西门子1.1千瓦变频器MM420
 | 6SE6420-2UC21-1BA1MICROMASTER 420 无滤波器 200-240V 10/-10% 1 AC/1/三相交流 47-63Hz 恒定转矩 1.1kW 过载 150% 用于 60S 二次矩 1.1kW 202x 149x 172（高x宽x深） 防护等级 IP20 环境温度 -10 50?C 无 AOP/BOP |
问： MM4 变频器的USS 通讯方案有哪些?
答： MM4 变频器的USS 通讯要求在PLC 或PC 上依USS 协议编程,同时在变频器上设置相关的参数才能实现.现给出常规的几种方案：
一. S7-200 PLC 与MM4 的USS 通讯：
a. S7-200 PLC 根据USS 协议编程如用 XMT 指令；
b. S7-200 PLC 使用Toolbox_V32-STEP 7-Micro WIN 32 Instruction Library软件包提供的USS协议库指令编程。
二. S7-1200 PLC 与MM4 的USS 通讯，S7-1200 PLC要求加CM1241 RS485通信模块，通过USS协议库指令编程。
三. S7-300 PLC 与MM4 的USS 通讯：
a. S7-300 PLC 要求加CP340 RS485通讯模块，依USS 协议编程或通过DriveES SIMATIC软件提供的功能块编程；
b. S7-300 PLC 要求加CP341 RS485通讯模块，依USS 协议编程或通过DriveES SIMATIC软件提供的功能块编程；
c. S7-300 PLC 使用CPU31X-2PtP带串行通讯接口的CPU，依USS 协议编程或通过DriveES SIMATIC软件提供的功能块编程。
四. PC 与MM4 的USS 通讯，PC 要求运行软件如:：VB、VC、DELPHI 等，依USS 协议编程。
五. 注意事项: 如用MM4 的USS 广播码方式通讯时, MM4 只支持2个PZD, 而且MM4 的广播码 通讯格式与MM3 不一样 ( 见MM4 广播码通讯的FAQ)。
西门子MM4系列变频器都集成了串行接口，支持USS通信协议，通过USS协议可以对变频器进行控制和读写变频器参数。使用S7-300PLC有以下两种通讯方案：
1. 按照USS协议要求编写通讯报文，计算BCC校验，适用于从站数量比较少，较简单的应用；
2. 采用DriveES SIMATIC软件提供的S7-300库程序，自动生成从站轮询表程序，适用于从站数量比较多，较复杂的应用。
本文主要介绍通过种方案实现CPU314-2PtP与MM440的USS通讯。使用S7-300编写USS通讯程序分为以下几个步骤：
1. 依据USS协议编写报文；
2. 使用S7-300提供的串口数据发送程序发送USS报文；
3. 使用S7-300提供的串口数据接收程序接收USS报文；
4. 依据USS协议分析接收到的报文。
本文根据这4个步骤编写了如下内容：第1节简单介绍USS协议内容，了解USS协议报文格式；第2节根据USS协议列举了4条报文；第3节介绍PLC和变频器USS通讯的硬件组态；第4节介绍通过调用PLC中的发送和接收功能块实现USS协议报文的发送和接收。
1 USS协议介绍
USS协议是西门子专为驱动装置开发的通信协议。USS的工作机制是，通信是由主站发起，USS主站不断循环轮询各个从站，从站根据收到的指令，决定是否响应主站。从站不会主动发送数据。从站在以下条件满足时应答主站：接收到主站报文没有错误，并且本从站在接收到主站的报文中被寻址，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。USS的字符传输格式为11位，其中1位起始位、8位数据位、1偶校验、1位停止位。如下表所示：
| 起始位 | 数据位 | 校验位 | 停止位 |
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| 1 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 偶X1 | 1 |
| LSB | MSB |
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USS字符帧结构
USS协议的报文由一连串的字符组成，协议中定义了它们的功能，如下表所示：
USS报文结构
? STX：长度1个字节，总是为02（Hex），表示一条信息的开始；
? LGE：长度1个字节，表明在LGE后字节的数量，上表中黄色区域长度；
? ADR：长度1个字节，表明从站地址；
? BCC：长度1个字节，异或校验和，USS报文中BCC前面所有字节异或运算的结果；
? 有效数据区：由PKW区和PZD区组成，如下表所示。
| PKW区 | PZD区 |
