西门子USS通信协议技术分析

西门子S7-200和Micro Master变频器之间的通讯协议USS

西门子S7-200和Micro Master变频器之间的通讯协议USS 传统的PLC与变频器之间的接口大多采用的是依靠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3、PLC 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，影响控制精度。

5、通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。

如果PLC通过与变频器进行通讯来进行信息交换，可以有效地解决上述问题，通讯方式使用的硬件少，传送的信息量大，速度快，等特点可以有效地解决上述问题，另外，通过网络，可以连续地对多台变频器进行监视和控制，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的调整变频器的参数。

目前各个厂家的变频器都相继的开发出了支持连网的功能，比如，很多变频器都有了支持现场总线（如：DEVICENET、PROFIBUS、AS_I）等的接口协议，可以很方便的与PLC 进行数据通信。

现在主要介绍西门子S7-200和Micro Master变频器之间的通讯协议USS，使用USS通讯协议，用户可以通过程序调用的方式实现S7-200和Micro Master变频器之间的通信，编程的工作量小，通讯网络由PLC和变频器内置的RS485通讯口和双绞线组成，一台S7-200最多可以和31台变频器进行通讯，这是一种费用低、使用方便的通讯方式。

一、USS通讯协议介绍USS通讯协议的功能，所有的西门子变频器都带有一个RS485通讯口，PLC作为主站，最多允许31个变频器作为通讯连路中的从站，根据各变频器的地址或者采用广播方式，可以访问需要通讯的变频器，只有主站才能发出通讯请求报文，报文中的地址字符指定要传输数据的从站，从站只有在接到主站的请求报文后才可以向从站发送数据，从站之间不能直接进行数据交换。

西门子S7-200和Micro Master变频器之间的通讯协议USS

西门子S7-200和Micro Master变频器之间的通讯协议USS 传统的PLC与变频器之间的接口大多采用的是依靠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3、PLC 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，影响控制精度。

5、通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。

如果PLC通过与变频器进行通讯来进行信息交换，可以有效地解决上述问题，通讯方式使用的硬件少，传送的信息量大，速度快，等特点可以有效地解决上述问题，另外，通过网络，可以连续地对多台变频器进行监视和控制，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的调整变频器的参数。

目前各个厂家的变频器都相继的开发出了支持连网的功能，比如，很多变频器都有了支持现场总线（如：DEVICENET、PROFIBUS、AS_I）等的接口协议，可以很方便的与PLC 进行数据通信。

现在主要介绍西门子S7-200和Micro Master变频器之间的通讯协议USS，使用USS通讯协议，用户可以通过程序调用的方式实现S7-200和Micro Master变频器之间的通信，编程的工作量小，通讯网络由PLC和变频器内置的RS485通讯口和双绞线组成，一台S7-200最多可以和31台变频器进行通讯，这是一种费用低、使用方便的通讯方式。

一、USS通讯协议介绍USS通讯协议的功能，所有的西门子变频器都带有一个RS485通讯口，PLC作为主站，最多允许31个变频器作为通讯连路中的从站，根据各变频器的地址或者采用广播方式，可以访问需要通讯的变频器，只有主站才能发出通讯请求报文，报文中的地址字符指定要传输数据的从站，从站只有在接到主站的请求报文后才可以向从站发送数据，从站之间不。

USS通信协议

西门子S7-1200 紧凑型PLC在当前的市场中有着广泛的应用，作为经常与SINAMICS G120系列变频器共同使用的PLC，其USS通信协议的使用一直在市场上有着非常广泛的应用。

本文将主要介绍如何使用USS通信协议来实现S7-1200与G120变频器的通信。

1．控制系统原理和接线图下图是本例中所使用的原理和接线图。

图1:控制系统原理和接线图2．硬件需求S7-1200PLC目前有3种类型的CPU：1）S7-1211C CPU。

2）S7-1212C CPU。

3）S7-1214C CPU。

这三种类型的CPU都可以使用USS通信协议通过通信模块CM1241RS485来实现S7-1200与G120变频器的通信。

本例中使用的PLC硬件为：1）PM1207电源(6EP1332-1SH71)1）S7-1214C(6ES7214-1BE30-0XB0)1) CM1241RS485(6ES7241-1CH30-0XB0)2) 模拟器(6ES7274-1XH30-0XA0)本例中使用的G120变频器硬件为：1）SINAMICS G120PM240 （6SL3244-0BA20-1BA0）2）SINAMICS G120CU240S（6SL3224-0BE13-7UA0）2）SIEMENS MOTOR(1LA7060-4AB10)3）操作面板(XAU221-001469)4）USS 通信电缆(6XV1830-0EH10)3．软件需求1) 编程软件Step7Basic V10.5( 6ES7822-0AA0-0YA0)4．组态我们通过下述的实际操作来介绍如何在Step7Basic V10.5 中组态S7-1214C 和G120变频器的USS通信。

