什么是USS協議？

USS 協議（Universal Serial Interface Protocol 通用串行接口協議）是SIEMENS 公司所有傳動產品的通用通訊協議，它是一種基于串行總線進行數據通訊的協議。USS協議是主-從結構的協議，規定了在USS 總線上可以有一個主站和最多31 個從站；總線上的每個從站都有一個站地址（在從站參數中設定），主站依靠它識別每個從站；每個從站也只對主站發來的報文做出響應并回送報文，從站之間不能直接進行數據通訊。另外，還有一種廣播通訊方式，主站可以同時給所有從站發送報文，從站在接收道報文并做出相應的響應后可不回送報文。

一個 S7-1200 CPU 中最多可安裝三個 CM 1241 RS422/RS485模塊和一個 CB 1241 RS485 板，每個 RS485 端口最多控制 16 臺驅動器。

優點

1. 對硬件設備要求低，減少了設備之間的布線，

2. 無需重新連線就可以改變控制功能，

3. 可通過串行接口設置或改變傳動裝置的參數，

4. 可實時的監控傳動系統。

通訊鏈接

1. 條件許可的情況下，USS 主站盡量選用直流型的CPU（針對S7-200系列）

2. 一般情況下，USS 通訊電纜采用雙絞線即可（如常用的以太網電纜），如果干擾比較大，可采用屏蔽雙絞線。

3. 在采用屏蔽雙絞線作為通訊電纜時，把具有不同電位參考點的設備互連會在互連電纜中產生不應有的電流，從而造成通訊口的損壞。要確保通訊電纜連接的所有設備，或是共用一個公共電路參考點，或是相互隔離的，以防止不應有的電流產生。屏蔽線必須連接到機箱接地點或9 針連接的插針1。建議將傳動裝置上的0V 端子連接到機箱接地點

4. 盡量采用較高的波特率，通訊速率只與通訊距離有關，與干擾沒有直接關系。

5. 終端電阻的作用是用來防止信號反射的，并不用來抗干擾。如果在通訊距離很近，波特率較低或點對點的通訊的情況下，可不用終端電阻。多點通訊的情況下，一般也只需在USS 主站上加終端電阻就可以取得較好的通訊效果。

6. 當使用交流型的CPU22X 和單相變頻器進行USS 通訊時，CPU22X 和變頻器的電源必須接成同相位的。

7. 建議使用CPU226(或CPU224+EM277)來調試USS 通訊程序。

8. 不要帶電插拔USS 通訊電纜，尤其是正在通訊過程中，這樣極易損壞傳動裝置和PLC 的通訊端口。如果使用大功傳動裝置，即使傳動裝置掉電后，也要等幾分鐘，讓電容放電后，再去插拔通訊電纜。

USS 通訊的編程

USS 協議是以字符信息為基本單元的協議，而CPU22X 的自由口通訊功能和CPU31XC-PTP 的RS422/485 串行口正好也是以ASCII 碼的形式來發送接收信息的。利用這些CPU 的RS485 串行口的通訊功能，由用戶程序完成USS 協議功能，可實現與SIEMENS 傳動裝置簡單而可靠的通訊連接。

1.USS 點對點通訊的編程要點: USS 主站（PLC）與USS 從站（傳動裝置）之間的通訊是異步方式的，負責與傳動裝置通訊的工作程序應采用后臺工作方式，如何發送接收數據應與控制邏輯無關。用戶程序通過改變USS 報文中的STW 及HSW 的值，來控制變頻器的啟停及改變設定頻率值。

利用發送指令（如XMT，P_SEND，P_SND_RK）發送USS 報文至傳動裝置，利用接收指令（如RCV，P_RCV，P_RCV_RK）接收變頻器返回的USS 報文。同一時刻，只能有一個發送指令或接收指令被激活。

USS 通訊程序包括通訊端口初始化子程序、 BCC 校驗碼計算子程序、數據發送子程序、數據接收子程序、通訊超時響應子程序、通訊流程控制子程序等。

可采用中斷響應的方式，也可用查詢相應標志位的方式來實現。設立發送接收數據緩存區與映像區，用戶應通過改變映像區的USS 發送報文值來控制傳動裝置，或通過讀取映像區USS 接收報文中的狀態值來判斷傳動裝置的當前狀態。以防止因干擾而接收到錯誤數據而使PLC 做出錯誤的判斷和控制。

2. USS 多點通訊的編程要點：控制通訊的基本流程同上述點對點通訊方式 對各從站的控制應采取輪詢方式，輪詢程序同樣也是后臺工作方式工作的。

根據對各臺傳動裝置控制任務的輕重，在PLC 數據區內建立一個從站地址表，按該地址表輪詢各傳動裝置。采用間接尋址的編程方式，可大大節省CPU 的程序空間。輪詢地址表示例雖然，USS 協議的實際物理地址只有30 個，但輪詢地址表的大小無限制，其有效站地址可以在表中根據實際應用需要反復出現。

實際輪詢站點數越多，其輪詢的間隔時間也越大，而表中站地址重復次數越多，其輪詢的間隔時間越小，因此必須為每個傳動裝置設定適當的通訊超時時間以適應這種輪詢間隔。不同USS 從站可以有不同的USS 報文結構，如3 PKW + 2 PZD；

4 PKW + 4 PZD；0 PKW + 6 PZD 等組合。但整個系統要支持廣播方式，則USS 網絡中的所有從站都必須有相同的PKW 區才行。傳動裝置對以廣播方式發送的指令做出響應后，不再回送報文，因此PLC可以不再進入數據接收狀態。

審核編輯：劉清