
6
7
偶X1
1
LSB
MSB
STX
LGE
ADR
有效据区
BCC
1
2
3
…
n
? LGE：长度1个字节，表明在LGE后字节的数量，上表中黄色区域长度；
? ADR：长度1个字节，表明从站地址；
? BCC：长度1个字节，异或校验和，USS报文中BCC前面所有字节异或运算的结果；
? 有效数据区：由PKW区和PZD区组成，如下表所示。
PKW区
PZD区
PKE
IND
PWE1
PWE2
…
PWEm
PZD1
PZD2
PZD1
PZDn
? PKE：长度一个字,结构如下表，任务或应答ID请参考《MM440使用大全》*13章。
Bit15- Bit 12 Bit 11 Bit 10-Bit 0
Bit15- Bit 12
Bit 11
Bit 10-Bit 0
任务或应答ID
0
基本参数号PNU
变频器参数号>=2000时，基本参数号PNU=变频器参数号-2000（Dec），例如P2155的基本参数号PNU=9B（Hex）（2155-2000=155（Dec）=9B（Hex））。
Bit15- Bit 12
Bit 11- Bit 8
Bit 7 - Bit 0
PNU扩展
0（Hex）
参数下标
变频器参数号>=2000时，PNU扩展=8（Hex）。
参数下标，例如P2155[2]中括号中的2表示参数下标为2。
? PWE：读取或写入参数的数值
PZD区用于主站与从站交换过程值数据：
? PZD1： 主站?从站 控制字
主站?从站 状态字
? PZD2： 主站?从站 速度设定值
主站?从站 速度反馈值
? PZDn： MM430/440支持较多8个PZD，MM420支持较多4个PZD
本文通过发送4个不同功能的报文来演示自定义USS报文的方法，USS协议详细说明请参照《MM440使用大全》*13章。
例1．把参数P2155[2]的数值修改为40.00Hz
字节数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
发送报文
2
0E
1
30
9B
80
2
42
20
0
0
4
7E
0
0
3C
应答报文
2
0E
1
20
9B
80
2
42
20
0
0
FB
31
0
0
9C
STX
Byte1
起始字符
LGE
Byte2
报文长度（字节3到字节16共14个字节）
ADR
Byte3
从站地址
PKW
Byte4-5
PKE内容：
Bit15- Bit 12（任务ID） =3（Hex），修改参数数值双字
Bit15- Bit 12（应答ID） =2（Hex），传送参数数值双字
Bit10- Bit 0（基本参数号PUN）=2155-2000（Dec）=9B（Hex）
Byte6-7
IND内容：
Bit15- Bit 12（PNU扩展） =8（Hex），参数号大于2000
Bit7- Bit 0（参数下标）=2（Hex），P2155[2]
Byte8-11
参数值，42 20 00 00（Hex）=40.0（浮点数）
PZD
Byte12-13
PZD1
Byte14-15
PZD2
BCC
Byte16
异或校验和
字节数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
发送报文
2
0E
1
12
BC
0
0
0
0
0
0
4
7E
0
0
D9
应答报文
2
0E
1
12
BC
0
0
0
0
0
5
FB
31
0
0
6C
STX
Byte1
起始字符
LGE
Byte2
报文长度（字节3到字节16共14个字节）
ADR
Byte3
从站地址
PKW
Byte4-5
PKE内容：
Bit15- Bit 12（任务ID） =1（Hex），读取参数数值
Bit15- Bit 12（应答ID） =1（Hex），传送参数数值单字
Bit10- Bit 0（基本参数号PUN）=700（Dec）=2BC（Hex）
Byte6-7
IND内容：
Bit15- Bit 12（PNU扩展） =0（Hex），参数号小于2000
Bit7- Bit 0（参数下标）=0（Hex），P700[0]
Byte8-11
参数值，5（Hex）=5（Dec）
PZD
