使用USS协议库的S与变频器通信

1、第五节 使用USS协议库的S7-200与变频器的通信USS 协议指令是 STEP7-Micro/WIN 32 软件工具包一个组成部分，STEP 7-Micro/WIN 32 软件工具包通过专为 USS 协议通信而设计的预配置子程序和中断程序，使MicroMaster 变频器的控制更为方便，这些程序在STEP 7-Micro/WIN 指令树的库文件夹中作为指令出现。使用这些新指令可控制变频器和读/写变频器参数，当你选择 USS 协议指令时，会自动添加一个或几个有关的子程序 (USS 1 至 USS 7) 而不需编程者的参与。1 USS_INIT USS_INIT 指令用于允许和初始化或禁止 Mi

2、croMaster 变频器通信，在可以使用任何其它 USS 协议指令之前，必须先执行 USS_INIT 指令且没有错误返回。指令执行完后，完成位Done bit 立即置位，然后才能继续执行下一条指令，当 EN 输入为接通时，每一次扫描执行指令。每一次要改变通信状态，必须精确地执行一次 USS_INIT 指令。因此应通过一个边沿跳变检测指令来检测 EN 的脉冲接通，一旦 USS 协议已启动，在改变初始化参数之前，必须通过执行一个新的 USS_INIT 指令，以禁止 USS 协议。USS 输入的值选择通信协议，1 将端口 0 分配给USS 协议和允许该协议，0 将端口0 分配给PPI 并禁止USS

3、 协议。BAUD 设定波特率在 1200 2400 4800 9600 或 19200。ACTIVE 指示哪一个变频器是激活的，共32位（第0-31位），每一位对应一台变频器。例如第0位为1时，则表示激活0号变频器；第0位为0则不激活它。 被激活的变频器都是自动地在后台进行轮询控制，以控制其运行和采集其状态。 当 USS_INIT 指令完成时DONE输出接通ERR 输出字节包含指令执行的结果。 2 DRV_CTRLDRV_CRTL指令用于控制 ACTIVE MicroMaster 变频器。DRV_CRTL指令将选择的命令放在一个通信缓冲区内， 缓冲区中的命令发送到编址的变频器（DRIVE 参数

4、），如果该变频器已由 USS_INIT 指令的 ACTIVE 参数选中的话。每个变频器只应有一个 DRV_ CTRL 指令。EN 位必须接通，以启动DRV_CRTL指令。典型地这个指令总是在允许状态。RUN/STOP 指示变频器是接通1 或是断开0。当RUN 位是接通时，MicroMaster 变频器收到一个命令以便开始以规定的速度和方向运动。为了使变频器运动必须具备以下条件1） 在USS_INIT 中将变频器激活；2） 输入参数OFF1 和 OFF2必须设定为 0；3） 输出参数FAULT 和 INHIBIT 必须为0。当 RUN 断开时，则发送 MicroMaster 变频器一个命令， 电

5、动机速度降低一直到停止。OFF2 位用来使 MicroMaster 变频器减速到停止。 OFF3 位用来命令 MicroMaster 变频器快速停止。F_ACK（故障确认位）用来确认一个故障，当 F_ACK 从低变高时，变频器清除故障（FAULT）。DIR 方向位，指示变频器应向那个方向运动（0-逆时针方，向1-顺时针方向）。DRIVE（变频器地址）输入是 DRV_CTRL 命令发送给MicroMaster 变频器的地址，有效地址为 0 至 31。SPD_SP（速度设定点）是全速度百分值的变频速度-200.0% 至 200.0% 。SPD_SP 负值使变频器反方向旋转。RSP_R(收到响应)位

6、确认从变频器来的响应对所有激活的变频器轮询最新的变频状态信息。每当CPU 从变频器收到一个响应RSP_R 位接通进行一次扫描并更新以下所有的数值。ERR 是一个错误状态字节它包含与变频器通讯请求的最新结果。STATUS是由变频器返回的状态字的原始值。RUN_EN （RUN 允许）指示变频器正在运行1 或已停止0。DIR_CW 指示变频器的旋转方向（0-逆时针方向1-顺时针方向）。INHIBIT 指示变频器上的禁止位的状态（0-不禁止1-被禁止）。要清除禁止位，FAULT 位必须断开，RUN OFF2 以及 OFF3 输入也必须断开。FAULT 指示故障位的状态（0-无故障1-故障）。变频器显示

