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S7-200 SMART 和驅動裝置的 USS 通信接線

支持 USS 通信的驅動裝置可能有不止一個 USS 通信端口,，以 MicroMaster 系列的 MM 440 為例，它在操作面板 BOP 接口上支持 USS 的 RS 232 連接,，在端子上支持 USS 的 RS 485 連接。

S7-200 SMART 本體集成的通信端口就是 RS 485 規(guī)格的,，因此將 S7-200 SMART的本體集成的通信端口與驅動裝置的 RS 485 端口連接,，在 RS 485 網(wǎng)絡上實現(xiàn) USS 通信無疑是方便經(jīng)濟的,。

S7-200 SMART 與 MM440、SINAMICS V20 組成的網(wǎng)絡無疑需要滿足 RS 485 網(wǎng)絡的通用要求,。但是仍然有一些需要特別注意的地方。

 S7-200 CPU 和 MM 440,、V20 通信端口都是非隔離型的,，故西門子承諾的網(wǎng)絡連接距離為 50 米,。如果有必要，也可以外接通信端口的信號隔離,、放大器件,，注意西門子RS-485中繼器不支持 USS通信,。

 

S7-200 SMART 本體集成的RS485通信端口(Port0)

通信口引腳定義:

關于S7-200 SMART本體集成的通信端口和可選信號板通信端口引腳定義，詳情請參考《S7-200 SMART系統(tǒng)手冊》,。

在這里只是列出了一些需要注意，或者用戶感興趣的要點,。

表1. S7-200 SMART 本體集成的RS485通信端口引腳定義：

CPU插座(9針母頭)	引腳號	信號	集成的 RS485 端口 （端口 0）引腳定義
	1	屏蔽	機殼接地
	2	24V返回	邏輯公共端
	3	RS-485信號 B	RS-485信號 B 或TxD/RxD +
	4	發(fā)送請求	RTS （TTL）
	5	5V返回	邏輯公共端
	6	+ 5V	+5 V，100 Ω 串聯(lián)電阻
	7	+24V	+24 V
	8	RS-485信號 A	RS-485信號 A 或TxD/RxD -
	9	不適用	10位協(xié)議選擇（輸入）
	連接器外殼	屏蔽	機殼接地

上表中,，3和8為RS-485信號，它們的背景顏色與PROFIBUS電纜,、PROFIBUS網(wǎng)絡插頭上的顏色標記*,。通信端口可以從2和7向外供24V直流電源。

 注意：

• CPU通信口上的2,、5針在內(nèi)部是連通的，并且它們和CPU上的傳感器電源（＋24V）的M也是連通的
• 通信口插座的金屬外殼,、1號針,，與CPU接線端子上的電源部分的PE導通，而與上述的M不通

在規(guī)劃網(wǎng)絡時,，S7-200 SMART 既可以放在整個總線型網(wǎng)絡的一端，也可以放在網(wǎng)絡的中間,。

我們建議使用西門子的網(wǎng)絡插頭和 PROFIBUS 電纜,。在 S7-200 SMART通信口上使用西門子網(wǎng)絡插頭,，可以利用插頭上的終端和偏置電阻。

PROFIBUS 電纜的紅色導線連接到 S7-200 SMART 通信口的 3 針（B 即 RS 485 信號 +）,，此信號應當連接到 MM 440、V 20變頻器通信端口的 P+,；綠色導線連接到 S7-200 SMART 通信口的 8 針（A 即 RS 485 信號 -）,，此信號應當連接到 MM 440,、V 20變頻器通信端口的 N-。

 

MM 440 通信端口

圖 1. MM 440 的端子

表 2. MM 440 的 USS 通信相關端子

端子號	名稱	功能
1	-	電源輸出 10 V
2	-	電源輸出 0 V
29	P+	RS 485 信號 +
30	N-	RS 485 信號 -

因 MM 440 通信口是端子連接,，故 PROFIBUS 電纜不需要網(wǎng)絡插頭，而是剝出線頭直接壓在端子上,。如果還要連接下一個驅動裝置,，則兩條電纜的同色芯線可以壓在同一個端子內(nèi)。