4. 1 PLC 硬件组态首先在Step7Basic V10.5中建立一个项目，如图1所示。

图2：新建S71200项目在硬件配置中，添加CPU1214C和通信模块CM1241RS485模块，如图2所示。

PLC通过USS协议网络控制变频器的运行

（14）Inhibit表示驱动器上的禁止位状态（0—不禁止，1—禁止）。欲清除禁止位，故障位必须为OFF，运行、OFF2和OFF3输入也必须为OFF。
（15）D_Dir表示驱动器的旋转方向。（16）Run_EN（运行启用）表示驱动器是在运行（1）还是停止（0）。（17）Speed是以全速百分比表示的驱动器速度，其范围为：200.0%～200.0%。（18）Staus是驱动器返回的状态字原始数值。
1）DRIVE（驱动器）在USS_INIT中必须被选为ACTIVE （激活）。
2）OFF2和OFF3必须被设为0。 3）Fault（故障）和Inhibit（禁止）必须为0。
（6）当RUN为OFF时，会向驱动器发出一条命令，将速度降低，直至电动机停止。OFF2位被用于允许驱动器自由降速至停止。 OFF2被用于命令驱动器迅速停止。
3、USS_RPM
USS_RPM指令用于读取变频器的参数，USS协议有3条读指令：（1）USS_RPM_W指令读取一个无符号字类型的参数。（2）USS_RPM_D指令读取一个无符号双字类型的参数。（3）USS_RPM_R指令读取一个浮点数类型的参数。
指令说明：（1）一次仅限将一条读取（USS_RPM_x）或写入（USS_WPM_x）指
（9）设置串行链接参考频率：P2000=1～650，单位为Hz，默认值为50。
（10）设置USS的规格化：P2009=USS规格化（具有兼容性）。设置值为0时，根据P2000的基准频率进行频率设定值的规格化。设置值为1时，允许设定值以绝对十进制数的形式发送。如在规格化时设置基准频率为50.00Hz，则所对应的十六进制数是4 000，十进制数值是 16 384。
指令说明：（1）一次仅限将一条读取（USS_RPM_x）或写入（USS_WPM_x ）指令设为激活。（2）当MicroMaster驱动器确认收到命令或发送一则错误条件时， USS_WPM_x事项完成。当该进程等待应答时，逻辑扫描继续执行。（3）EN位必须为ON，才能启用请求传送，并应当保持打开，直至设置“Done”位，表示进程完成。例如，当XMT_REQ输入为ON，在每次扫描时向MicroMaster传送一条USS_WPM_x请求。因此， XMT_REQ输入应当通过一个脉冲方式打开。（4）当驱动器打开时，EEPROM输入启用对驱动器的RAM和 EEPROM的写入，当驱动器关闭时，仅启用对RAM的写入。请注意，该功能不受MM3驱动器支持，因此该输入必须关闭。（5）其他参数的含义及使用方法参考USS_RPM指令。

USS协议实现S7-1200与G120变频器的通信

如何通过USS协议实现S7-1200 与G120变频器的通信How to communication between S7-1200 and G120 inverter by USS protocol摘要本文介绍了通过USS 协议实现S7-1200 与G120变频器的通信。

关键词USS 协议，S7-1200，G120，变频器Key Words USS protocol，S7-1200，G120，Frequency converterIA&DT Service & Support Page 2-18目录如何使用USS协议实现S7-1200 与G120变频器的通信 (1)1．控制系统原理和接线图 (4)2．硬件需求 (5)3．软件需求 (5)4．组态 (5)4. 1 PLC 硬件组态 (5)4. 2 G120参数设置 (7)5．USS通信原理与编程的实现 (8)5. 1 S7 1200 PLC与G120 通过USS通信的基本原理 (8)5. 2 S7 1200 PLC进行USS通信的编程 (10)5. 3 S7 1200 PLC进行USS通信的调试 (16)附录－推荐网址 (17)IA&DT Service & Support Page 3-18西门子S7-1200 紧凑型PLC在当前的市场中有着广泛的应用，作为经常与SINAMICS G120系列变频器共同使用的PLC，其USS通信协议的使用一直在市场上有着非常广泛的应用。