7、故障代码。（参阅变频器使用手册）要清除 FAULT 位，需消除故障原因并接通 F_ACK 位。第二节 MICROMASTER 420 通用型变频器MICROMASTER420 是用于控制三相交流电动机速度的变频器系列。本系列有多种型号，从单相电源电压，额定功率120W 到三相电源电压，额定功率11KW 可供用户选用。本变频器由微处理器控制，并采用具有现代先进技术水平的绝缘栅双极型晶体管（IGBT）作为功率输出器件。因此，它们具有很高的运行可靠性和功能的多样性。其脉冲宽度调制的开关频率是可选的，因而降低了电动机运行的噪声。全面而完善的保护功能为变频器和电动机提供了良好的保护。MICROMASTE

8、R420 具有缺省的工厂设置参数，它是给数量众多的简单的电动机控制系统供电的理想变频驱动装置。由于MICROMASTER420 具有全面而完善的控制功能，在设置相关参数以后，它也可用于更高级的电动机控制系统。MICROMASTER 420 既可用于单机驱动系统，也可集成到“自动化系统”中。一、电源和电动机的接线1本变频器必须接地。2.在连接变频器或改变变频器接线之前，必须断开电源。3.确信电动机与电源电压的匹配是正确的。不允许把单相 / 三相 230 V 的 MICROMASTER变频器连接到电压为400V 或更高的三相电源。4.在向同步电动机供电或并联连接几台电动机时，变频器必须在V/f 控

9、制特性下（P1300 =0，2 或 3）运行。图 2-1-1 MICROMASTER 420 变频器的接线端子1) 带有滤波器或不带滤波器图 2-1-2 电动机和电源的接线方法二、 控制端子图 2-1-3 MICROMASTER 420 变频器的控制端子三、变频器的方框图图2-1-3 MICROMASTER 420 变频器的方框图第三节 西门子MM420变频器功能参数设置与操作一、用BOP进行调试的简要说明利用基本操作面板（BOP）可以改变变频器的各个参数。BOP 具有 7 段显示的五位数字，可以显示参数的序号和数值，报警和故障信息，以及设定值和实际值。参数的信息不能用 BOP 存储。提示：

10、在缺省设置时， 用 BOP 控制电动机的功能是被禁止的。 如果要用 BOP 进行控制，参数 P0700 应设置为 1，参数 P1000也应设置为 1。 变频器加上电源时，也可以把 BOP装到变频器上，或从变频器上将 BOP拆卸下来。 如果 BOP 已经设置为 I/O控制（P0700=1），在拆卸 BOP时，变频器驱动装置将自动停车。BOP基本操作面板上的按钮功能基本操作面板（BOP）上的按钮显示/按钮功能功能的说明状态显示LCD 显示变频器当前的设定值。起动变频器按此键起动变频器。缺省值运行时此键是被封锁的。为了允许此键操作，应设定P0700=1。停止变频器OFF1：按此键，变频器将按选定的斜

11、坡下降速率减速停车.缺省值运行时此键被封锁；为了允许此键操作，应设定P0700=1。OFF2：按此键两次（或一次，但时间较长）电动机将在惯性作用下自由停车此功能总是“使能”的。改变电动机的转动方向按此键可以改变电动机的转动方向。电动机的反向运行用负号（）或闪烁的小数点表示。缺省值运行时此键是被封锁的，为了使此键的操作有效，应设定P0700=1。电动机点动在变频器无输出的情况下按此键，将使电动机起动，并按预设定的点动频率运行。释放此键时，变频器停车。如果变频器/电动机正在运行，按此键将不起作用。功能此键用于浏览辅助信息。变频器运行过程中，在显示任何一个参数时按下此键并保持不动2 秒钟，将显示以下

12、参数值（在变频器运行中，从任何一个参数开始）：1. 直流回路电压（用d 表示 单位：V） 2. 输出电流（A）3. 输出频率（Hz）4. 输出电压（用o 表示 单位：V）。5. 由P0005 选定的数值（如果P0005 选择显示上述参数中的任何一个（3 4，或5）， 这里将不再显示）。连续多次按下此键，将轮流显示以上参数。跳转功能在显示任何一个参数（rXXXX 或PXXXX）时短时间按下此键，将立即跳转到r0000, 如果需要的话，您可以接着修改其它的参数。跳转到r0000 后，按此键将返回原来的显示点。访问参数按此键即可访问参数。增加数值按此键即可增加面板上显示的参数数值。减少数值按此键即可

