200自由口通信uss通信協(xié)議

1、USS 協(xié)議簡介2010-11-23 20:00:13| 分類： 工控PLC |： |字號大中小 訂閱USS 通信協(xié)議簡介:USS (Universal Serialerface, 即通用串行通口) 是西門子專為驅(qū)動裝置開發(fā)的通信協(xié)議，多年來也經(jīng)歷了一個(gè)不斷發(fā)展、完善的過程。最初 USS 用于對驅(qū)動裝置進(jìn)行參數(shù)化操作，即地面向參數(shù)設(shè)置。在驅(qū)動裝置和操作面板、調(diào)試（如 DriveES/STARTER）的連接中得到廣泛的應(yīng)用。近來 USS 因其協(xié)議簡單、硬件要求較低，也越來越多地用于和控制器（如 PLC）的通信，實(shí)現(xiàn)一般水平的通信控制。注意： USS 提供了一種低成本的，比較簡易的通信控制途徑，由

2、于其本身的設(shè)計(jì)，USS 不能用在對通信速率和數(shù)據(jù)傳輸量有較高要求的場合。在這些對通信要求高的場合，應(yīng)當(dāng)選擇實(shí)時(shí)性更好的通信方式， 如 PROFIBUS-DP 等。在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮到 USS 的這一局限性。例如，如果在一些速度同步要求比較高的應(yīng)用場合（如造紙生產(chǎn)線），對十幾甚至數(shù)十臺變頻器采用 USS 通信控制，其效果可想而知。USS 協(xié)議的基本特點(diǎn)如下：支持多點(diǎn)通信（因而可以應(yīng)用在 RS 485 等網(wǎng)絡(luò)上）采用單主站的“主從”機(jī)制一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上最多可以有 32 個(gè)節(jié)點(diǎn)（最多 31 個(gè)從站）簡單可靠的報(bào)文格式，使數(shù)據(jù)傳輸靈活高效容易實(shí)現(xiàn)，成本較低USS 的工作機(jī)制是，通信總是由主站發(fā)起，U

3、SS 主站不斷循環(huán)輪詢各個(gè)從站，從站根據(jù)收到的指令，決定是否、以及如何響應(yīng)。從站不會主動發(fā)送數(shù)據(jù)。從站在以下條件滿足時(shí)應(yīng)答：接收到的主站報(bào)文沒有錯(cuò)誤，并且本從站在接收到主站報(bào)文中被尋址上述條件不滿足，或者主站發(fā)出的是廣播報(bào)文，從站不會做任何響應(yīng)。對于主站來說，從站必須在接收到主站報(bào)文之后的一定時(shí)間內(nèi)發(fā)回響應(yīng)。否則主站將視為出錯(cuò)。USS 字符幀格式USS 的字符傳輸格式符合 UART 規(guī)范，即使用串行異步傳輸方式。USS 在串行數(shù)據(jù)總線上的字符傳輸幀為 11 位長度，包括：起始位 數(shù)據(jù)位 校驗(yàn)位 停止位1 0LSB 1 2 3 4 5 6 7MSB 偶 x 1 1連續(xù)的字符幀組成 USS 報(bào)文。

4、 在一條報(bào)文中，字符幀之間的間隔延時(shí)要小于兩個(gè)字符幀的傳輸時(shí)間（當(dāng)然這個(gè)時(shí)間取決于傳輸速率）。S7-200 CPU 的口通信模式正好能夠支持上述字符幀格式。把 S7-200 的口定義為以上字符傳輸模式，就能通過編程，實(shí)現(xiàn) USS 協(xié)議報(bào)文的發(fā)送和接收。主站控制器的所支持的通信模式必須和所要控制的驅(qū)動裝置所要求的一致，這是實(shí)現(xiàn) S7-200 和西門子驅(qū)動裝置通信的基礎(chǔ)。USS 報(bào)文幀格式USS 協(xié)議的報(bào)文簡潔可靠，高效靈活。報(bào)文由一連串的字符組成，協(xié)議中定義了它們的特定功能：STX LGE ADR 凈數(shù)據(jù)區(qū) BCC1. 2. 3.n以上每小格代表一個(gè)字符（字節(jié)）。其中：STX： 起始字符，總是

