6SL3211-0KB13-7UB1
SINAMICS G110 - CPM110 交流變頻器, 不帶濾波器，1AC，200-240V，+10/-10%，47-63Hz, RS485 接口（USS 協議），CT: 0.37KW； VT: 0.37KW，CT 過載: 150%, 60s, 150x90x101 （H x W x D）, 防護等級 IP20； 帶有平板式散熱器； 環境溫度 -10
西門子變頻器0.37kw6SL3211-0KB13-7UB1
SIEMENS西門子上海朔川電氣設備有限公司
：肖媛（）
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公司地址：上海市金山區涇波路129號
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SINAMICS G110 - CPM110 交流變頻器, 不帶濾波器，1AC，200-240V，+10/-10%，47-63Hz, RS485 接口(USS 協議)，CT: 0.37KW； VT: 0.37KW，CT 過載: 150%, 60s, 150x90x101 (H x W x D), 防護等級 IP20； 帶有平板式散熱器； 環境溫度 -10 至 +50 ℃
更多圖片
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SIMATIC S7-200CN
目錄
概述
優勢
功能與設計
產品信息
概述
S7-200系列PLC適用于各行各業，各種場合中的檢測、監測及控制的自動化。S7-200系列的強大功能使其無論在獨立運行中，或相連成網絡皆能實現復雜控制功能。因此S7-200系列具有*的性能/價格比。
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優勢
S7-200系列出色表現在以下幾個方面：
1、*的可靠性
2、極豐富的指令集
3、易于掌握
4、便捷的操作
5、豐富的內置集成功能
6、實時特性
7、強勁的通訊能力
8、豐富的擴展模塊
S7-200系列在集散自動化系統中充分發揮其強大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復雜的自動化控制。應用領域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測，自動化控制有關的工業及民用領域，包括各種機床、機械、電力設施、民用設施、環境保護設備等等。如：沖壓機床，磨床，印刷機械，橡膠化工機械，*空調，電梯控制，運動系統。S7-200系列PLC可提供4個不同的基本型號的8種CPU供您使用。
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功能與設計
CPU單元設計
集成的24V負載電源：可直接連接到傳感器和變送器（執行器），CPU 221，222具有180mA輸出， CPU 224，CPU 224XP，CPU 226分別輸出280，400mA。可用作負載電源。
不同的設備類型
CPU 221~226各有2種類型CPU，具有不同的電源電壓和控制電壓。
本機數字量輸入/輸出點
CPU 221具有6個輸入點和4個輸出點，CPU 222具有8個輸入點和6個輸出點，CPU 224具有14個輸入點和10個輸出點，CPU 224XP具有14個輸入點和10個輸出點，CPU 226具有24個輸入點和16個輸出點。
本機模擬量輸入/輸出點
CPU 224XP具有2個輸入點，1個輸出點。
中斷輸入
允許以極快的速度對過程信號的上升沿作出響應。
高速計數器
-CPU 221/222
4個高速計數器（30KHz），可編程并具有復位輸入，2個獨立的輸入端可同時作加、減計數，可連接兩個相位差為90°的A/B相增量編碼器
-CPU 224/224XP/226
6個高速計數器（30KHz），具有CPU 221/222相同的功能。
模擬電位器
CPU 221/222 1個
CPU 224/224XP/226 2個
2路高頻率脈沖輸出（zui大20KHz），用于控制步進電機或伺服電機實現定位任務。
實時時鐘
例如為信息加注時間標記，記錄機器運行時間或對過程進行時間控制。
EEPROM存儲器模塊（選件）
可作為修改與拷貝程序的快速工具（無需編程器），并可進行輔助軟件歸檔工作。
電池模塊
用于長時間數據后備。用戶數據（如標志位狀態，數據塊，定時器，計數器）可通過內部的超級電容存貯大約5天。選用電池模塊能延長存貯時間到200天（10年壽命）。電池模塊插在存儲器模塊的卡槽中。
編程
STEP 7-Micro/WIN32 V3.1編程軟件可以對所有的CPU 221/222/224/224XP/226功能進行編程。同時也可以使用STEP 7-Micro/WIN16 V2.1軟件包，但是它只支持對S7-21x同樣具有的功能進行編程。