PROFIBUS 電纜的紅色芯線應當壓入端子 29,；綠色芯線應當連接到端子 30,。

一個示例接線圖如下：

圖 2. S7-200 SMART與 MM 440 的 USS 通信接線

圖中：

1. 屏蔽/保護接地母排,，或可靠的多點接地。此連接對抑制干擾有重要意義,。
2. PROFIBUS 網(wǎng)絡插頭,，內(nèi)置偏置和終端電阻。
3. MM 440 端的偏置和終端電阻,，隨包裝提供,。
4. 通信口的等電位連接,。可以保護通信口不致因共模電壓差損壞或通信中斷,。M 未必需要和 PE 連接,。
5. 雙絞屏蔽電纜（PROFIBUS）電纜,，因是高速通信，電纜的屏蔽層須雙端接地（接 PE）,。

 注意：以下幾點對網(wǎng)絡的性能有極為重要的影響,。幾乎所有網(wǎng)絡通信質(zhì)量方面的問題都與未考慮到下列事項有關：

• 偏置電阻用于在復雜的環(huán)境下確保通信線上的電平在總線未被驅動時保持穩(wěn)定,；終端電阻用于吸收網(wǎng)絡上的反射信號。一個完善的總線型網(wǎng)絡必須在兩端接偏置和終端電阻,。
• 通信口 M 的等電位連接建議單獨采用較粗的導線 ，而不要使用 PROFIBUS 的屏蔽層,，因為此連接上可能有較大的電流,，以致通信中斷,。
• PROFIBUS 電纜的屏蔽層要盡量大面積接 PE。一個實用的做法是在靠近插頭,、接線端子處環(huán)剝外皮,，用壓箍將裸露的屏蔽層壓緊在 PE 接地體上（如 PE 母排或良好接地的裸露金屬安裝板）,。
• 通信線與動力線分開布線；緊貼金屬板安裝也能改善抗干擾能力,。驅動裝置的輸入/輸出端要盡量采用濾波裝置，并使用屏蔽電纜。

 在 MM 440 的包裝內(nèi)提供了終端偏置電阻元件,，接線時可按說明書直接壓在端子上,。如果可能,，可采用熱縮管將此元件包裹，并適當固定,。

V 20 通信端口

圖 3. V 20 的端子布局說明

因 V 20通信口是端子連接,，故 PROFIBUS 電纜不需要網(wǎng)絡插頭,，而是剝出線頭直接壓在端子上。如果還要連接下一個驅動裝置,，則兩條電纜的同色芯線可以壓在同一個端子內(nèi)。

PROFIBUS 電纜的紅色芯線應當壓入端子 6,；綠色芯線應當連接到端子 7,。

一個示例接線圖如下：

圖 4. S7-200 SMART與 V 20 的 USS 通信接線

圖中：

1. 屏蔽/保護接地母排，或可靠的多點接地,。此連接對抑制干擾有重要意義。
2. PROFIBUS 網(wǎng)絡插頭,，內(nèi)置偏置和終端電阻,。
3. V 20變頻器的偏置和終端電阻。
4. 通信口的等電位連接,。可以保護通信口不致因共模電壓差損壞或通信中斷,。M 未必需要和 PE 連接,。
5. 雙絞屏蔽電纜（PROFIBUS）電纜，因是高速通信,，電纜的屏蔽層須雙端接地（接 PE）。

 注意：以下幾點對網(wǎng)絡的性能有極為重要的影響,。幾乎所有網(wǎng)絡通信質(zhì)量方面的問題都與未考慮到下列事項有關：西門子MM420變頻器售后維修中心

• 偏置電阻用于在復雜的環(huán)境下確保通信線上的電平在總線未被驅動時保持穩(wěn)定,；終端電阻用于吸收網(wǎng)絡上的反射信號,。一個完善的總線型網(wǎng)絡必須在兩端接偏置和終端電阻,。
• 通信口 M 的等電位連接建議單獨采用較粗的導線 ，而不要使用 PROFIBUS 的屏蔽層,，因為此連接上可能有較大的電流,，以致通信中斷,。
• PROFIBUS 電纜的屏蔽層要盡量大面積接 PE。一個實用的做法是在靠近插頭,、接線端子處環(huán)剝外皮,，用壓箍將裸露的屏蔽層壓緊在 PE 接地體上（如 PE 母排或良好接地的裸露金屬安裝板）,。
• 通信線與動力線分開布線；緊貼金屬板安裝也能改善抗干擾能力,。驅動裝置的輸入/輸出端要盡量采用濾波裝置,，并使用屏蔽電纜,。

MM 440 的參數(shù)設置

參數(shù)集是對驅動裝置進行調(diào)試和控制的基礎，幾乎所有的功能都需要對驅動裝置的內(nèi)部參數(shù)進行訪問,、設定和修改。西門子驅動裝置的參數(shù)功能更為突出,，龐大繁多的參數(shù)選項,，保證了西門子產(chǎn)品的高性能應用和*的定制能力,。

