6ES7221-1BF22-0XA8技术数据

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INAMICS G120C是专门为满足OEM用户对于高性价比和节省空间的要求而设计的变频器，同时它还具有操作简单和功能丰富的特点。这个系列的变频器与同类相比相同的功率具有更小的尺寸，并且它安装快速，调试简便，以及它友好的用户接线方式和简单的调试工具都使它与众不同。
三组参数切换功能。控制功能： 线性v/f控制，平方v/f控制，可编程多点设定v/f控制，磁通电流控制免测速矢量控制，闭环矢量控制，闭环转矩控制，节能控制模式；
标准参数结构，标准调试软件；
数字量输入6个，模拟量输入2个，模拟量输出2个，继电器输出3个；
独立I/O端子板，方便维护；
采用BiCo技术，实现I/O端口自由连接；

它采用高性能的矢量控制技术，提供低速高转矩输出和良好的动态特性，同时具备**的过载能力，以满足广泛的应用场合。创新的BiCo（内部功能互联）功能有*的灵活性。

西门子变频器MicroMaster430是全新一代标准变频器中的风机和泵类变转矩负载。功率范围7.5kW至250kW。它按照要求设计，并使用内部功能互联（BiCo）技术，具有高度可靠性和灵活性。控制软件可以实现功能：多泵切换、手动/自动切换、旁路功能、断带及缺水检测、节能运行方式等。

要特征：
200V-240V ±10%，单相/三相，交流，0.12kW-45kW； 380V-480V±10%，三相，交流，0.37kW-250kW；
矢量控制方式，可构成闭环矢量控制，闭环转矩控制；
西门子变频器MicroMaster420是全新一代模块化设计的多功能标准变频器。它友好的用户界面，让你的安装、操作和控制象玩游戏一样灵活方便。全新的IGBT技术、强大的通讯能力、的控制性能、和高可靠性都让控制变成一种乐趣。
操作控制和调试可以快速简单地采用PC机通过USB接口，或者采用BOP-2（基本操作面板）或IOP（智能操作面板）来实现

西门子变频器6SE6440-2UC31-8EA1  

如何使用USS通信协议来实现S7-1200与MM440变频器的通信。

1. USS通信介绍

1.1. USS协议特点
USS (Universal Serial Interface, 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 协议的基本特点如下：

• 支持多点通信（因而可以应用在 RS 485 等网络上）
• 采用单主站的“主－从"访问机制
• 每个网络上zui多可以有 32 个节点（zui多 31 个从站）
• 简单可靠的报文格式，使数据传输灵活效
• 容易实现，成本较低

西门子6SE6440-2UC31-8EA1   

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。
USS 的字符传输格式符合 UART 规范，即使用串行异步传输方式。USS 在串行数据总线上的字符传输帧为 11 位长度，如表1所示：

表1：USS字符帧

USS 协议的报文简洁可靠，效灵活。报文由一连串的字符组成，协议中定义了它们的特
定功能，表2所示：

表2：USS报文结构

每小格代表一个字符（字节）。其中：
STX： 起始字符，总是 02 h
LGE： 报文长度
ADR：从站地址及报文类型
BCC： BCC 校验符
净数据区由 PKW 区和 PZD 区组成，如表3所示：

表3：USS净数据区

PKW： 此区域用于读写参数值、参数定义或参数描述文本，并可修改和报告参数的改变 。其中：

PKE： 参数 ID。包括代表主站指令和从站响应的信息，以及参数号等

IND： 参数索引，主要用于与 PKE 配合定位参数

PWEm：参数值数据

PZD： 此区域用于在主站和从站之间传递控制和过程数据。控制参数按设定好的固定格式在主、从站之间对应往返。如：

PZD1：主站发给从站的控制字/从站返回主站的状态字

PZD2： 主站发给从站的给定/从站返回主站的实际反馈

根据传输的数据类型和驱动装置的不同，PKW 和 PZD 区的数据长度都不是固定的，它们可以灵活改变以适应具体的需要。但是，在用于与控制器通信的自动控制任务时，网络上的所有节点都要按相同的设定工作，并且在整个工作过程中不能随意改变。
注意：
对于不同的驱动装置和工作模式，PKW 和 PZD 的长度可以按一定规律定义。 一旦确定就不能在运行中随意改变 ；
PKW 可以访问所有对 USS 通信开放的参数；而 PZD 仅能访问特定的控制和过程数据；
PKW 在许多驱动装置中是作为后台任务处理，因此 PZD 的实时性要比 PKW 好。