STEP 7-Micro/DOS不能對CPU 221/222/224/224XP/226編程。如果使用PG/PC的串口編程，則需要使用PC/PPI電纜。
如果使用STEP 7-Micro/WIN32 V3.1編程軟件，則也可以通過SIMATIC CP 5511或CP 5611編程。在這種情況下，通訊速率可高達187.5kbit/s。 可以利用PC/PPI 電纜和自由口通訊功能把 S7-200 CPU 連接到許多和RS-232標準兼容的設備。
有兩種不同型號的 PC/PPI 電纜：
帶有RS-232口的隔離型 PC/PPI 電纜，用5個DIP開關設置波特率和其它配置項 （見下圖）。
帶有RS-232口的非隔離型 PC/PPI 電纜，用4個DIP開關設置波特率。 有關非隔離型PC/PPI電纜的技術規范，請參閱S7-200 可編程控制器系統手冊。
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產品信息
本機集成8輸入/6輸出共14個數字量I/O點。可連接2個擴展模塊。6K字節程序和數據存儲空間。4個獨立的30kHz高速計數器，2路獨立的20kHz高速脈沖輸出。1個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協議、MPI通訊協議和自由方式通訊能力。非常適合于小點數控制的微型控制器。
本機集成14輸入/10輸出共24個數字量I/O點。可連接7個擴展模塊，zui大擴展至168路數字量I/O點或35路模擬量I/O 點。13K字節程序和數據存儲空間。6個獨立的30kHz高速計數器，2路獨立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。1個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協議、MPI通訊協議和自由方式通訊能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸。是具有較強控制能力的控制器。
本機集成14輸入/10輸出共24個數字量I/O點，2輸入/1輸出共3個模擬量I/O點，可連接7個擴展模塊，zui大擴展值至168路數字量I/O點或38路模擬量I/O點。20K字節程序和數據存儲空間，6個獨立的高速計數器（100KHz），2個100KHz的高速脈沖輸出，2個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協議、MPI通訊協議和自由方式通訊能力。本機還新增多種功能，如內置模擬量I/O,位控特性，自整定PID功能，線性斜坡脈沖指令，診斷LED，數據記錄及配方功能等。是具有模擬量I/O和強大控制能力的新型CPU。
本機集成24輸入/16輸出共40個數字量I/O 點。可連接7個擴展模塊，zui大擴展至248路數字量I/O 點或35路模擬量I/O 點。13K字節程序和數據存儲空間。6個獨立的30kHz高速計數器，2路獨立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。2個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協議、MPI通訊協議和自由方式通訊能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸。用于較高要求的控制系統，具有更多的輸入/輸出點，更強的模塊擴展能力，更快的運行速度和功能更強的內部集成特殊功能。可*適應于一些復雜的中小型控制系統。
西門子MM4系列變頻器都集成了串行接口，支持USS通信協議，通過USS協議可以對變頻器進行控制和讀寫變頻器參數。使用S7-300PLC有以下兩種通訊方案：
1. 按照USS協議要求編寫通訊報文，計算BCC校驗，適用于從站數量比較少，較簡單的應用；
2. 采用DriveES SIMATIC軟件提供的S7-300庫程序，自動生成從站輪詢表程序，適用于從站數量比較多，較復雜的應用。
本文主要介紹通過*種方案實現CPU314-2PtP與MM440的USS通訊。使用S7-300編寫USS通訊程序分為以下幾個步驟：
1. 依據USS協議編寫報文；
2. 使用S7-300提供的串口數據發送程序發送USS報文；
3. 使用S7-300提供的串口數據接收程序接收USS報文；
4. 依據USS協議分析接收到的報文。
本文根據這4個步驟編寫了如下內容：第1節簡單介紹USS協議內容，了解USS協議報文格式；第2節根據USS協議列舉了4條報文；第3節介紹PLC和變頻器USS通訊的硬件組態；第4節介紹通過調用PLC中的發送和接收功能塊實現USS協議報文的發送和接收。
