USS

1、USS协议的简单介绍

USS(UniversalSerialInter,即通用串行通信接口)是西门子专为驱动装置开发的通信协议。USS用于对驱动装置进行参数化操作，即更多地面向参数设置。在驱动装置和操作面板、调试软件（如DriveES/STARTER）的连接中得到广泛的应用。USS因其协议简单、硬件要求较低，也越来越多地用于和控制器（如PLC）的通信，实现通信控制。

注意：USS提供了一种低成本的，比较简易的通信控制途径，由于其本身的设计，USS不能用在对通信速率和数据传输量有较高要求的场合。在进行系统设计时，必须考虑到USS的这一局限性。

2、USS协议的基本特点

2.1、支持多点通信（因而可以应用在RS485等网络上）
2.2、采用单主站的“主－从”访问机制
2.3、一个网络上最多可以有32个节点（最多31个从站）
2.4、简单可靠的报文格式，使数据传输灵活高效容易实现，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。从站永远不会主动发送数据。

从站在以下条件满足时应答：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
上述条件不满足，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。

3、S7-200CPU通信接口引脚分配

以西门子S7-200和西门子变频器MM440之间的连接为例。将MM440的通信端子为P+（29）和N-（30）分别接至S7-200通信口的3号与8号针即可。

4、USS协议专用指令

使用USS指令，首先要安装指令库，正确安装结束后，打开指令树中的“库”项，出现多个USS协议指令，如图所示，且会自动添加一个或几个相关的子程序。

4.1、USS_INT指令

（1）仅限为通信状态的每次改动执行一次USS_INIT指令。使用边缘检测指令，以脉冲方式打开EN输入。欲改动初始化参数，执行一条新的USS_INIT指令。

（2）“Mode”输入数值选择通信协议：输入值1将端口分配给USS协议，并启用该协议；输入值0将端口分配给PPI，并禁止USS协议。

（3）“Baud”将波特率设为1200、2400、4800、9600、19 200、38 400、57 600或115 200。

（4）“Active”表示激活驱动器。某些驱动器仅支持地址0～31。每一位对应一台变频器，如图22-3所示。如第0位为1表示激活0号变频器，激活的变频器自动地被轮询，以控制其运行和采集其状态。

4.2、USS_CTRL指令

USS_CTRL指令用于控制处于激活状态的变频器，每台变频器只能使用一条该指令。

指令说明：

（1）USS_CTRL（端口0）或USS_CTRL_P1（端口1）指令被用于控制ACTIVE（激活）驱动器。USS_CTRL指令将选择的命令放在通信缓冲区中，然后送至编址的驱动器DRIVE（驱动器）参数，条件是已在USS_INIT指令的ACTIVE（激活）参数中选择该驱动器。

（2）仅限为每台驱动器指定一条USS_CTRL指令。

（3）某些驱动器仅将速度作为正值报告。如果速度为负值，驱动器将速度作为正值报告，但逆转D_Dir（方向）位。

（4）EN位必须为ON，才能启用USS_CTRL指令。该指令应当始终启用。

（5）RUN表示驱动器是ON还是OFF。当RUN（运行）位为ON时，驱动器收到一条命令，按指定的速度和方向开始运行。为了使驱动器运行，必须符合以下条件：

1）DRIVE（驱动器）在USS_INIT中必须被选为ACTIVE

（ 激活）。

2）OFF2和OFF3必须被设为0。

3）Fault（故障）和Inhibit（禁止）必须为0。

（6）当RUN为OFF时，会向驱动器发出一条命令，将速度降低，直至电动机停止。OFF2位被用于允许驱动器自由降速至停止。OFF2被用于命令驱动器迅速停止。

（7）Resp_R（收到应答）位确认从驱动器收到应答。对所有的激活驱动器进行轮询，查找最新驱动器状态信息。每次S7-200从驱动器收到应答时，Resp_R位均会打开，进行一次扫描，所有数值均被更新。

（8）F_ACK（故障确认）位被用于确认驱动器中的故障。当F_ACK从0转为1时，驱动器清除故障

（9）DIR（方向）位用来控制电动机转动方向。

（10）Drive（驱动器地址）输入是MicroMaster驱动器的地址，向该地址发送USS_CTRL命令。有效地址：0～31。

（11）Type（驱动器类型）输入选择驱动器的类型。将MicroMaster 3（或更早版本）驱动器的类型设为0，将MicroMaster 4驱动器的类型设为1。

