西門子6SL3210-1KE17-5UB1

6SL3210-1KE17-5UB1 SINAMICS G120C 標稱功率：3.0kW 有 150% 過載 3 秒 380-480V+10/-20% 三相交流 47-63Hz 未過濾 I/O-接口： 6DI，2DO，1AI，1AO 集成式安全轉矩切斷 現場總線集成： USS/MODBUS RTU； 防護等級 IP20/UL Open Typ 尺寸：FSA 196x 73x 203（高x寬x深） 外部 24V

在進行PLC編程之前，請確認USS協議庫已經安裝，如圖1-1。

圖1-1

2.2 S7-200與控制單元間的接線

圖1-2

CU240E-2的控制端子排如圖1-2，從控制單元底部看，共有5個接線端子，其中2號端子為RS485P，3號端子為RS485N，用于通信數據的發送和接收。

圖1-3

S7-200作為USS通信主站，其通信端口和變頻器從站的接線如圖1-3。在通信網絡的首、末端需要使用終端電阻。
對于S7-200，需要在通信端口端子3和8之間，連接一阻值為120歐姆的電阻。
對于變頻器，把通信網絡末端的CU240E-2終端電阻撥碼開關撥到ON位置即可（位置在圖1-1中，標號⑨）；中間位置的CU240E-2，終端電阻撥碼開關必須撥到OFF位置。
本例中，S7-200（CPU224 XP CN）使用通信端口Port 0和變頻器進行通信。




2 變頻器設置

2.1 地址設置
變頻器的USS通信地址可以通過控制單元上的總線地址撥碼開關（位置在圖1-1中，標號⑤）進行設置。當地址撥碼開關的位置都為OFF時，也可用過參數P2021進行設置。

2.2 參數設置
除了設置地址之外，還需要對變頻器一些基本的通信參數進行設置，才可以進行USS通信，如表2-1所示：

表2-1

 

3 PLC編程

3.1使用USS協議的初始化模塊初始化S7-200的PORT0端口

圖3-1

功能塊說明：

注： 此處以及下文的“功能塊說明”僅介紹了功能塊內的主要管腳
          功能，未說明的管腳功能，請參考Step7 Micro-Win V4.0軟件的
          幫助文件。

輸入：
EN：使能。每次改變通訊狀態都應該執行一次初始化指令，EN信號應該通過脈沖激活。本例中，Port 0端口一直作為USS通信端口使用，因此使用SM0.1初始化一次即可。
Mode：1——為端口0USS協議，并啟用該協議。
Baud：波特率，應與變頻器定義的波特率*。本例中，使用9600。
Active：激活驅動器地址，參考圖3-2。本例中，使用2#1000，即激活驅動器地址3。

圖3-2 激活驅動器地址3和5

3.2 使用USS_CTRL功能塊控制變頻器的運行

3.2.1 USS_CTRL功能塊編程

圖3-3

功能塊說明：

輸入：

EN：通常情況總是激活。
RUN：啟動變頻器。0-停止；1-啟動。
OFF2：自由停車。0-正常；1-自由停車。西門子6SL3210-1KE17-5UB1
OFF3：快速停止。0-正常；1-快速停止。
F _ACK：故障復位。通過上升沿對變頻器進行故障復位。
DIR：運行方向。0-正轉；1-反轉
Drive：變頻器USS地址，0-31。本例使用3。
Speed~：速度設定值，通過百分比進行設定，范圍 -200.0~~200.0%。

輸出：

Error：錯誤代碼。有關錯誤代碼說明，請參考表3-1。
Status：變頻器返回的狀態字。有關G120變頻器狀態字，請參考《參數手冊》有關r52參數的說明。
Speed：變頻器返回的速度實際值的百分比。
Run_EN：變頻器運行狀態。0-停止；1-運行。
D_Dir：變頻器運行方向。0-正轉；1-反轉。
Inhibit：變頻器禁止位狀態。0-正常；1-禁止。
Fault：變頻器故障狀態。0-正常；1-故障。

表3-1

3.2.2 分配庫存儲區，編譯，下載。
在編譯程序之前，選擇 “程序塊” ->“ 庫”， 右鍵點擊，選擇“庫存儲區”。在彈出的對話框中點擊 “建議地址” 選擇V存儲區的地址后點擊 “OK”退出。如圖3-4。

