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西门子S7-200系列PLC与直流调速模块6RA70的通信设置方法

（1）系统要求

　　安装MicroWin software（V3.2以上）以及 USS协议库（V2.0以上）

　　PC/PPI电缆、S7-200CPU、电源模块、通信电缆

　　6RA70驱动装置及一台PC机

　　（2）连接方式

　　用串口电缆将S7-200PORT0端口与6RA70的PMU上X300、CUD1端子X172或CUD2端子X162相连 （注意：端口连接的规则，X300是3对3、8对8；CUD1端子X172是3对X172:58，8对X172:59;CUD2端子X162是3对 X162:63，8对X162:64）

　　（3）基本参数设置

　　参数 USS1（PMU:X300） USS2（CUD1:X172） USS3（CUD2:X162）

　　P780=2 P790=2 P800=2

　　P787=0 P797=0 P807=0

　　P786=11 P796=11 P806=11

　　P783=6 P793=6 P803=6

　　P781=2 P791=2 P801=2

　　P782=127 P792=127 P802=127

　　P927 P927=6 P927=42 P927=82

　　P785.1=1 P795.1=1 P805.1=1

　　P785.2=0 P795.2=0 P805.2=0

　　P644=2002 P644=6002 P644=9002

　　P661=2100 P661=6100 P661=9100

　　（4）程序实现及注意事项

　　根据检测元件返回的电机实际电流值，先在S7-200中判断电机是否过流，利用S7-200的自由通信端口与6RA70的实时通信，来改变6RA70装置中电流限幅值，达到控制电机电枢电流目的。如果电机不过流，正常保持6RA70装置中电流限幅值的80%，如果电机过流，则改变6RA70装置中电流限幅的值为100%，如果通信反馈回的电机转速实际值很低而且有电机继续过流，则判断电机机械堵转，此时则通过通信方式封锁6RA70装置，系统停机并报警。

　　在程序实现过程中要注意以下几点：

　　a） USS 主站（PLC）与USS 从站（传动装置）之间的通讯是异步方式的，负责与传动装置通讯的工作程序应采用后台工作方式，如何发送接收数据应与控制逻辑无关。用户程序通过改变USS 报文中的STW 及HSW 的值，来控制变频器的启停及改变设定频率值。

　　b） 利用发送指令（如XMT，P_SEND，P_SND_RK）发送USS 报文至传动装置，利用接收指令（如RCV，P_RCV，P_RCV_RK）接收变频器返回的USS 报文。同一时刻，只能有一个发送指令或接收指令被激活。

　　c） USS 通讯程序包括通讯端口初始化子程序、 BCC 校验码计算子程序、数据发送子程序、数据接收子程序、通讯超时响应子程序、通讯流程控制子程序等。可采用中断响应的方式，也可用查询相应标志位的方式来实现。

　　d） 设立发送接收数据缓存区与映像区，用户应通过改变映像区的USS 发送报文值来控制传动装置，或通过读取映像区USS 接收报文中的状态值来判断传动装置的当前状态。以防止因干扰而接收到错误数据而使PLC 做出错误的判断和控制。

　变频器作为MODBUS协议从站接收来自CPU226 PLC的通信指令。

　　一、 变频器在与CPU226通信前须做好以下准备工作：

　　1．确认已安装好AC60系列485通信模块；

　　2．用一根带9针阳性插头的串口通信电缆连接在CPU226 PLC的自由通信口端（PORT0或PORT1），电缆另一端的第3、8线分别接在CHV变频器A+、B-端子上；

　　3．预先设置变频器以下参数：

　　H-66=0//变频器设为从站

　　H-67=1 //变频器通讯地址为1

　　H-69=3 //通讯波特率9.6K

　　H-68=1 //（E、8、1）//通讯数据偶校验

　　E-01=2 //变频器的运行采用通讯方式

　　E-02=6 //变频器的给定频率设定采用通讯方式

　　二．PLC内存使用说明

　　西门子S7-200系列PLC的自由通讯端口编程必定会用到两个指令，即XMT（发送）指令和RCV（接收）指令。编写程序时需要为这两个指令数据缓冲区，一般以最低位数为0的地址作为数据缓冲区的起始地址。

　　1．发送指令XMT缓冲区（写/读）

　　VB100 //xmt指令要发送的字节个数

　　VB101 //变频器通讯地址（01）

　　VB102 //modbus功能码（06/03）

　　VB103 //变频器被写地址高位/变频器被读起始地址高位

　　VB104 //变频器被写地址低位/变频器被读起始地址低位

　　VB105 //被写数据高位/被读数据字个数高位

　　VB106 //被写数据低位/被读数据字个数低位

　　VB107 //被发送数据CRC低位

　　VB108 //被发送数据CRC高位

　　2．接收指令RCV缓冲区

　　VB200 //rcv指令要接收的字节个数

　　VB201 //变频器地址（01）

　　VB202 //modbus功能码（06/03）

　　VB203 //变频器被写地址高位/被读数据字节个数高位

　　VB204 //变频器被写地址低位/被读数据字节个数低位

　　VB205 //被写数据高位/被读数据高位

　　VB206 //被写数据低位/被读数据低位

　　VB207 //被接收数据CRC低位

　　VB208 //被接收数据CRC高位

　　VB217 //被接收数据CRC验算低位

　　VB218 //被接收数据CRC验算高位

西门子S7-1500系列PLC的功能特点

系统性能：高水平的系统性能和快速信号处理能够极大地缩短响应时间，加强控制能力。为达到这一目的，S7-1500西门子plc设计有高速背板总线，具有高波特率和高效的传输协议。点到点的反应时间不到500微秒，位指令的运算时间较快可达10纳秒之内（因CPU而异）。CPU1511和CPU1513 控制器设置有两个Profinet端口，CPU 1516控制器设置有三个端口：其中两个与现场级通讯，第三个用于整合至企业网络。Profinet IO IRT可以保证确定的反应时间和高精度的系统响应。此外，集成Web服务器支持非本地系统和过程数据查询，以实现诊断的目的。

