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MC指令称为主控指令,又名公共串联触点的连接指令,用于表示主控区的开始,该指令的操作元件为Y 、M(不包括特殊辅助继电器)。

MCR指令称为主控复位指令,又名公共串联触点的指令,用于表示主控区的结束,该指令的操作元件为主控指令的使用N(N0~N7)。 如图12-3所示。当X0接通时,执行MC到MCR的指令,当X0断开时,累积定时器、计数器、用置位/复位指令驱动的软元件保持当时的状态,非累积定时器、计数器、用OUT指令驱动的软元件变为断开状态。

在MC指令内使用MC指令称为嵌套,在有嵌套结构时,嵌套层数N的编号从N0~N7依次增大。在没有嵌套结构时,可再次使用N0编制程序,N0的使用无限。

西门子S7-1200 PLC在当前的市场中有着广泛的应用,作为常与变频器共同使用的PLC,其与西门子MM440 变频器的USS通信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MM440变频器的通信。

  1. USS通信介绍

  1.1. USS协议特点

  USS (Universal Serial Interface, 即通用串行通信接口) 是西门子专为驱动装置的通信协议。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

  ? 每个网络上多可以有 32 个节点(多 31 个从站)

  ? 简单可靠的报文格式,使数据传输灵活

  ? 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。从站永远不会发送数据。从站在以下条件时应答:

  -- 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,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 的字符传输格式符合 UART 规范,即使用串行异步传输。USS 在串行数据总线上的字符传输帧为 11 位长度,如表1所示:

西门子6SL3211-0AB11-2UA1

  表1:USS字符帧

  USS 协议的报文简洁可靠,灵活。报文由一连串的字符组成,协议中定义了它们的特

  定功能,表2所示:

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  表2:USS报文结构

  每小格代表一个字符(字节)。其中:

  STX: 起始字符,总是 02 h

  LGE: 报文长度

  ADR:从站地址及报文类型

  BCC: BCC 校验符

  净数据区由 PKW 区和 PZD 区组成,如表3所示:

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  表3:USS净数据区

  PKW: 此区域用于读写参数值、参数定义或参数描述文本,并可修改和报告参数的改变 。其中:

  PKE: 参数 ID。包括代表主站指令和从站响应的信息,以及参数号等

  IND: 参数索引,主要用于与 PKE 配合定位参数

  PWEm:参数值数据

  PZD: 此区域用于在主站和从站之间传递控制和数据。控制参数按设定好的固定格式在主、从站之间对应往返。如:

  PZD1:主站发给从站的控制字/从站返回主站的状态字

  PZD2: 主站发给从站的给定/从站返回主站的实际反馈

  根据传输的数据类型和驱动装置的不同,PKW 和 PZD 区的数据长度都不是固定的,它们可以灵活改变以适应具体的需要。但是,在用于与控制器通信的自动控制任务时,网络上的所有节点都要按相同的设定工作,并且在整个工作中不能随意改变。

  注意:

  对于不同的驱动装置和工作,PKW 和 PZD 的长度可以按一定规律定义。 一旦确定就不能在运行中随意改变 ;

  PKW 可以访问所有对 USS 通信开放的参数;而 PZD 仅能访问特定的控制和数据;

  PKW 在许多驱动装置中是作为后台任务处理,因此 PZD 的实时性要比 PKW 好。

  1.2. S7-1200 USS通信简介

  CM 1241 RS485 模块通过 RS485 端口与MM440进行通信。 可使用 USS 库控制MM440和读/写MM440参数。该库提供 1 个 FB 和 3 个 FC 来支持 USS 协议。 每个 CM1241 RS485 通信模块多支持 16 个MM440。连接到一个 CM 1241 RS485 的所有MM440(多 16 个)是同一 USS 网络的一部分。连接到另一 CM 1241 RS485 的所有MM440是另一 USS 网络的一部分。 因为 S7-1200多支持三个 CM 1241 RS485 设备,所以用户多可建立三个 USS 网络,每个网络多 16 个MM440,总共支持 48 个 USS MM440。各 USS 网络使用各自的数据块进行(使用三个 CM 1241 RS485 设备建立三个 USS网络需要三个数据块)。 同一USS 网络相关的所有指令必须共享该数据块。 这包括用于控制网络上所有MM440的 USS_DRV、USS_PORT、USS_RPM 和USS_WPM 指令。

  2. 硬件需求及接线

  2.1. 硬件需求

  S7-1200 PLC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CM1241 RS485来实现S7-1200与MM440变频器的通信。

  本例中使用的PLC硬件为:

  1) S7-1214C ( 6ES7 214 -1BE30 -0XB0 )

  2) CM1241 RS485 ( 6ES7 241 -1Cspan0 -0XB0 )

  3) C 1277 ( 6GK7 277 -1AA00 - 0AA0)

  本例中使用的MM440变频器硬件为:

  1) MM440 ( 6SE6440 - 2AB11 - 2AA1 )

  2) MICROMASTER 4 ENCODER MODULE ( 6SE6400 - 0EN00 - 0AA0 )

  3) SIEMENS MOTOR ( 1LA7060 - 4AB10 - Z )

  4) USS 通信电缆 ( 6XV1830 - 0EH10 )

  2.2. 接线

  建议使用西门子的网络插头和PROFIBUS电缆。在 S7-1200 CPU 通信口上使用西门子网络插头。

  PROFIBUS 电缆的红色导线B 即 RS 485 +,此应当连接到 MM 440 通信端口的 P+;绿色导线A 即 RS 485 -,此应当连接到 MM 440 通信端口的 N-。

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  图1: MM440接线端子 表4:MM440端子定义

  因为MM 440 通信口是端子连接,所以 PROFIBUS 电缆不需要网络插头,而是剥出线头直接压在端子上。如果还要连接下一个驱动装置,则两条电缆的同色芯线可以压在同一个端子内。PROFIBUS 电缆的红色芯线应当端子 29;绿色芯线应当连接到端子 30,如图1、表4所示。完整接线图如图2所示。

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  图2:


发布时间:2024-05-15
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