S7200的USS多从站轮询

S7200的USS多从站轮询

USS_CTRL功能块使用了PZD数据读写机制。USS_CTRL里面包含了命令源（数字量启停）和给定源（频率给定）。USS 参数读写指令采用与USS_CTRL 功能块不同的数据传输方式。由于许多驱动装置把参数读写指令用到的 PKW 数据处理作为后台任务，参数读写的速度要比控制功能块慢一些。

个人理解：USS_CTRL需要用到PZD，而USS参数读写指令用到的是PKW。 对应的MM430的P2012-USS PZD长度。对于P2012有如下说明：

PZD发送一个控制字和给定值（请求报文）或者状态字和实际值（应答报文）。一个USS 电报中PZD 字的数量由参数P2012确定，其中前2个字(P2012 ≥ 2)为：控制字和主给定值，或者状态字和实际值。

个人理解：PZD的第1个字在请求报文时为控制字（启停），或者在应答报文中为状态字（运行或故障状态等）。PZD的第2个字在请求报文时为给定值（频率设定），或者在应答报文中为实际值（频率反馈）。

限 制：

如果串行接口控制变频器(P0700或P0719)，则第1个控制字必须被传送到第1个PZD字中。如果由P1000或P0719 选择给定值源，则必须传送在第2个PZD 字中的主给定值。如果串行接口控制变频器(P0700或P0719)。当P2012大于或等于4时，则必须传送在第4 个PZD 字中的附加控制字（这句话绕口，意思是附加控制字要放在第4个PZD字中）。

控制模式：现有两台补水泵，两台泵的启停均采用端子控制，变频器的运行和故障反馈、频率给定和反馈以及电流反馈均走USS通讯。自己刚开始编程的时候，最大的疑问就是：既然启停走端子控制，那么还需要用USS_CTRL么？自己尝试了不用USS_CTRL，用USS_WPM写MM430的P1000以进行频率给定。显然这是不可行的，因为P1000的定义是选择给定源。

自己还有一个疑问，启停采用端子控制，那么USS_CTRL功能块是否还有用？答案是肯定有用，启停采用端子控制并不影响USS_CTRL的使用。

针对上述模式，采用USS_CTRL进行频率给定和频率反馈，频率给定通过Speed_SP（范围为-100%-100%，这里的“-”表示转向反向），频率反馈通过Speed（范围为-100%-100%，需要将其换算为0-50Hz）。Run_EN和Fault分别对应变频器运行和故障。P2012=2，即2个PZD字。这里由于状态字要占用第1个PZD字，而给定值和实际值始终在第2个PZD字，所以PZD为2。个人认为，只要使用了USS_CTRL功能块，P2012就应该≥2。

如何轮询？

USS单站通讯比较容易实现。对于多从站轮询，程序的结构有所变化，下面结合具体实例来讲解。

步骤一：将USS进行初始化，这里要轮询两台变频器，USS站号地址分别为0和1。将V1.5（一号补水泵读电流信号）、V3.5（二号补水泵读电流信号）、V1.6（一号补水泵读电流完成）、V3.6（二号补水泵读电流完成）初始化置0。如果上述读电流信号和读电流完成变量不置0的话，就会出现下述情况：将程序下载至PLC后，打到RUN状态，程序轮询读电流正常，然后将PLC由RUN打到STOP状态，然后再打到RUN状态，就会出现读从站电流参数故障。该故障表现为读电流完成信号（V1.6或V3.6）始终为1或0，即不再进行读参数轮询，但不影响USS_CTRL指令的轮询。详情见附录的图10和11。

步骤二：将用到的所有USS读写指令，按轮询顺序编写好之后，放在USS_CTRL功能块的前面。在任一时刻 USS 主站内只能有一个参数读写功能块有效，否则会出错。因此如果需要读写多个参数（来自一个或多个驱动装置），必须在编程时进行读写指令之间的轮替处理。

这里读两个补水泵电流的轮替方式为，V1.6（一号补水泵读电流完成）信号将V3.5（二号补水泵读电流信号）置1，将V1.5（一号补水泵读电流信号）置0。V3.6（二号补水泵读电流完成）信号将V1.5（一号补水泵读电流信号）置1，将V3.5（二号补水泵读电流信号）置0。如此轮替。

注意PLC首次扫描周期时，是不能调用读参数指令的。所以网络7中的V1.5（一号补水泵读电流信号）首次置1放在所有读参数指令（USS_RPM）的后面。

如果在PLC的首次扫描周期中就调用了USS_RPM指令，则USS_RPM指令将无法读取参数。

步骤三：通过USS_RPM读取的参数不能直接利用，即USS_RPM指令中的针脚Value的值不能直接利用。必须通过MOVE_R指令取用，见图4和图6。不能直接调用的原因是，当USS_RPM读参数完成时，USS_RPM的Value为参数的实际值，当USS_RPM读参数未完成时，USS_RPM的Value为0。见附录的图12和图13。

而USS_CTRL中的Speed值是可以直接利用的。因为不管从站是否应答，Speed总是有值。见附录的图14和图15。

步骤四：再将所有的USS_CTRL功能块按顺序编写。

步骤五：将MM430的P2014（串行接口COM 链路上USS 电报间断时间）设置为0，让变频器不报故障。如果P2014≠0，将PLC打到STOP状态后，变频器会报F72故障（USS / MODBUS 设定值故障）。

步骤六：针对本模式，对MM430进行参数设置。注意，设置变频器参数以后必须断电重启，否则将无法通讯。MM430的参数设置见附录二。

（a）

（b）

图1 USS初始化和相关参数初始化

图2 一号补水泵变频转速设定

图3 读一号补水泵电流

图4 读一号补水泵电流完成

图5 读二号补水泵电流

图6 读二号补水泵电流完成

图7 初始化完成后将一号补水泵读电流信号置

1

（a）

（b）

图8 一号补水泵USS控制

（a）

（b）

图9 二号补水泵USS控制

附录：

图10 读电流信号和读电流完成未置0出现的故障

图11 读电流信号和读电流完成未置0出现的故障

图12 读电流未完成时Value为0.0

图13 读电流完成时Value为实际值

图14 从站应答确认信号为0时Speed依然有反馈

图15 从站应答确认信号为1时Speed为当前最新值

附录二

复位操作(需要将变频器的参数恢复为出厂设置时使用)

P0003=1

P0010=30

P0970=1

首先进行快速调试：

保证P0100=0

P0003=1

P0010=1

P0304=额定电压（400）

P0305=额定电流

P0307=额定功率

P0308=功率因数

P0309=

P0311=额定转速

P0700=2

P1000=2

P3900=3

具体调试：

P0003=3

P0700[0]=2

P0701[0]=1

P1000[0]=5

P2000[0]=50Hz

P2010[0]=6 串行接口COM链路上的波特率为9600

P2011[0]=0 串行接口COM链路的通讯地址

P2012[0]=2 串行接口COM链路上定义USS电报PZD 16位字的数量 P2013[0]=127 串行接口COM链路上USS PKW 长度可变

P2014[0]=0ms 串行接口COM 链路上USS 电报间断时间，=0不报故障 P2023=1 选择USS通讯

P0971=1 上述参数从RAM保存到EEPROM

说明： R2024[0]- RS485上的USS，显示接收到的无错误USS的报文数量。用R2024可以监视S7200是否与变频器通讯上。