圖3-4

分配庫存儲區之后，編譯并下載。

3.2.3 控制變頻器運行。
此時，即可通過USS通信，控制變頻器的運行。
例，
打開狀態表監控，如圖3-5。
M1.0為變頻器的啟?？刂莆?，初始值為0，從0強制為1后，變頻器即可運行。
VD30為變頻器的速度設定值，強制為20.0后，變頻器將以20%的速度運行。
VW20，VD22分別為變頻器返回的狀態字和速度實際值。

圖3-5


3.3 讀寫參數
根據參數的不同數據類型，需要使用不同的功能塊進行變頻器參數的讀寫。下文中，將通過舉例進行介紹。
注：目前，USS協議庫的參數讀寫功能塊，僅適用于讀寫參數號在3999以下的參數。對于參數號在4000以上的參數，如果要進行讀寫，可參考《操作說明》，7.4.2.4節，使用自由口編程的方式進行讀寫，在此不作介紹。
G120《操作說明》下載地址：30563628

3.3.1 使用USS_RPM_R功能塊讀取浮點型參數

圖3-6

功能塊說明：
輸入：
EN：需要讀取參數時激活。
XMT_~：操作請求。使用上升沿激活。
Drive：變頻器USS地址。本例中，使用3。
Param：要讀取的參數號。本例中，讀取參數r27（輸出電流實際值）。
Index：參數下標。本例中，r27無下標，必須定義為下標0。
輸出：
Value：返回的參數值。

手冊分類

S7-1500 系統為大家提供了很多可以參考和學習的手冊，這些手冊數目和種類眾多，剛開始接觸S7-1500 系統的用戶可能無法快速找到自己需要的手冊，在這里向大家簡單介紹一下S7-1500手冊的分類。

總的來說，S7-1500自動化系統提供的手冊分為以下三類：

系統手冊：描述某個產品系列的整體信息，包括該產品系列的組件，硬件配置、安裝 、接線規則 ，調試和維護以及相關技術規范和尺寸圖。

功能手冊：介紹了各種產品使用時需要了解的概念，背景知識和各種功能的實現方法。

設備手冊：詳細介紹產品組件的特性，技術參數，使用及診斷方法。

下面我們通過一個簡單的實例來介紹一下S7-1500 選擇相關手冊的方法。

例如，在S7-1500 CPU中通過程序處理一個數字量輸入模塊DI 16x24VDC HF的硬件中斷，我們需要查閱哪些手冊呢：

1.首先我們需要了解該模塊都可以提供哪些硬件中斷，這部分內容可以參考相關I/O模塊的設備手冊。

在本例中我們查閱的是《S7-1500/ET 200MP DI 16x24VDC HF 數字量輸入模塊》設備手冊，在該手冊的“中斷/診斷報警”章節我們可以知道這款模塊可以由那些類型的信號來觸發硬件中斷。

除此之外，在設備手冊中還可以查閱到相關模塊的技術參數（如可測量的信號類型、供電電壓），接線圖，以及尺寸圖等詳細信息。

2.除了組態模塊的硬件中斷，我們還需要了解在模塊觸發硬件中斷后，CPU如何處理這些中斷的，這部分內容可以在系統手冊中找到。

在《S7-1500 自動化系統》手冊的“事件和OB”章節描述了不同事件對應的不同OB，以及不同OB的優先級和運行特性。初次之外，在S7-1500系統手冊中還可以了解到S7-1500自動化系統的新特性，所有支持的模塊，系統安裝和接線規則，以及相關模塊的技術規范和尺寸圖等系統相關的信息。

3.如果希望了解更多關于OB執行方式，中斷產生系統開銷（響應時間），我們同樣可以通過相應的功能手冊查找到相關的信息。

在功能手冊《S7-1500、ET 200MP 和 ET 200SP 循環和響應時間》中就詳細描述了不同 OB 的執行方式以及不同中斷的響應時間；同樣在功能手冊《S7-1500、ET 200MP、ET 200SP模擬值處理》還可以了解模擬信號測量中許多參數的概念和解釋。