西門子 S7-200系列變頻器是自控市場(chǎng)上有重要地位的PLC，Siemens公司為S7-200PLC專門編寫了USS4通訊子程序，用于與Siemens自己的MicroMaster系列變頻器通訊。由于USS協(xié)議與Danfoss丹佛斯 RS485通訊協(xié)議非常相似，所以只要作很小的改動(dòng)就能使Siemens的USS4通訊子程序?qū)崿F(xiàn)S7-200 PLC與丹佛斯 FC300、VLT2800、2900，5000系列變頻器的通訊控制。
一、硬件接線：
接線對(duì)照表如下：
RS485 P和RS485 N兩根通訊線應(yīng)該使用屏蔽雙絞線，屏蔽層在Danfoss變頻器側(cè)壓接地；如果通訊干擾很厲害，可以將PLC和變頻器的RS485通訊口的地連接在一起，常有奇效。
二、USS協(xié)議與Danfoss RS485通訊禎格式對(duì)照比較：
SIEMENS USS通訊協(xié)議完全說(shuō)明可以從support.automation.siemens.com網(wǎng)站上下載。下面只作簡(jiǎn)要說(shuō)明。
1．通訊速率：
- USS協(xié)議的波特率為300，600，1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，76800，93750，115200，187500；
- S7-200 USS4通訊子程序支持的波特率為1200，2400，4800，9600，19200；
- 以Danfoss FC300以例， RS485通訊協(xié)議支持的波特率為2400，4800，9600，19200，38400，115200；
- 上海津信建議使用Danfoss的出廠默認(rèn)值9600 Bd。
2．起始位、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、校驗(yàn)位、停止位：
USS協(xié)議的起始位為1位，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為8位，校驗(yàn)為偶校驗(yàn)，停止位為1位，與Danfoss RS485通訊協(xié)議的規(guī)定完全相同。
三、USS協(xié)議與Danfoss RS485通訊協(xié)議報(bào)文格式對(duì)照比較：
S7-200 USS4通訊子程序支持的USS協(xié)議報(bào)文格式如下：
首先說(shuō)明，USS協(xié)議的報(bào)文框架結(jié)構(gòu)與Danfoss RS485通訊協(xié)議的完全相同，下面就其具體定義進(jìn)行比較：
1. 起始字符：
USS協(xié)議的起始字符為ASCII字符STX （02HEX），與Danfoss RS485通訊協(xié)議相同。
2. 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度LGE：
USS協(xié)議的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是指LGE后面所跟的字節(jié)數(shù)，此定義與Danfoss RS485通訊協(xié)議相同。
3. 從站地址ADR：
USS協(xié)議的從站地址定義為RS485標(biāo)準(zhǔn)格式，Danfoss RS485通訊協(xié)議也支持RS485標(biāo)準(zhǔn)地址格式（Danfoss自定義的專用地址格式就不能用了）。
4. 校驗(yàn)碼BCC：
USS協(xié)議的校驗(yàn)碼是報(bào)文中BCC校驗(yàn)碼前面所有字節(jié)作“異或”運(yùn)算的結(jié)果，與Danfoss RS485通訊協(xié)議的定義相同。
5. 過(guò)程數(shù)據(jù)區(qū)：
雖然USS協(xié)議支持n個(gè)PCD過(guò)程數(shù)據(jù)字，但是S7-200 USS4子程序只支持2個(gè)PCD，因此過(guò)程數(shù)據(jù)區(qū)的長(zhǎng)度與Danfoss RS485通訊協(xié)議的定義相同。
6. 過(guò)程數(shù)據(jù)區(qū)的PCD1：
USS協(xié)議定義PCD1為控制字/狀態(tài)字，與Danfoss RS485通訊協(xié)議相同，只是控制字/狀態(tài)字的位功能定義不同。
7. 過(guò)程數(shù)據(jù)區(qū)的PCD2：
USS協(xié)議定義PCD2為主設(shè)定值/主實(shí)際值，與Danfoss RS485通訊協(xié)議相同；Siemens此數(shù)據(jù)有兩種規(guī)格化方式，其一為16進(jìn)制4000HEX對(duì)應(yīng)100%，與Danfoss定義相同；另一種規(guī)格化方式為“絕對(duì)值”方式，16進(jìn)制4000HEX為16384，對(duì)應(yīng)163.84Hz，與Danfoss定義不同。
8. 參數(shù)命令數(shù)據(jù)區(qū)的參數(shù)特征字PCA：
- 位0-10，對(duì)應(yīng)參數(shù)號(hào)的b0-b10位，USS協(xié)議的定義與Danfoss的相同。
- 位11，雖然USS協(xié)議中定義為參數(shù)變動(dòng)自發(fā)信息，但S7-200 USS4通訊子程序沒用到，因此與Danfoss的定義也就相同了，填入0。
- 位12-15，任務(wù)標(biāo)識(shí)表，主機(jī)發(fā)給從機(jī)時(shí)：
- 位12-15，任務(wù)標(biāo)識(shí)表，從機(jī)應(yīng)答主機(jī)時(shí)：
- S7-200 USS4通訊子程序中用到的任務(wù)標(biāo)識(shí)與Danfoss的定義相同。
9. 參數(shù)命令數(shù)據(jù)區(qū)的索引IND：
USS協(xié)議將此字的12-15位定義為擴(kuò)展參數(shù)號(hào)，單對(duì)于Danfoss變頻器而言，暫時(shí)還用不到擴(kuò)展參數(shù)號(hào)，填入0。
其余位USS4通訊子程序中的定義與Danfoss的相同。
10. 參數(shù)命令數(shù)據(jù)區(qū)的參數(shù)值PVA(PWE)：
USS協(xié)議主站發(fā)送命令時(shí)參數(shù)值PVA可以為1個(gè)字或2個(gè)字，而Danfoss RS485通訊協(xié)議固定為2個(gè)字，這是一個(gè)關(guān)鍵差異。接收時(shí)，無(wú)論單字還是雙字PVA，USS4通訊子程序都能正常接收。
四、USS協(xié)議與Danfoss VLT變頻器通訊需要做的改動(dòng)：
綜上所述，S7-200 PLC USS4通訊子程序與Danfoss RS485通訊協(xié)議其實(shí)只有一個(gè)地方不兼容：USS4中有的通訊命令報(bào)文格式的參數(shù)值PVA是單字長(zhǎng)度，而Danfoss要求固定長(zhǎng)度雙字。
為了保持程序的通用性，我們盡量做最小的程序改動(dòng)。
分析S7-200 USS4通訊子程序，總共由17個(gè)子程序構(gòu)成，其中Danfoss VLT變頻器要用的，涉及參數(shù)值PVA，并且PVA長(zhǎng)度只有單字的子程序其實(shí)只有2個(gè)：
- USS4_DRV_CTRL，控制字及總線給定子程序
- USS_RPM，讀參數(shù)子程序
將這2個(gè)子程序發(fā)送的PVA長(zhǎng)度從單字改為雙字，就能與Danfoss變頻器正常通訊了。而且由于Siemens Micro Master變頻器能識(shí)別雙字PVA，所以改動(dòng)后的程序不影響S7-200 PLC與SIEMENS變頻器之間的通訊。