（12）Speed_SP（速度设定值）是作为全速百分比的驱动器速度。Speed_SP的负值会使驱动器反向旋转方向，其范围为-200.0%～200.0%。

（13）“Fault”表示故障位的状态（0—无错误，1—有错误），驱动器显示故障代码（有关驱动器信息，请参阅用户手册）。欲清除故障位，纠正引起故障的原因，并打开F_ACK位。

（14）Inhibit表示驱动器上的禁止位状态（0—不禁止，1—禁止）。欲清除禁止位，故障位必须为OFF，运行、OFF2和OFF3输入也必须为OFF。

（15）D_Dir表示驱动器的旋转方向。

（16）Run_EN（运行启用）表示驱动器是在运行（1）还是停止（0）。

（17）Speed是以全速百分比表示的驱动器速度，其范围为：-200.0%～200.0%。

（18）Staus是驱动器返回的状态字原始数值。

（19）Error是一个包含对驱动器最新通信请求结果的错误字节。USS指令执行错误主题定义了可能因执行指令而导致的错误条件。

（20）Resp_R（收到的响应）位确认来自驱动器的响应。对所有的激活驱动器都要轮询最新的驱动器状态信息。每次S7-200接收到来自驱动器的响应时，每扫描一次，Resp_R位就会接通一次并更新所有相应的值。

4.3、USS_RPM

USS_RPM指令用于读取变频器的参数，USS协议有3条读指令：

（1）USS_RPM_W指令读取一个无符号字类型的参数。

（2）USS_RPM_D指令读取一个无符号双字类型的参数。

（3）USS_RPM_R指令读取一个浮点数类型的参数。

指令说明：

（1）一次仅限将一条读取（USS_RPM_x）或写入（USS_WPM_x）指令设为激活。

（2）EN位必须为ON，才能启用请求传送，并应当保持ON，直至设置“完成”位，表示进程完成。例如，当XMT_REQ输入为ON，在每次扫描时向MicroMaster传送一条USS_RPM_x请求。因此，XMT_REQ输入应当通过一个脉冲方式打开。

（3）“Drive”输入是MicroMaster驱动器的地址，USS_RPM_x指令被发送至该地址。单台驱动器的有效地址是0～31。

（4）“Param”是参数号码。“Index”是需要读取参数的索引值。“数值”是返回的参数值。必须向DB_Ptr输入提供16个字节的缓冲区地址。该缓冲区被USS_RPM_x指令用于存储向MicroMaster驱动器发出的命令结果。

（5）当USS_RPM_x指令完成时，“Done”输出ON，“Error”输出字节和“Value”输出包含执行指令的结果。 “Error”和“Value”输出在“Done”输出打开之前无效。

4.4、USS_WPM

USS_WPM指令用于写入变频器的参数，USS协议共有3种写入指令：

（1）USS_WPM_W（端口0）或USS_WPM_W_P1（端口1）指令写入不带符号的字参数。

（2）USS_WPM_D（端口0）或USS_WPM_D_P1（端口1）指令写入不带符号的双字参数。

（3）USS_WPM_R（端口0）或USS_WPM_R_P1（端口1）指令写入浮点。

指令说明：

（1）一次仅限将一条读取（USS_RPM_x）或写入（USS_WPM_x）指令设为激活。

（2）当MicroMaster驱动器确认收到命令或发送一则错误条件时，USS_WPM_x事项完成。当该进程等待应答时，逻辑扫描继续执行。

（3）EN位必须为ON，才能启用请求传送，并应当保持打开，直至设置“Done”位，表示进程完成。例如，当XMT_REQ输入为ON，在每次扫描时向MicroMaster传送一条USS_WPM_x请求。因此，XMT_REQ输入应当通过一个脉冲方式打开。

（4）当驱动器打开时，EEPROM输入启用对驱动器的RAM和EEPROM的写入，当驱动器关闭时，仅启用对RAM的写入。请注意，该功能不受MM3驱动器支持，因此该输入必须关闭。

（5）其他参数的含义及使用方法参考USS_RPM指令。

5、实际举例

5.1、USS初始指令

5.2、USS控制命令

5.3、USS读指令

5.4、USS写指令