西门子6ES7277-0AA22-0XA0详细说明

西门子6ES7277-0AA22-0XA0详细说明

  计算机及通讯技术已成为产业环境中大部分解决方案的核心部分，其在系统中的比重正在迅速增加。在产业控制中，交流电机的拖动越来越多的采用变频器完成，不仅作为一个单独的执行机构，而是随着不断的智能化，同远程计算机之间可以通过各种通讯方式结合成一个**的整体。在实际工程实施时，变频器的启动、停止、方向、告警、故障指示以及故障复位等控制通常为端子排开关信号控制方式，速度控制采用模拟量给定值控制方式来完成。由于变频器的输出端会产生强烈的干扰信号，控制器有时会造成误动作的情况。当控制间隔远远时，还存在敷线工程量过大的题目。随着现场总线的底层控制网络的发展，变频器生产厂家推出了具有数据通讯功能的产品，采用RS-485通讯接口用于系统配置和监控是一种低本钱的连接方案。 

2 西门子变频器的USS控制协议 

    2.1USS协议的特点 

    USS是西门子公司为变频器开发的通讯协议，可以支持变频器同PC或PLC之间建立通讯连接，常适合于规模较小的自动化系统。它以主从方式构成产业监控网站，在网络内有一个主站，1～31个从站，各站点有一的标识码识别。 

     这种结构的特点是:用单一的、完全集成的系统来解决自动化题目。所有的西门子变频器都可以采用USS协议作为通讯链路。数字化的信息传递，进步了系统的自动化水平及运行的可靠性，解决了模拟信号传输所引起的干扰及移题目。通讯介质采用RS-485屏蔽双绞线，较远可达1000m，因此可有效地减少电缆的数目，从而可以大大减少开发和工程用度，并极大地降低客户的启动和维护本钱;通讯效率较高，可达187.5kbit/s。对于有10个调速器，每个调速器有6个过程数据需刷新的系统，PLC的典型扫描周期为几百毫秒，采用与PROFIBUS相似的操纵模式，总线结构为单位站、主从存取方式，报文结构具有参数数据与过程数据，前者用于改变调速器的参数，后者用于快速刷新调速器的过程数据，如启动停止、速度给定、力矩给定等。具有极高的快速性和可靠性。利用西门子变频器的主机上提供的USS接口，仅在终端机中插进一RS-485通讯板，就可实现变频器的全部远程控制。 

     2.2USS协议的通讯数据格式 

     USS协议的通讯字符格式为一位起始位、一位停止位、一位偶校验位和八位数据位。数据报文较大长度位256个字节，包括3字节的头部、1字节的校验码和主数据块，数据块按照字的方式组织，高字节在前。通讯数据报文格式如表1所示。 

      STX—起始字符，为02Hex;LGE—报文长度，为n+2，3≤n≤254;ADR—从站地址码，其中bit0～bit4表示从站地址，bit5为1表示广播发送，bit6为1表示镜像发送，用于网络测试，bit7为1表示特殊报文;BCC—校验字符，为从STX开始所有字节的异或和。 

      在一帧内完成过程控制数据的同时，可以通过*参数号完成设备控制参数的读写。数据快由参数值域（PKW）和过程数据域（PZD）组成，二者均为变长数据。 

      PKW域—参数值域，由参数识别码、子参数号和参数值构成，参数个数可根据设备的定义值较大可有124个字;PZD域—过程控制数据域，包括控制字/状态字，设定值/实际值，较多16个字;PKE参数识别码;IND用来*某些数组型设备参数的子参数号。 

      对于SIEMENS的MMV/MDV变频器，协议有所简化: 

      IND固定为0;PKW为3字格式，即只有PWE1;PZD域的PZD1是控制字/状态字，用来设置和监测变频器的工作状态;PZD域的PZD2设定频率。 

3 PLC控制变频器的程序设计 

       PLC通讯程序采用子程序方式编制，主控程序对变频器的控制通过调用有关子程序发送命令完成。数据接受由后台中断程序完成。发送命令子程序将变频器目标速度值和命令参数加工为USS协议格式，发送出往，并设置发送标志，复位接受完成标志，并开答应接受中断和定时中断。 