Byte12-13
PZD1
Byte14-15
PZD2
BCC
Byte16
异或校验和
字节数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
发送报文
2
0E
1
0
0
0
0
0
0
0
0
4
7E
0
0
77
应答报文
2
0E
1
0
0
0
0
0
0
0
0
FB
31
0
0
C7
字节数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
发送报文
2
0E
1
0
0
0
0
0
0
0
0
4
7F
40
0
36
应答报文
2
0E
1
0
0
0
0
0
0
0
0
FF
34
3F
FF
6
请注意：如果按照以上4个例子发送报文可能会收到与例子中不一样的应答报文，这并不代表报文存在问题，可能由于变频器状态不同或参数设置不同造成。例子报文中已经计算了BCC校验的值，如果使用其他的报文需要自己计算BCC校验。
MM4系列变频器提供的串行接口为RS485接口，S7-300 PLC有3种通讯模块支持RS485接口：
2. RS485接口的CP340通讯模块；
3. RS485接口的CP341通讯模块；
信号
CPU314-2PtP
MM430/MM440
MM420
RS485接口针脚
端子
端子
P+
11
29
14
N-
4
30
15
1) 首先打开STEP7新建项目并插入CPU314-2PtP。
与通信有关的变频参数：
参数
设置值
功能说明
P0700
5
命令源选择：com链路USS通讯
P1000
5
频率设定源选择：com链路USS通讯
P2009
0
USS规格化：不规格化
P2010
6
USS波特率：9600bps
P2011
1
USS地址：1
P2012
2
PZD长度：2个字
P2013
4
PKW长度：4个字
r2024~r2031
只读
USS诊断数据
CPU314-2PtP调用系统功能块SFB60和SFB61进行串行通讯接口数据的发送和接收，SFB60与SFB61系统功能块已经包含在CPU中，只需在OB1中直接调用并分配背景数据块即可。在本例中分配DB60为SFB60的背景数据块，在OB1中调用程序：
REQ：
发送请求，每个上升沿发送一帧数据。
R：
终止发送。
LADDR：
PtP串口的起始地址，请查看PLC硬件配置中，PtP属性对话框Addresses栏址中显示的数值，本例中为“1023”，转化为16进制数为W#16#3FF。
DONE：
发送完成输出一个脉冲。
ERROR：
发送错误输出1。
STATUS：
发送块状态字。
SD_1：
发送数据区起始地址，发送数据区定义为DB1.DBB0开始的n个字节。
LEN：
发送字节的长度。
EN_R：
接收使能。
R：
终止接收。
LADDR：
PtP串口的起始地址，请查看PLC硬件配置中，PtP属性对话框Addresses栏址中显示的数值，本例中为“1023”，转化为16进制数为W#16#3FF。
NDR：
接收到新数据输出一个脉冲。
ERROR：
接收错误输出1。
STATUS：
接收块状态字。
RD_1：
接收数据区起始地址，接收数据区定义为DB2.DBB0开始的n个字节。
LEN：
接收到数据的长度。
将例子中的报文按字节顺序传送到从DB1.DBB0开始的16个字节中，设置MW104=16，当M100.0上升沿时PLC即发送一帧USS报文。如果变频器接收到的报文无误就会返回一条响应报文，需要将M200.0置1 PLC就会接收到响应报文，并把报文存储到从DB2.DBB0开始的16个字节中。
在USS通讯中变频器在收到主站发送的报文后会重新计算报文的BCC校验，如果计算结果与报文传送的BCC校验不一致，那么表明变频器接收到的信息是无效的，变频器将丢弃这一信息，并且不向主站发出应答信号。所以正确计算BCC校验尤为重要。前面提到的4个例子报文中已经计算好了BCC校验，下面给出利用S7-300 PLC编程计算15个字节的BCC校验的程序。
程序中将DB1.DBB0到DB1.DBB14中的内容依次进行异或计算，并把计算结果保存到DB1.DBB15中。
西门子6SL3244-0BB12-1BA1