1 USS協議介紹
USS協議是西門子專為驅動裝置開發的通信協議。USS的工作機制是，通信是由主站發起，USS主站不斷循環輪詢各個從站，從站根據收到的指令，決定是否響應主站。從站不會主動發送數據。從站在以下條件滿足時應答主站：接收到主站報文沒有錯誤，并且本從站在接收到主站的報文中被尋址，上述條件不滿足或者主站發出的是廣播報文，從站不會做任何響應。USS的字符傳輸格式為11位，其中1位起始位、8位數據位、1偶校驗、1位停止位。如下表所示：
| 起始位 | 數據位 | 校驗位 | 停止位 | |||||||
| 1 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 偶X1 | 1 |
| LSB | MSB | |||||||||
USS字符幀結構
USS協議的報文由一連串的字符組成，協議中定義了它們的功能，如下表所示：
| STX | LGE | ADR | 有效據區 | BCC | ||||
| 1 | 2 | 3 | … | n | ||||
USS報文結構
• STX：長度1個字節，總是為02（Hex），表示一條信息的開始；
• LGE：長度1個字節，表明在LGE后字節的數量，上表中黃色區域長度；
• ADR：長度1個字節，表明從站地址；
• BCC：長度1個字節，異或校驗和，USS報文中BCC前面所有字節異或運算的結果；
• 有效數據區：由PKW區和PZD區組成，如下表所示。
| PKW區 | PZD區 | ||||||||
| PKE | IND | PWE1 | PWE2 | … | PWEm | PZD1 | PZD2 | PZD1 | PZDn |
USS有效數據區
PKW區用于主站讀寫從站變頻器參數：
• PKE：長度一個字,結構如下表，任務或應答ID請參考《MM440使用大全》第13章。
Bit15- Bit 12 Bit 11 Bit 10-Bit 0
| Bit15- Bit 12 | Bit 11 | Bit 10-Bit 0 |
| 任務或應答ID | 0 | 基本參數號PNU |
PKW結構
變頻器參數號<2000時，基本參數號PNU=變頻器參數號，例如P700的基本參數號PNU=2BC（Hex）（700（Dec）=2BC（Hex））。
變頻器參數號>=2000時，基本參數號PNU=變頻器參數號-2000（Dec），例如P2155的基本參數號PNU=9B（Hex）（2155-2000=155（Dec）=9B（Hex））。
• IND：長度一個字，結構如下表。
| Bit15- Bit 12 | Bit 11- Bit 8 | Bit 7 - Bit 0 |
| PNU擴展 | 0（Hex） | 參數下標 |
IND結構
變頻器參數號<2000時，PNU擴展=0（Hex）。
變頻器參數號>=2000時，PNU擴展=8（Hex）。
參數下標，例如P2155[2]中括號中的2表示參數下標為2。
• PWE：讀取或寫入參數的數值
PZD區用于主站與從站交換過程值數據：
• PZD1： 主站?從站 控制字
主站?從站 狀態字
• PZD2： 主站?從站 速度設定值
主站?從站 速度反饋值
• PZDn： MM430/440支持zui多8個PZD，MM420支持zui多4個PZD
根據傳輸的數據類型和驅動裝置的不同，PKW和PZD區的數據長度不是固定的，可以通過P2012、P2013 設置。本例采用4PKW，2PZD報文格式。
2 USS協議報文定義
本文通過發送4個不同功能的報文來演示自定義USS報文的方法，USS協議詳細說明請參照《MM440使用大全》第13章。
例1．把參數P2155[2]的數值修改為40.00Hz
| 字節數 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
| 發送報文 | 2 | 0E | 1 | 30 | 9B | 80 | 2 | 42 | 20 | 0 | 0 | 4 | 7E | 0 | 0 | 3C |
| 應答報文 | 2 | 0E | 1 | 20 | 9B | 80 | 2 | 42 | 20 | 0 | 0 | FB | 31 | 0 | 0 | 9C |
報文解釋：
| STX | Byte1 | 起始字符 |
| LGE | Byte2 | 報文長度（字節3到字節16共14個字節） |
| ADR | Byte3 | 從站地址 |
| PKW | Byte4-5 | PKE內容： |
| Bit15- Bit 12（任務ID） =3（Hex），修改參數數值雙字 | ||
| Bit15- Bit 12（應答ID） =2（Hex），傳送參數數值雙字 | ||
| Bit10- Bit 0（基本參數號PUN）=2155-2000（Dec）=9B（Hex） | ||