1.2. S7-1200 USS通信简介

CM 1241 RS485 模块通过 RS485 端口与MM440进行通信。 可使用 USS 库控制MM440和读/写MM440参数。该库提供 1 个 FB 和 3 个 FC 来支持 USS 协议。 每个 CM1241 RS485 通信模块zui多支持 16 个MM440。连接到一个 CM 1241 RS485 的所有MM440（zui多 16 个）是同一 USS 网络的一部分。连接到另一 CM 1241 RS485 的所有MM440是另一 USS 网络的一部分。 因为 S7-1200zui多支持三个 CM 1241 RS485 设备，所以用户zui多可建立三个 USS 网络，每个网络zui多 16 个MM440，总共支持 48 个 USS MM440。各 USS 网络使用各自*的数据块进行管理（使用三个 CM 1241 RS485 设备建立三个 USS网络需要三个数据块）。 同一USS 网络相关的所有指令必须共享该数据块。 这包括用于控制网络上所有MM440的 USS_DRV、USS_PORT、USS_RPM 和USS_WPM 指令。

2. 硬件需求及接线

2.1. 硬件需求
S7-1200 PLC目前有3种类型的CPU：
1）S7-1211C CPU。
2）S7-1212C CPU。
3）S7-1214C CPU。
这三种类型的CPU都可以使用USS通信协议通过通信模块CM1241 RS485来实现S7-1200与MM440变频器的通信。
本例中使用的PLC硬件为：
1） S7-1214C ( 6ES7 214 -1BE30 -0XB0 )
2) CM1241 RS485 ( 6ES7 241 -1CH30 -0XB0 )
3) CSM 1277 ( 6GK7 277 -1AA00 - 0AA0)
本例中使用的MM440变频器硬件为：
1） MM440 （ 6SE6440 - 2AB11 - 2AA1 ）
2） MICROMASTER 4 ENCODER MODULE （ 6SE6400 - 0EN00 - 0AA0 ）
3） SIEMENS MOTOR （ 1LA7060 - 4AB10 - Z ）
4） USS 通信电缆 ( 6XV1830 - 0EH10 )

2.2. 接线
建议使用西门子的网络插头和PROFIBUS电缆。在 S7-1200 CPU 通信口上使用西门子网络插头。
PROFIBUS 电缆的红色导线B 即 RS 485 信号 +，此信号应当连接到 MM 440 通信端口的 P+；绿色导线A 即 RS 485 信号 -，此信号应当连接到 MM 440 通信端口的 N-。

 
图1： MM440接线端子                                       表4：MM440端子定义

因为MM 440 通信口是端子连接，所以 PROFIBUS 电缆不需要网络插头，而是剥出线头直接压在端子上。如果还要连接下一个驱动装置，则两条电缆的同色芯线可以压在同一个端子内。PROFIBUS 电缆的红色芯线应当压入端子 29；绿色芯线应当连接到端子 30，如图1、表4所示。完整接线图如图2所示。

图2： S7-1200与MM440接线图

a. 屏蔽/保护接地母排，或可靠的多点接地。此连接对抑制干扰有重要意义。
b. PROFIBUS 网络插头，内置偏置和终端电阻。
c. MM 440 端的偏置和终端电阻。
d. 通信口的等电位连接。可以保护通信口不致因共模电压差损坏或通信中断。
e. 双绞屏蔽电缆（PROFIBUS）电缆，因是速通信，电缆的屏蔽层须双端接地（接 PE）。
注意，以下几点对网络的性能有极为重要的影响。几乎所有网络通信质量方面的问题都与未考虑到下列事项有关：

• 偏置电阻用于在复杂的环境下确保通信线上的电平在总线未被驱动时保持稳定；终端电阻用于吸收网络上的反射信号。一个完善的总线型网络必须在两端接偏置和终端电阻。
• 通信口 M 的等电位连接建议单独采用较粗的导线 ，而不要使用 PROFIBUS 的屏蔽层，因为此连接上可能有较大的电流，以致通信中断。
• PROFIBUS 电缆的屏蔽层要尽量大面积接 PE。一个实用的做法是在靠近插头、接线端子处环剥外皮，用压箍将裸露的屏蔽层压紧在 PE 接地体上（如 PE 母排或良好接地的裸露金属安装板）。
• 通信线与动力线分开布线；紧贴金属板安装也能改善抗干扰能力。驱动装置的输入/输出端要尽量采用滤波装置，并使用屏蔽电缆。
• 在 MM 440 的包装内提供了终端偏置电阻元件，接线时可按说明书直接压在端子上。如果可能，可采用热缩管将此元件包裹，并适当固定。