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| PKE | IND | PWE1 | PWE2 | … | PWEm | PZD1 | PZD2 | PZD1 | PZDn |
USS有效数据区
PKW区用于主站读写从站变频器参数：
? PKE：长度一个字,结构如下表，任务或应答ID请参考《MM440使用大全》第13章。
Bit15- Bit 12 Bit 11 Bit 10-Bit 0
| Bit15- Bit 12 | Bit 11 | Bit 10-Bit 0 |
| 任务或应答ID | 0 | 基本参数号PNU |
PKW结构
变频器参数号<2000时，基本参数号PNU=变频器参数号，例如P700的基本参数号PNU=2BC（Hex）（700（Dec）=2BC（Hex））。
变频器参数号>=2000时，基本参数号PNU=变频器参数号-2000（Dec），例如P2155的基本参数号PNU=9B（Hex）（2155-2000=155（Dec）=9B（Hex））。
? IND：长度一个字，结构如下表。
| Bit15- Bit 12 | Bit 11- Bit 8 | Bit 7 - Bit 0 |
| PNU扩展 | 0（Hex） | 参数下标 |
IND结构
变频器参数号<2000时，PNU扩展=0（Hex）。
变频器参数号>=2000时，PNU扩展=8（Hex）。
参数下标，例如P2155[2]中括号中的2表示参数下标为2。
? PWE：读取或写入参数的数值
PZD区用于主站与从站交换过程值数据：
? PZD1： 主站?从站 控制字
主站?从站 状态字
? PZD2： 主站?从站 速度设定值
主站?从站 速度反馈值
? PZDn： MM430/440支持多8个PZD，MM420支持多4个PZD
根据传输的数据类型和驱动装置的不同，PKW和PZD区的数据长度不是固定的，可以通过P2012、P2013 设置。本例采用4PKW，2PZD报文格式。
2 USS协议报文定义
本文通过发送4个不同功能的报文来演示自定义USS报文的方法，USS协议详细说明请参照《MM440使用大全》第13章。
例1．把参数P2155[2]的数值修改为40.00Hz
| 字节数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
| 发送报文 | 2 | 0E | 1 | 30 | 9B | 80 | 2 | 42 | 20 | 0 | 0 | 4 | 7E | 0 | 0 | 3C |
| 应答报文 | 2 | 0E | 1 | 20 | 9B | 80 | 2 | 42 | 20 | 0 | 0 | FB | 31 | 0 | 0 | 9C |
报文解释：
| STX | Byte1 | 起始字符 |
| LGE | Byte2 | 报文长度（字节3到字节16共14个字节） |
| ADR | Byte3 | 从站地址 |
| PKW | Byte4-5 | PKE内容： |
| Bit15- Bit 12（任务ID） =3（Hex），修改参数数值双字 |
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| Bit15- Bit 12（应答ID） =2（Hex），传送参数数值双字 |
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| Bit10- Bit 0（基本参数号PUN）=2155-2000（Dec）=9B（Hex） |
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| Byte6-7 | IND内容： |
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| Bit15- Bit 12（PNU扩展） =8（Hex），参数号大于2000 |
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| Bit7- Bit 0（参数下标）=2（Hex），P2155[2] |
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| Byte8-11 | 参数值，42 20 00 00（Hex）=40.0（浮点数） |
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| PZD | Byte12-13 | PZD1 |
| Byte14-15 | PZD2 |
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| BCC | Byte16 | 异或校验和 |
西门子1.1千瓦变频器MM420注：黄色标记表示应答报文中的内容