13、减少面板上显示的参数数值. 1.基本操作面板更改参数的数值改变P0004参数过滤功能改变参数数值的一个数字为了快速修改参数的数值，可以一单独修改显示出的每个数字，操作步骤如下：确信已处于某一参数数值的访问级（参看“用BOP 修改参数”）。1.按 （功能键），最右边的一个数字闪烁。2.按 / ，修改这位数字的数值。3.再按 （功能键），相邻的下一位数字闪烁。4.执行2至4步，直到显示出所要求的数值。5.按 ，退出参数数值的访问级。2、快速调试变频器有许多参数，为了快速进行调试，选用其中最基本的参数进行修正即可，过程如下：综合实训二 基于PLC实现变频器多段调速控项目1 MM420变频器通过功能参

14、数设置实现多段调速一、实验目的了解PLC控制变频器做多段速度选择变频调速的方式二、实验设备序号名 称型号与规格数量备注1 单相交流电源220V1PDX-012 三相鼠笼式异步电动机DJ2413 变频器MM4201PDX-01 图5-2-1三、实验原理1. 根据输入选择，PLC输出相应的驱动信号到变频器数字输入端，变频器根据预先设置的参数输出相应的电压信号到电动机。四、实验内容和步骤1.连接变频器和电机之间的导线，打开变频器电源。2.先恢复变频参数为工厂缺省值，再设置本实验参数。P0010=30 P3900=1 重新上电 P0010=1 P0700=2P1000=3 P3900=1 重新上电P0

15、003=2 P0700-P0703=17P1001=5 P1002=10 P1003=20 P1004=30 P1005=40 P1006=50P1007=55 P1082=55 P1120=1.0 P1121=1.0以上设置最多可以选择7 个固定频率。各个固定频率的数值根据下表选择：3.参数设置完成后将变频器重新上电，再接通SB1键，激活变频器数字信号输入端DIN1，变频器由此根据设定的参数值输出5 Hz驱动信号给电动机，电机以此运行。断开SB1键，变频器无信号输出，电机停止运转。4.接通SB2键，激活变频器数字信号输入端DIN2，变频器由此根据设定的参数值输出10 Hz驱动信号给电动机，电

16、机以此频率运行。断开SB2键，变频器无信号输出，电机停止运转。 5.其余各开关分别对应不同的频率值，对三个开关的不同组合,可构成七种速度。五、实验报告 写出完成此实验的具体步骤和注意事项。项目2 基于PLC实现变频器多段调速度选择变频调速实训一、实验目的了解PLC控制变频器做多段速度选择变频调速的方式二、实验设备序号名 称型号与规格数量备注1 三相交流电源220V1PDX-012 三相鼠笼式异步电动机DJ2413 变频器MM4201PDX-214 PC/PPI通讯电缆1西门子5 PLC主机 CPU2241西门子6PLC/变频器连接电缆 17 计算机1自备 图5-2-2三、实验原理1. PLC与

17、变频器之间进行USS通讯，外部开关控制PLC执行程序中相关程序段，控制电机进行速度调节运行。四、实验内容和步骤1.先恢复为工厂缺省值，再设置参数P0700和P1000为5，对其站点号和波特率参数进行修改，其中P2011为18， P2010为6.另外在程序段中，也要将波特率和站点号设置的与变频器设置相一致，在主程序MAIN的USS-INIT网络段中，Baud设置一定要和所要激活的变频器所设置的波特率一致都为9600，还有Active参数为所要激活的变频器的站点号，可以是单台也可以是多台，但不超过32台范围，其中设置值可参看（系统手册中USS通讯章节）。样例程序中所设变频器站为18号，波特率为9600，梯形图表示即为：I0.0 运行 I0.1 停止 I0.2 急停 I0.3 故障清除 I0.4 反向I0.5 20%满速度输出 I0.6 40%满速度输出 I0.7 60%满速度输出I1.0 80%满速度输出 I1.1 100%满速度输出Q0.0 使能指示 Q0.1 运行指示 Q0.2 方向指示 Q0.3 禁止指示 Q0.4 故障指示2.合上SB1驱动器使能, 再合上SB6