5、02 h LGE： 報(bào)文長度 ADR：從站地址及報(bào)文類型 BCC： BCC 校驗(yàn)符在 ADR 和 BCC 之間的數(shù)據(jù)字節(jié)，稱為 USS 的凈數(shù)據(jù)。主站和從站交換的數(shù)據(jù)都包括在每條報(bào)文的凈數(shù)據(jù)區(qū)域內(nèi)。凈數(shù)據(jù)區(qū)由 PKW 區(qū)和 PZD 區(qū)組成：PKW 區(qū) PZD 區(qū)PKE IND PWE1 PWE2 . PWEm PZD1 PZD2 . PZDn以上每小格代表一個(gè)字（兩個(gè)字節(jié)）。PKW： 此區(qū)域用于讀寫參數(shù)值、參數(shù)定義或參數(shù)描述文本，并可修改和參數(shù)的改變 。其中：PKE： 參數(shù) ID。包括代表主站指令和從站響應(yīng)的信息，以及參數(shù)號等 IND： 參數(shù)索引，主要用于與 PKE 配合定位參數(shù)PWEm：參數(shù)

6、值數(shù)據(jù)PZD： 此區(qū)域用于在主站和從站之間傳遞控制和過程數(shù)據(jù)?？刂茀?shù)按設(shè)定好的固定格式在主、從站之間對應(yīng)往返。如：PZD1：主站發(fā)給從站的控制字/從站返回主站的狀態(tài)字 PZD2： 主站發(fā)給從站的給定/從站返回主站的實(shí)際反饋 PZDn： 根據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型和驅(qū)動裝置的不同，PKW 和 PZD 區(qū)的數(shù)據(jù)長度都不是固定的，它們可以靈活改變以適應(yīng)具體的需要。但是，在用于與控制器通信的自動控制任務(wù)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)上的所有節(jié)點(diǎn)都要按相同的設(shè)定工作，并且在整個(gè)工作過程中不能隨意改變。注意：對于不同的驅(qū)動裝置和工作模式，PKW 和 PZD 的長度可以按一定規(guī)律定義。 一旦確定就不能在運(yùn)行中隨意改變PKW 可以所有對

7、 USS 通信開放的參數(shù)；而 PZD 僅能特定的控制和過程數(shù)據(jù)PKW 在許多驅(qū)動裝置中是作為任務(wù)處理，因此 PZD 的實(shí)時(shí)性要比 PKW 好以上僅是對 USS 協(xié)議的簡單介紹，以幫助讀者更好地理解控制任務(wù)和選擇對策。如需要了解詳細(xì)的信息，請參考相應(yīng)驅(qū)動產(chǎn)品冊。USS 的復(fù)雜性和 S7-200 作為主站的對策USS 通信的復(fù)雜性體現(xiàn)在它在不同的應(yīng)用場合不是固定不變的。這是因?yàn)椋篣SS 經(jīng)過長期的發(fā)展，存在一些子集和變種驅(qū)動裝置可能不支持 USS 通信協(xié)議中的部分功能不同的驅(qū)動裝置的參數(shù)定義可能有很大區(qū)別這些原因?qū)е乱粋€(gè)實(shí)用的 USS 主站必須針對不同的驅(qū)動裝置做出改動。使用 USS 調(diào)試驅(qū)動裝置的就要做到這一點(diǎn)。這就給在 S7-200 上做一個(gè)通用的 USS 程序帶來了實(shí)質(zhì)的。一個(gè)驅(qū)動產(chǎn)品，只要它支持 USS 通信，S7-200 就可以通過口編程對其控制。通過其手冊能夠了解它支持 USS 通信的特點(diǎn)，從而編出適合的程序。這種任務(wù)往往比較復(fù)雜而且耗費(fèi)時(shí)間。西門子為解決這一問題，針對應(yīng)用比較廣泛，產(chǎn)品線比較相配的驅(qū)動產(chǎn)品，開發(fā)了 S7-200 的 USS 指令庫。S7-200 的 USS 指令庫S7-200 的 USS 指令庫最初是針對 MicroMaster 3 系列產(chǎn)品的，經(jīng)過一段時(shí)間的發(fā)展，現(xiàn)在以及能夠完全支持