       当变频器发送响应报文时，后台中断程序接受变频器的状态值和当前速度值，存进接受缓冲区，并复位发送标志，设置接受完成标志。 

      3.1主控程序 

      按照采样时间间隔，主控程序根据发送标志和接受完成标志，检查变频器接受缓冲区内容，并进行相应的处理。通讯程序由通讯口初始化、运行、停止、速度设定等5个子程序和一系列中断服务子程序构成，3.3中断接收子程序 

         　　中断接收子程序由一系列服务程序组成，包括3种情况。 

     （1）判定中断接收的起始3个字符是否为制定字符，是将接收中断指针指向下一个中断程序，复位定时器，同时异或计算BCC值;否则将封闭接收中断，等待定时中断进行错误处理。 

     （2）对于数据块的接收，采用计数方式控制，当计数为零时，计算的BCC值应为0，否则封闭接收中断。 

     （3）定时中断时表示接收超时，重发次数值减1，如不为0，则自动将发送缓冲区的内容重新发送;为0，置位错误标志。

三菱FX2N PLC通过组太王与计算机连接 
  
      由于PLC的高性能和高可靠性，目前已广泛应用于工业控制领域，并从单纯的逻辑控制发展为集逻辑控制、过程控制、伺服控制、数据处理和网络通信功能于一体的多功能控制器。由于PLC本身并不配置显示功能，因而实现其内部数据显示就变得很重要了，而且成为PLC控制系统设计的一个难点。 

      在PLC控制系统中，需要显示的内容主要有计时器值、计数器值和数据寄存器值，数据显示方法可归纳为两种基本类型:一类为基于PLC数据通信接口，如RS-232,RS-485/422，显示装置也具有此类接口，通过数据通信方式实现数据显示。  

      基于通信的数据显示技术  

      利用数据通信接口进行数据传送和显示，是实现PLC数据显示的有效途径。目前主流PLC均提供标准的RS-232或RS一485/422接口，或者通过模块扩展增加此类接口。  

      三菱FX2N的通信模块232ADP,232BD,485BD和485ADP均可作为数据接口。显示装置可选用**智能显示屏和通用计算机(PC).直接选用和PLC配套的显示屏或触摸屏，可实现PLC内部多个数据的集中显示，并可利用编辑软件编辑屏幕图形，提高显示界面的可视性。FX系列可配套的显示屏有F93000T一BWD,F940GOT一LWD和F940GOT-SWD。智能显示屏通过通信接口读取PL的寄存器，数据显示效率高，同时可简化控制系统的设计。但由于显示器的高成本，限制了大尺寸显示屏的应用，因此该方法适合于紧凑型的PLC控制系统。随着计算机性能和可靠性进一步提高，"PC+PLC”模式的控制系统在工业控制领域得到广泛应用，PC机凭借丰富的软硬件资源，可实现PLC的在线监测，集中显示大量的PLC内部数据，能以图形化的方式显示控制设备的动态工艺流程和数据趋势曲线，使系统的人机界面直观友好。  

    PLC与组太王的通信连接

    1：1一个站，距离〈15米,用编程口驱动

    通过编程口通信(plc不需要进行编程)

    1：N多个站（较多16个站），50米>距离>15米,用FX485驱动

    1：N多个站（较多16个站），500米>距离>50米,用FX485驱动

    1：N多个站（较多16个站），1200米>距离>500米,用FX485驱动（加485中继）

        RS485的连线可以是一对或两对导线。根据用途来决定连线的方法，本设计采用的是两对导线连接方式。

      为了建立PLC与组太王的通信连接，可以在PLC编程软件的菜单“PLC／串行口设置”中设置通信地址和通信参数，也可以在软件中直接用编程(MOV指令)来实现，按RS485规定具体设置是：  

       波特率设为9600bit／s，数据位设为7位，l位起始位，2位停止位，偶校验，采用协议1。用编程软件设置,其中在D8121中设置通信地址。