| Byte6-7 | IND內容： | |
| Bit15- Bit 12（PNU擴展） =8（Hex），參數號大于2000 | ||
| Bit7- Bit 0（參數下標）=2（Hex），P2155[2] | ||
| Byte8-11 | 參數值，42 20 00 00（Hex）=40.0（浮點數） | |
| PZD | Byte12-13 | PZD1 |
| Byte14-15 | PZD2 | |
| BCC | Byte16 | 異或校驗和 |
注：黃色標記表示應答報文中的內容
例2．讀取參數P0700[0]的數值
| 字節數 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
| 發送報文 | 2 | 0E | 1 | 12 | BC | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 4 | 7E | 0 | 0 | D9 |
| 應答報文 | 2 | 0E | 1 | 12 | BC | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 | FB | 31 | 0 | 0 | 6C |
報文解釋：
| STX | Byte1 | 起始字符 |
| LGE | Byte2 | 報文長度（字節3到字節16共14個字節） |
| ADR | Byte3 | 從站地址 |
| PKW | Byte4-5 | PKE內容： |
| Bit15- Bit 12（任務ID） =1（Hex），讀取參數數值 | ||
| Bit15- Bit 12（應答ID） =1（Hex），傳送參數數值單字 | ||
| Bit10- Bit 0（基本參數號PUN）=700（Dec）=2BC（Hex） | ||
| Byte6-7 | IND內容： | |
| Bit15- Bit 12（PNU擴展） =0（Hex），參數號小于2000 | ||
| Bit7- Bit 0（參數下標）=0（Hex），P700[0] | ||
| Byte8-11 | 參數值，5（Hex）=5（Dec） | |
| PZD | Byte12-13 | PZD1 |
| Byte14-15 | PZD2 | |
| BCC | Byte16 | 異或校驗和 |
注：黃色標記表示應答報文中的內容
例3．不需要讀寫參數只發送停止變頻器報文
| 字節數 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
| 發送報文 | 2 | 0E | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 4 | 7E | 0 | 0 | 77 |
| 應答報文 | 2 | 0E | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | FB | 31 | 0 | 0 | C7 |
例4．不需要讀寫參數只送啟動變頻器、設定頻率50Hz報文
| 字節數 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
| 發送報文 | 2 | 0E | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 4 | 7F | 40 | 0 | 36 |
| 應答報文 | 2 | 0E | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | FF | 34 | 3F | FF | 6 |
例3、4報文比較簡單只需要定義PZD中的內容，PKW區內容可以設置為0。
請注意：如果按照以上4個例子發送報文可能會收到與例子中不一樣的應答報文，這并不代表報文存在問題，可能由于變頻器狀態不同或參數設置不同造成。例子報文中已經計算了BCC校驗的值，如果使用其他的報文需要自己計算BCC校驗。
3 硬件組態
MM4系列變頻器提供的串行接口為RS485接口，S7-300 PLC有3種通訊模塊支持RS485接口：
1. 采用帶有集成RS485接口的CPU例如CPU31X-2PtP；
2. RS485接口的CP340通訊模塊；
3. RS485接口的CP341通訊模塊；
以上三種模塊都可以通過下表中的接線方式與MM4變頻器連接，本文中采用1臺CPU314-2PtP與1臺MM440通訊。
| 信號 | CPU314-2PtP | MM430/MM440 | MM420 |
| RS485接口針腳 | 端子 | 端子 | |
| P+ | 11 | 29 | 14 |
| N- | 4 | 30 | 15 |
S7-300 RS485接口與MM440 USS接線
3.1 PLC硬件組態