　　工艺：在现场工艺方面，SIMATIC S7-1500西门子plc标准化的运动控制功能使其与众不同。这使得模拟量和Profidrive 兼容驱动不需要其它模块就可以实现直接连接，支持速度和定位轴，以及编码器。按照PLCopen进行标准化的块简化了Profidrive 兼容驱动的连接。为使驱动和控制器实现高效快速调试，用户可以执行Trace功能，对程序和动作应用进行实时诊断，从而优化驱动。另一个集成工艺功能是 PID控制，可用方便配置的块确保控制质量。控制参数可以自整定。

　　工业信息安全：SIMATIC S7-1500西门子plc工业信息安全集成的概念从块保护延伸至通讯完整性，帮助用户确保应用安全。集成的专有知识保护功能，如防止机器拷贝，能够帮助防止未*的访问和修改。SIMATIC存储卡用于防拷贝保护，将单个块关绑定至原存储卡的序列号，从而确保程序仅能通过配置过的存储卡运行，而不能被复制。访问保护功能防止对应用进行未经*的配置修改，可以通过给不同的用户组分配不同的*级别来实现这一功能。专有的数据校验机制可识别修改过的工程数据，从而实现例如保护通过未*操作传输到控制器的数据等功能。

　　故障安全：SIMATIC S7-1500西门子plc集成了故障安全功能。为实现故障安全自动化，用户配置了F型 （故障安全型）的控制器，对标准和故障安全程序使用同样的工程设计和操作理念。用户在定义、修改安全参数的时候可以借助安全管理编辑器。例如，当使用到故障安全型驱动技术提供服务的时候，用户可以得到图形化支持。新控制器在功能安全性方面通过了EN 61508，符合IEC62061中SIL 3级安全应用标准，以及ISO 13849中PL e级安全应用标准。

　　设计处理：SIMATIC S7-1500西门子plc的设计和处理以方便操作为前提，最大限度地实现用户友好性（对许多细节都进行了创新，例如，SIMATIC控制器*次安装了显示装置），并能显示普通文本信息，从而实现全工厂透明化。标准化的前连接器节省了用户接线时间，简化了配件存储。集成短接片使电位组的桥接更加简单灵活。辅助配件，如自动断路器或继电器迅速便捷地安装到集成DIN导轨。可扩展的电缆存储空间能够方便地关闭前盖板，即便使用带有绝缘的电缆，也可以通过两个预定义的闭锁位轻松关闭前盖板。预接线位置的设计简化了初始接线过程以及端子的重新连接的复杂性。集成屏蔽保证了模拟信号能够屏蔽良好，从而获得良好的信号接收质量，以及抗外部电磁干扰的鲁棒性。该款产品的另一个优点是扩展性：SIMATIC S7-1500 CPU可以扩展至每个底板32个模块，用户可以根据自动化任务需要选择模块。

西门子S7-1200系列PLC功能特点

　　制造行业中的创新系统解决方案——模块化控制器SIMATIC S7-1200 控制器具有模块化、结构紧凑、功能全面等特点，适用于多种应用，能够保障现有投资的长期安全。由于该控制器具有可扩展的灵活设计，符合工业通讯最高标准的通讯接口，以及全面的集成工艺功能，因此它可以作为一个组件集成在完整的综合自动化解决方案中。

　　·通讯模块集成工艺

　　集成的 PROFINET 接口用于编程、HMI 通讯和 PLC 间的通讯。此外它还通过开放的以太网协议支持与第三方设备的通讯。该接口带一个具有自动交叉网线（auto-cross-over）功能的 RJ45 连接器，提供10/100 Mbit/s 的数据传输速率，它支持最多 16 个以太网连接以及下列协议：TCP/IPnative、ISO-on-TCP 和 S7 通讯。

　　SIMATIC S7-1200 CPU 最多可以添加三个通讯模块。RS485和 RS232 通讯模块为点到点的串行通讯提供连接。对该通讯的组态和编程采用了扩展指令或库功能、USS 驱动协议、Modbus RTU 主站和从站协议，它们都包含在 SIMAT ICSTEP 7 Basic 工程组态系统中。

　　·高速输入

　　SIMATIC S7-1200 控制器带有多达6个高速计数器。其中3个输入为100kHz，3个输入为30kHz，用于计数和测量。

　　·高速输出

　　SIMATIC S7-1200 控制器集成了两个100kHz的高速脉冲输出，用于步进电机或控制伺服驱动器的速度和位置。这两个输出都可以输出脉宽调制信号来控制电机速度、阀位置或加热元件的占空比。

　　·存储器

　　用户程序和用户数据之间的可变边界可提供最多50KB容量的集成工作内存。同时还提供了最多2MB 的集成装载内存和 2 KB 的掉电保持内存。SIMATIC 存储卡可选，通过它可以方便地将程序传输至多个CPU。该卡还可以用来存储各种文件或更新控制器系统的固件。

　　·可扩展的灵活设计

　　信号模块

　　------多达8个信号模块可连接到扩展能力最高的CPU，以支持更多的数字和模拟量输入/输出信号。

　　信号板

　　------一块信号板就可连接至所有的CPU，由此您可以通过向控制器添加数字或模拟量输入/输出信号来量身定做CPU，而不必改变其体积。SIMATIC S7-1200控制器的模块化设计允许您按照自己的需要准确地设计控制器系统。

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