本文将主要介绍如何使用USS通信协议来实现S7-1200与G120变频器的通信。

1．控制系统原理和接线图下图是本例中所使用的原理和接线图。

图1:控制系统原理和接线图IA&DT Service & Support Page 4-182．硬件需求S7-1200 PLC目前有3种类型的CPU：1）S7-1211C CPU。

2）S7-1212C CPU。

利用USS通讯协议实现西门子变频器控制

《自动化技术与应用》2019年第38卷第1期工业控制与应用Industry Con t rol a n d Applications利用USS通讯协议实现西门子变频器控制何淼(陕西国防工业职业技术学院，陕西西安710300)摘要：研讨西门子USS协议实现变频器的PLC控制，通过变频器与上位机的连接，从触摸屏上直接控制变频器的启停、在线更改和监控运行参数，克服了开关量或模拟量控制系统的缺点，达到简化线路、降低干扰、提高系统可靠性和智能化控制的目的。

关键词：USS协议；变频器；MCGS；实时监控中图分类号:TN773文献标识码：A文章编号:1003-7241(2019)01-0023-05Realization of Inverter Control Using USSCommunication ProtocolHE Miao(Shaanxi Defence Vocational and Technical College,Xi'an710300China)Abstract:This paper discusses the PLC control of inverter using Siemens USS protocol,through the inverter and PC connection,it directly controls the inverter from the touch screen to start and stop,online change and monitor the operational parameters, Overcome the disadvantages of the switch or analog control systems,to simplify the circuit and reduce the interference and improve system reliability and intelligent control objective.Key words:USS protocol;inverter;MCGS;real-time monitoring1引言随着网络技术和通信技术的不断发展，电机越来越多地采用变频器进行控制。

PLC和西门子MICROMASTER 420变频器通讯详解

PLC和西门子MICROMASTER 420变频器通讯详解一、西门子变频器通讯协议介绍西门子变频器采纳西门子的USS通讯协议，依据西门子变频器说明书与通讯有关的主要参数如下：P0003：=3用户访问级（专家级）P0700：=5 选择命令源（通过COM 链路的USS 设置）P1000：=5 频率设定值的选择（通过COM 链路的USS 设定）P2023：=1 USS 规格化，使能规格化假如P2023 设置为1，数值是以肯定十进制数的形式发送，即4000（十进制）（=0FA0hex）等于40.00Hz。

P2023：=6 USS 波特率（9600 波特）P2023：=1 USS 地址，为变频器指定一个唯一的串行通讯地址。

P2023：=2 USS 协议的PZD (过程数据)长度（这个长度和R2023数据有关）P2023：=127 USS 协议的PKW 长度，可变长度二、通讯报文的结构每条报文都是以字符STX（=02hex）开头，接着是长度的说明（LGE）和地址字节（ADR）。

然后是采纳的数据字符。

报文以数据块的检验符（BCC）结束。

STX LGE ADR 1 2 … ……. N BCC|采纳的数据字符|这种通讯结构是变频器自己定义的数据格式，类似于仪表通讯，国产plc与这样的格式通讯一般是AXCII通讯或者自由口通讯，也就是自己根据通讯格式组织针通讯。

三、报文写入数据定义系统默认写入数据在R2023的【0】、【1】、【2】、【3】都有定义，可以修改成自己想要的地址。

四、报文读取数据定义系统默认PLC读回数据在R2023的【0】、【1】、【2】、【3】都有定义，可以修改成自己想要的地址。

通过修改R2023和R2023内部地址，就可以根据使用需求进行PLC 和西门子MICROMASTER 420变频器数据交换了。

四、PLC和西门子MICROMASTER 420变频器通讯程序案例这个是通过永宏PLC通讯读取变频器的模拟量采集数据，里面没有备注，图一和图二接起来就是，认真看是能看明白的。

西门子V20变频器与S7-200之间的USS通讯详解

西门子V20变频器与S7-200之间的USS通讯详解1、本例程的系统配置：（1）安装Step7 Micro/Win V4.0 SP6软件和USS协议V2.3，软件下载地址：西门子标准库指令：/download/searchResult.aspx?searchText=S0010Micro/WIN V4.0 SP６软件下载地址：/download/searchResult.aspx?searchText=S0002（2）PC/PPI电缆、S7-200、电源模块、通信电缆。

