《可编程控制器应用技术》模块5任务.ppt

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1、模块5S7-200PLC拓展应用任务5-4S7-200与变频器的通信（1）了解S7-200PLC与变频器的联机方式。（2）熟悉S7-200PLC的通信端口设置为USS的方式。（3）掌握MM4系列变频器的相关参数，使其能够通过USS协议与S7-200PLC建立通信连接。（4）能够熟练使用S7-200PLC的USS指令（USS_INT、USS_CTRL、USS_RPM_x、USS_WPM_x），编写设备调试程序，实现用S7-200PLC的通信端口控制变频器的运行、停止、改变输出频率等目的。（5）能运用S7-200PLC与一台西门子MM440变频

2、器建立USS通信连接，并用S7-200的USS指令库编写USS基通信程序，能够对变频器进行启动及停止控制，并读出或写入变频器参数。任务目标任务5-4S7-200与变频器的通信前导知识传统的PLC与变频器之间的接口是依靠PLC的数字量输出来控制变频器的启停，依靠PLC的模拟输出来控制变频器的速度给定，这样做存在以下问题：①需要控制系统在设计时采用很多硬件，价格昂贵；②现场的布线多容易引起躁声和干扰；③PLC和变频器之间传输的信息受硬件的限制，交换的信息量很少；④在变频器的启停控制中由于继电器接触器等硬件的动作时间有延时，从而影响控制精度；⑤通

3、常变频器的故障状态由一个接点输出，PLC能得到变频器的故障状态，但不能准确的判断当故障发生时，变频器是何种故障。任务5-4S7-200与变频器的通信前导知识如果使用USS协议，所有型号的西门子变频器均可通过网络方式与PLC或PC机进行信息交换，数字化的信息传递提高了系统的自动化水平及运行的可靠性，解决了模拟信号传输所引起的干扰及漂移问题。USS协议通信介质采用RS-485屏蔽双绞线，最远可达1000m，因此可有效地减少电缆的数量，从而可以大大减少开发和工程费用，并极大地降低客户的启动和维护成本。另外，通过网络，可以连续地对多台变频器进行监视

4、和控制，实现多台变频器之间的联动控制和同步控制，通过网络还可以实时调整变频器的参数。PLC与变频器之间的通讯在西门子产品中是分以下几个步骤来完成的：首先要在STEP7-Micro/WIN编程软件上对变频器的控制通过USS协议指令进行各种设定，然后将其设定下载到PLC，最后连接变频器与PLC。当PLC进入运行状态后，就会根据USS协议指令的要求与变频器进行通信，实现对变频器的控制。任务5-4S7-200与变频器的通信前导知识1．USS协议简介USS（UniversalSerialInterfaceProtocol，通用串行接口协议）协议是西门

5、子公司为其变频器所开发的通用通信协议，可以支持变频器与PC或PLC之间的通信连接，是一种基于串行总线进行数据通信的协议。S7-200PLC可以将其通信端口设置为自由口模式的USS协议，以便实现PLC对变频器的控制。USS协议是主-从结构协议，规定了在USS总线上可以有一个主站（PLC）和最多31个从站（变频器）；总线上的每个从站都有唯一的标识码（即站地址，在从站参数中设定），主站依靠标识码识别各个从站；每个从站也只对主站发来的报文做出响应并回送报文，从站之间不能直接进行数据通信。另外，还有一种广播通信方式，主站可以同时给所有从站发送报文，从

6、站在接收到报文并做出相应的响应后可不回送报文。任务5-4S7-200与变频器的通信前导知识2．常用USS设备西门子变频器都带有一个RS485通信接口，PLC作为主站，最多允许31个变频器作为通信链路中得从站。USS主站设备包括：S7-200、S7-1200、CPU31xC-PtP、CP340、CP341、CP440、CP441等；USS从站设备包括：MM3、MM4、G110、G120、6RA70、6SE70等变频驱动装置及其他第三方支持USS协议的设备。任务5-4S7-200与变频器的通信前导知识3．USS指令库为了方便用户编程，西门子官方

7、提供了一个USS协议库，有4条指令可供调用。在使用USS协议之前，需要先安装西门子的指令库“Toolbox_V32-STEP7-MicroWIN32InstructionLibrary”，安装USS指令库以后，在STEP7-Micro/win指令树的“/指令/库/USSProtoolPort0”和“/指令/库/USSProtoolPort1”文件夹中分别出现8条指令，如图5-70所示。PLC将用这些指令来控制变频器的运行和参数的读写操作。任务5-4S7-200与变频器的通信前导知识3．USS指令库任务5-4S7-200与变频器的通信图5-7

8、0USS指令库前导知识3．USS指令库1）初始化指令USS_INIT表5-17USS_INIT指令格式及功能任务5-4S7-200与变频器的通信前导知识3．USS指令库1）初始化