驅動裝置的調(diào)試和控制都依賴于對參數(shù)的設置，與 S7-200 SMART配合使用時也不例外,。一個實際的項目，往往把驅動裝置和自動控制器（PLC）分為兩個相對獨立,、又有聯(lián)系的子系統(tǒng)，它們的調(diào)試也一般也可以分開進行,。這樣做不但可以提高效率,，而且能夠保證控制關系清晰明了。

 對于 S7-200 SMART與西門子驅動裝置配合的項目,，我們建議分為三個階段調(diào)試：

1. 驅動裝置和 PLC 相對獨立，調(diào)試各自的基本功能,；
2. 調(diào)試出驅動裝置和 PLC 之間相互控制、反饋功能,；
3. 進行整個系統(tǒng)的綜合調(diào)試,，達成一個完整的控制任務,。

驅動裝置的基本調(diào)試相對比較獨立，好能夠在嘗試與控制器連接之前完成,。

 具體驅動裝置的調(diào)試請參考相關產(chǎn)品的操作手冊等資料。

我們假定已經(jīng)完成了驅動裝置的基本參數(shù)設置和調(diào)試（如電機參數(shù)辨識等等）,，以下只涉及與 S7-200 SMART控制器通訊相關的參數(shù)。

 MM 440 的參數(shù)分為幾個訪問級別,，以便于過濾不需要查看的部分。 與 S7-200 SMART連接時,，需要設置的主要有“控制源”和“設定源”兩組參數(shù)。要設置此類參數(shù),，需要“專家”參數(shù)訪問級別,，即首先需要把 P0003 參數(shù)設置為 3,。

 

控制源參數(shù)設置

控制命令控制驅動裝置的啟動、停止,、正/反轉等功能,?？刂圃磪?shù)設置決定了驅動裝置從何種途徑接受控制信號。

控制源由參數(shù) P0700 設置：

表 1. 控制源參數(shù) 
 

取值	功能說明
0	工廠缺省設置
1	BOP（操作鍵盤）控制
2	由端子排輸入控制信號
4	BOP Link 上的 USS 控制
5	COM Link （端子 USS 接口）上的 USS 控制
6	COM Link 上的 CB（通信接口板）控制

 此參數(shù)有分組,，在此僅設*組,，即 P0700[0]。

 

設定源控制參數(shù)

設定值控制驅動裝置的轉速/頻率等功能,。設定源參數(shù)決定了驅動裝置從哪里接受設定值（即給定）。

設定源由參數(shù) P1000 設置：

表 2. 設定源參數(shù)（部分）
 

取值	功能說明
0	無主設定
1	MOP 設定值
2	模擬量輸入設定值
3	固定頻率
4	BOP Link 上的 USS 設定
5	COM Link 上的 USS 設定
6	COM Link 上的 CB 設定
7	模擬量輸入 2 設定值

 此參數(shù)有分組，在此僅設*組,，即 P1000[0],。

 

USS 通信控制的參數(shù)設置

控制源和設定源之間可以自由組合,，根據(jù)工藝要求可以靈活選用。我們以控制源和設定源都來自 COM Link 上的 USS 通信為例,，簡介 USS 通信的參數(shù)設置,。

主要參數(shù)有：

1. P0700： 設置 P0700[0] = 5,，即控制源來自 COM Link 上的 USS 通信
2. P1000： 設置 P1000[0] = 5，即設定源來自 COM Link 上的 USS 通信
3. P2009： 設置P2009 = 5,，即設定值為額定頻率的百分比,。
4. P2010： 設置 COM Link 上的 USS 通信速率,。根據(jù) S7-200 通信口的限制，支持的通信波特率有：
    

   =	4	2400 bit/s
   	5	4800 bit/s
   	6	9600 bit/s
   	7	19200 bit/s
   	8	38400 bit/s
   	9	57600 bit/s
   	12	115200 bit/s