（3）V20驱动装置和一台PC机。

2、在使用MicroWin software 创建项目之前，确认USS库文件已经安装：3、创建一个例程：3.1 设置通讯接口本例程使用PC/PPI电缆。

3.2 建立PC和PLC之间的连接“双击刷新”搜索到PLC后，点击”确认”。

3.3 用电缆将S7-200 Port 0端口与V20的RS485接口相连（注意端口连接规则：V20的 P+对3、N-对8），如下图所示：3.4 变频器参数设置：V20 可以通过选择连接宏Cn010实现USS控制，也可以通过直接更改变频器参数的方法来实现。

参数设置如下表所示：表一：参数描述Cn010默认值实际设置备注P0700[0] 选择命令源 5 5 RS485为命令源P1000[0] 选择频率 5 5 RS485为速度设定值P2023 RS485协议选择 1 1 USS协议P2010[0] USS/MODBUS波特率8 6 波特率为9600bps P2011[0] USS地址 1 3 变频器的USS地址P2012[0] USS PZD长度 2 2 PZD部分的字数P2013[0] USS PKW长度127 127 PKW部分字数可变P2014[0] USS/MODBUS报文间断时间500 0 接收数据时间3.5 使用USS协议的初始化模块初始化S7-200的PORT0端口：EN使能：每次改变通讯状态都应该执行一次初始化指令。

什么是西门子USS通信协议？

什么是西门⼦USS通信协议？USS (Universal Serial Interface, 即通⽤串⾏通信接⼝) 是西门⼦专为驱动装置开发的通信协议，多年来也经历了⼀个不断发展、完善的过程。

最初 USS ⽤于对驱动装置进⾏参数化操作，即更多地⾯向参数设置。

在驱动装置和操作⾯板、调试软件（如DriveES/STARTER）的连接中得到⼴泛的应⽤。

近来 USS 因其协议简单、硬件要求较低，也越来越多地⽤于和控制器（如PLC）的通信，实现⼀般⽔平的通信控制。

注意： USS 提供了⼀种低成本的，⽐较简易的通信控制途径，由于其本⾝的设计，USS 不能⽤在对通信速率和数据传输量有较⾼要求的场合。

在这些对通信要求⾼的场合，应当选择实时性更好的通信⽅式，如 PROFIBUS-DP 等。

在进⾏系统设计时，必须考虑到 USS 的这⼀局限性。

例如，如果在⼀些速度同步要求⽐较⾼的应⽤场合（如造纸⽣产线），对⼗⼏甚⾄数⼗台变频器采⽤ USS 通信控制，其效果可想⽽知。

USS 协议的基本特点如下：⽀持多点通信（因⽽可以应⽤在 RS 485 等⽹络上）采⽤单主站的“主－从”访问机制⼀个⽹络上最多可以有 32 个节点（最多 31 个从站）简单可靠的报⽂格式，使数据传输灵活⾼效容易实现，成本较低USS 的⼯作机制是，通信总是由主站发起，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、以及如何响应。

从站永远不会主动发送数据。

从站在以下条件满⾜时应答：接收到的主站报⽂没有错误，并且本从站在接收到主站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。

对于主站来说，从站必须在接收到主站报⽂之后的⼀定时间内发回响应。

否则主站将视为出错。

USS 字符帧格式USS 的字符传输格式符合 UART 规范，即使⽤串⾏异步传输⽅式。

USS 在串⾏数据总线上的字符传输帧为 11 位长度，包括：起始位数据位校验位停⽌位10LSB1234567MSB偶 x 11连续的字符帧组成 USS 报⽂。

USS通讯的定义、作用、结构及使用过程图文详解

USS通讯的定义、作用、结构及使用过程图文详解
主要内容：
S7-200 PLC USS通讯概述
S7-200 PLC USS通讯指令
S7-200 PLC USS通讯常问问题
（1）USS通讯S7-200 PLC 的USS通讯主要用于PLC与西门子系列变频器之间的通讯：PLC与驱动装置连接配合，主要实现的任务是：
控制驱动装置的启动、停止等运行状态
控制驱动装置的转速等参数
获取驱动装置的状态和参数
USS协议的基本特点如下:
支持多点通信（因而可以应用在RS 485等网络上）
一个网络上最多可以有32个节点（最多31个从站）
获取驱动装置的状态和参数
USS支持的通讯对象目前包括：
Micromaster 3/Micromaster 4系列
SINAMICS G110
MaterDrive 6SE70/6RA70
（2）USS通讯规约S7-200的USS通讯
USS的字符帧格式：
字符帧格式包括1个起始位，8位数据位，1位偶校验位和1位停止位。

USS的报文帧格式：
报文帧格式中起始字符固定为02H，1个字节的报文长度，之后是数据区，最后付上一个字节的BCC校验。

上表中间的净数据区由PKW区和PZD区组成：。