S7-1200PLC技术及应用 课件 项目20 传输链的速度控制

传输链的速度控制一、USS通信指令USS（UniversalSerialInterfaceProtocol，通用串行接口协议），是西门子公司的变频器与PLC之间通信的一种协议。S7-1200CPU（V4.1版本及以上）扩展了USS功能，可以使用PROFINET或PROFIBUS分布式I/O机架上的串行通信模块与西门子的变频器进行USS通信。S7-1200PLC的USS通信需要配置串行通信模块，如CM1241（RS485）、CM1241RS422/485或板CB1241RS485板，每个RS-485端口最多可与16台变频器通信。一个S7-1200CPU中最多可安装三个CM1241或RS422/485模块和一个CB1241RS485板。1、使用USS协议的优点2）无需重新布线就可以改变控制功能。1）USS协议对硬件设备要求低，减少了设备之间布线的数量。3）可通过串行接口设置来修改变频器的参数。4）可连续对变频器的特性进行监测和控制。2、SINAMICS通信的标准报文

标准报文适用于SINAMICS、MICROMASTER和SIMODRIVE611系列变频器的速度控制。读报文时，第一字为状态字（ZSW1），第二个字是主监控值。

标准报文只有2个字，写报文时，第一个字是控制字（STW1），第二个字是主设定值。2、SINAMICS通信的标准报文——控制字含义16#047E:停止16#047F:起动16#0C7F:反向2、SINAMICS通信的标准报文——主设定值

主设定值是一个字，用十六进制格式表示，最大数值是16#4000，对应变频器的额定频率或转速。如果主设定值被设定为16#2000时，对应变频器的输出频率为额定频率的50%。3、USS通信指令——USS_PORTSTATUS：扫描或初始化的状态。PORT：PtP通信端口标识符。BAUD：USS通信波特率。常用波特率有4800bit/s、9600bit/s、19200bit/s、38400bit/s、57600bit/s、115200bit/s等。USS_DB：USS_DRIVE指令的背景数据块，与同一个USS网络和串行通信端口相关的所有USS功能都必须使用同一个背景数据块。ERROR：0-无错误，1-有错误。3、USS通信指令——USS_DRVOFF2：电气停止位，当位为FLASE，变频器自由停车。OFF3：快速停止位，当位为FLASE，变频器将通过制动驱动器来使其快速停止。F_ACK：故障应答位，该位将复位驱动器上的故障。RUN：驱动器起始位，当该位为TRUE时，该驱动器以预设的速度运行（注意：运行时要保持为TURE状态）。3、USS通信指令——USS_DRVDRIVE：驱动器的USS站地址，有效范围为驱动器1～16。DIR：旋转方向控制位，如果该输入为TRUE，电动机旋转方向为正向（当SPEED_SP为正数时）。CTRL3-8：控制字3-8，写入驱动器上用户组态的参数中的值。SPEED_SP：速度设定值，用频率的百分比表示，正值表示正向。PZD_LEN：PDZ字长，有效值为2、4、6或8个字。默认值为2。3、USS通信指令——USS_DRVD_DIR：驱动器运行方向位，该位指示驱动器是否正向运行。NDR：新数据就绪位。ERROR：故障位。STATUS：扫描或初始化的状态。RUN_EN：启用运行位，该位指示驱动器是否正在运行。3、USS通信指令——USS_DRVSTATUS1-8：驱动器状态字1-8，该值包含驱动器的固定状态位。INHIBIT：变频器禁止位标志。FAULT：变频器故障，该位表明驱动器已记录一个故障。用户必须清除该故障并置位F_ACK位以清除该位。SPEED：变频器当前速度（驱动器状态字2的标定值），用百分比表示。二、USS通信指令的应用1、控制要求

通过USS通信实现“点动调节电动机的运行速度”，即变频器驱动的电动机运行后，通过正向或反向运行点动按钮调节电动机的运行速度，每次调节值为电动机额定频率的2%。2、元件的选型与线路的连接（1）元件的选型

PLC可以选择西门子S7-1200中任意型号CPU，在此，选择为CPU1214CAC/DC/RLY；通信接口模块为CM1241RS485;

变频器为G120C。2