1) 首先打開STEP7新建項目并插入CPU314-2PtP。
2) 雙擊CPU314-2PtP的X2端口PtP，打開PTP屬性對話框General欄，Protocol復選框中選擇“ASCII”協議。
3) Addresses欄中記錄起始地址“1023”，在后面的編程中使用。
4) Transfer欄中設置通訊速率“9600bps”，報文格式：“8”位數據位，“1”位停止位，“Even”偶校驗，數據流控制選擇“None”。
5) End Delimiter欄中設置接收報文結束方式“After character delay time elapses”利用兩個報文的間隔時間來判斷報文是否結束，并設置字符延時時間“4ms”（該時間可使用默認設置，默認設置時間隨通訊速率不同時間也不同）。
6) Signal Assignment欄中設置串行通信接口信號模式為“Half Duplex（RS-485）Two-wire Mode”半雙工兩線制RS485模式，空閑狀態信號狀態“R(A)0v、R(B)5V”。
通過以上步驟完成對CPU314-2PtP串行接口的基本設置，如需更詳細的信息請參照CPU314-2PtP手冊。
3.2 變頻器參數設置
與通信有關的變頻參數：
| 參數 | 設置值 | 功能說明 | ||
| P0700 | 5 | 命令源選擇：com鏈路USS通訊 | ||
| P1000 | 5 | 頻率設定源選擇：com鏈路USS通訊 | ||
| P2009 | 0 | USS規格化：不規格化 | ||
| P2010 | 6 | USS波特率：9600bps | ||
| P2011 | 1 | USS地址：1 | ||
| P2012 | 2 | PZD長度：2個字 | ||
| P2013 | 4 | PKW長度：4個字 | ||
| r2024~r2031 | 只讀 | USS診斷數據 | ||
以上參數只對與變頻器USS通訊相關的參數進行介紹，變頻器其他參數設置請參照《MM440使用大全》。
4 USS通訊編程
4.1 CPU314-2PtP串行接口發送和接收程序
CPU314-2PtP調用系統功能塊SFB60和SFB61進行串行通訊接口數據的發送和接收，SFB60與SFB61系統功能塊已經包含在CPU中，只需在OB1中直接調用并分配背景數據塊即可。在本例中分配DB60為SFB60的背景數據塊，在OB1中調用程序：
在SFB60發送通信塊中需要對下列參數進行賦值：
| REQ： | 發送請求，每個上升沿發送一幀數據。 |
| R： | 終止發送。 |
| LADDR： | PtP串口的起始地址，請查看PLC硬件配置中，PtP屬性對話框Addresses欄址中顯示的數值，本例中為“1023”，轉化為16進制數為W#16#3FF。 |
| DONE： | 發送完成輸出一個脈沖。 |
| ERROR： | 發送錯誤輸出1。 |
| STATUS： | 發送塊狀態字。 |
| SD_1： | 發送數據區起始地址，發送數據區定義為DB1.DBB0開始的n個字節。 |
| LEN： | 發送字節的長度。 |
分配DB61為SFB61的背景數據塊，在OB1中調用程序：
在SFB61接收通信塊中需要對下列參數進行賦值：
| EN_R： | 接收使能。 |
| R： | 終止接收。 |
| LADDR： | PtP串口的起始地址，請查看PLC硬件配置中，PtP屬性對話框Addresses欄址中顯示的數值，本例中為“1023”，轉化為16進制數為W#16#3FF。 |
| NDR： | 接收到新數據輸出一個脈沖。 |
| ERROR： | 接收錯誤輸出1。 |
| STATUS： | 接收塊狀態字。 |
| RD_1： | 接收數據區起始地址，接收數據區定義為DB2.DBB0開始的n個字節。 |
| LEN： | 接收到數據的長度。 |
4.2 通過發送程序發送定義好的USS報文
將例子中的報文按字節順序傳送到從DB1.DBB0開始的16個字節中，設置MW104=16，當M100.0上升沿時PLC即發送一幀USS報文。如果變頻器接收到的報文無誤就會返回一條響應報文，需要將M200.0置1 PLC就會接收到響應報文，并把報文存儲到從DB2.DBB0開始的16個字節中。
4.3使用S7-300 PLC編寫BCC校驗程序
在USS通訊中變頻器在收到主站發送的報文后會重新計算報文的BCC校驗，如果計算結果與報文傳送的BCC校驗不*，那么表明變頻器接收到的信息是無效的，變頻器將丟棄這一信息，并且不向主站發出應答信號。所以正確計算BCC校驗尤為重要。前面提到的4個例子報文中已經計算好了BCC校驗，下面給出利用S7-300 PLC編程計算15個字節的BCC校驗的程序。
15字節的BCC校驗程序
程序中將DB1.DBB0到DB1.DBB14中的內容依次進行異或計算，并把計算結果保存到DB1.DBB15中。