5. P2011： 設置 P2011[0] = 0 至 31,，即驅動裝置 COM Link 上的 USS 通信口在網(wǎng)絡上的從站地址。
   
    USS 網(wǎng)絡上不能有任何兩個從站的地址相同,。
    
6. P2012： 設置 P2012[0] = 2,，即 USS PZD 區(qū)長度為 2 個字長,。
7. P2013： 設置 P2013[0] = 127，即 USS PKW 區(qū)的長度可變,。
8. P2014： 設置 P2014[0] = 0 至 65535,，即 COM Link 上的 USS 通信控制信號中斷超時時間，單位為 ms,。如設置為 0,，則不進行此端口上的超時檢查。
   此通信控制信號中斷,，指的是接收到的對本裝置有效通信報文之間的大間隔,。如果設定了超時時間，報文間隔超過此設定時間還沒有接收到下一條信息,，則會導致 F0072 錯誤，變頻器將會停止運行,。通信恢復后此故障才能被復位,。
   根據(jù) USS 網(wǎng)絡通信速率和站數(shù)的不同，此超時值會不同,。
9. P0971： 設置 P0971 = 1,，上述參數(shù)將保存入MM 440 的 EEPROM 中,。

 USS 通信是由 S7-200 SMART和驅動裝置配合，因此相關參數(shù)一定要配合設置,。如通信速率設置不一樣,，當然無法通信,。

LOGO ! 0BA8 FS4與S7-200SMART以太網(wǎng)S7通訊

S7通信是S7系列PLC基于MPI、PROFIBUS,、ETHERNET網(wǎng)絡的一種優(yōu)化的通信協(xié)議,，

注意：
1.S7-200 SMART CPU 與LOGO之間的S7通信未經(jīng)西門子*測試,，本文檔僅供客戶測試使用，使用該種通信方式所產(chǎn)生的任何危險需要有客戶自己承擔,！
2.LOGO!從 0BA7版本才開始支持PUT/GET通信,，0BA6及以前版本的LOGO不支持以太網(wǎng)通訊
3.本文僅介紹LOGO!與S7-200 SMART CPU S7通信

LOGO可以作為客戶機或服務器與S7-200smartPLC通訊

LOGO與S7-200SMART通訊主從站編程包含電路圖模式和網(wǎng)絡模式兩種方法實現(xiàn)

編程環(huán)境：

軟件版本: LOGO soft comfort V8.1.1 ,，STEP 7-Micro/WIN SMARTV2.3

固件版本：LOGO 0BA8 FS04。,CR60 V2.3

以太網(wǎng)S7通訊：S7-200SMART作為客戶機,LOGO作為服務器（電路圖模式）

1.使用logo軟件新建一個項目（圖.1）

圖.1

a.在項目的名稱處點擊右鍵選擇“以太網(wǎng)連接”

b.在模塊地址處輸入LOGO的IP地址和子網(wǎng)掩碼

c.在以太網(wǎng)連接處添加S7連接

2.設置連接1的服務器參數(shù)(圖.2)

圖.2

a.設置本地的TSAP號碼,，勾選接受所有的連接請求,。

b.設置遠程的TSAP號碼,。點擊確定,。

二.S7-200SMART側編程

1.新建項目，選擇工具-PUT/GET向導,，打開配置頁面(圖.3)

圖.3

a.創(chuàng)建兩個連接一個名稱為GET一個名稱為PUT

b.選擇類型為發(fā)送（PUT）或接收(GET)

c.選擇傳送的數(shù)據(jù)大小字節(jié)（大200個字節(jié)）

d.傳輸區(qū)本地起始字節(jié)地址

e.遠程的LOGO的IP地址

f.傳輸區(qū)遠程的起始地址

g.點擊下一個，可以設置PUT的數(shù)據(jù)傳輸屬性

h.點擊生成PUT/GET通訊向導程序

注意：由于PUT/GET向導沒有設置TSAP號碼選項,，則不需要設置遠程服務器的TSAP號碼,。

注意：分配的存儲器地址必須是一，任何地方及其他程序都不能占用這段地址區(qū)域,。（圖.4）

圖.4

2.主程序內(nèi)常一調(diào)用向導生成子程序（圖.5）

圖.5

三.下載雙方CPU程序后監(jiān)控狀態(tài)表如下（圖.6）

圖.6

以太網(wǎng)S7通訊：S7-200SMART作為客戶機,LOGO作為服務器（電路圖模式）

1.新建網(wǎng)絡項目,，添加新設備-選擇設備LOGO8!FS04-設置LOGO的設備名,，IP地址和子網(wǎng)掩碼（圖.7）

圖.7

2.再次添加新設備，選擇S7兼容設備（圖.8）

圖.8

a.添加好S7兼容性設備后,，將此設備拖拽到左側,，使用鼠標將兩個設備連接到一起,。

b.雙擊該連接線打開連接配置。

3.配置遠程連接數(shù)據(jù)（圖.9）

圖.9

a.配置遠程TSAP號碼,，S7-200SMART默認設置為,，02.00 ，02.01,，03.00，03.01