主要参数有：
1. P0700： 设置 P0700[0] = 5，即控制源来自 COM Link 上的 USS 通信；
2. P1000： 设置 P1000[0] = 5，即设定源来自 COM Link 上的 USS 通信；
3. P2009： 决定是否对 COM Link 上的 USS 通信设定值规格化，即设定值将是运转频率的百分比形式，还是频率值。为0，不规格化 USS 通信设定值，即设定为MM440中的频率设定范围的百分比形式；为1，对 USS 通信设定值进行规格化，即设定值为的频率数值；
4. P2010： 设置 COM Link 上的 USS 通信速率。根据 S7-1200 通信口的限制，支持的通信波特率如表7所示。

表7：通信波特率

5. P2011： 设置 P2011[0] = 0 至 31，即驱动装置 COM Link 上的 USS 通信口在网络上的从站地址；
6. P2012： 设置 P2012[0] = 2，即 USS PZD 区长度为 2 个字长；
7. P2013： 设置 P2013[0] = 4；
8. P2014： 设置 P2014[0] = 0 至 65535，即 COM Link 上的 USS 通信控制信号中断超时时间，单位为 ms；如设置为 0，则不进行此端口上的超时检查；
9. P0971： 设置 P0971 = 1，上述参数将保存入MM 440 的 EEPROM 中

变压器超温报警当变压器温控仪测量温度大于其设置的报警温度(默认设置为100℃)时，温控仪超温报警触点闭合。
检查变压器柜顶风机或柜底风机是否工作正常(如果柜底风机工作不正常，可能出现三相温度相差较大);测温电阻是否正常(有无断线、线路插头接触不良，如果接触不良，温度值将偏高);过滤网是否堵塞(拿一张A4纸置于过滤网上，看是否能吸附，否则需要清洁过滤网);变频器是否长期工作于过载状态;环境温度是否过高(环境温度应低于45℃，否则需要加强通风);安装于变压器柜内正面底部的风机开关和接触器是否断开;变压器柜风机控制和保护电路是否正常。 不同波特率的波形，数据位宽不一致，时间T=1/采样率，实际采样率大的波形对应的时间就小，所以从中可看出波特率为10126bps的波形像往左偏移了。当解码时设置的波特率同为9600时，采样点的位置是根据9600的波特率来确定的，当实际采样率和9600bps有偏差时，误差会逐渐累积，从而导致解码有偏差。设置的数据位宽越大，越容易叠加误差。自检波特率方法从波形出发，根据波形位宽估算波特率，此法适用于波特率偏差较大或不确定波特率该设置多少时。

选择变频器时应以实际电动机电流值作为变频器选择的依据，电动机的额定功率只能作为参考。另外，应充分考虑变频器的输出含有丰富的高次谐波，会使电动机的功率因数和效率变差。因此，用变频器给电动机供电与用工频电网供电相比较，电动机的电流会增加10%而温升会增加20%左右。


ControlNet是开放的现场总线，截止1999年底在*范围内已经拥有包括Rockwell Autom-ation、ABB、Honeywell等近70家厂商组成的成员单位，由独立组织--控制网（ControlNet International）负责管理，该组织旨在维护和发行ControlNet技术规范，管理成员单位的共同的市场推广工作。同时提供各个厂商产品之间的一致性和互操作性测试服务，保证 ControlNet的开放性。

　　是具有模拟量I/O和强大控制能力的新型CPU。CPU226本机集成24输入/16输出共40个数字量I/O点。可连接7个扩展模块，大扩展至248路数字量I/O点或35路模拟量I/O点。2个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。
　　用于较高要求的控制系统，具有更多的输入/输出点，更强的模块扩展能力，更快的运行速度和功能更强的内部集成特殊功能。可*适应于一些复杂的中小型控制系统。SIMATICS7-300是模块化小型PLC系统，大范围的各种功能模块可以非常好地满足和适应自动控制任务，各种单独的模块之间也可进行广泛组合以用于扩展。

200V-240V ±10%，单相/三相，交流，0.12kW-45kW； 
380V-480V±10%，三相，交流，0.37kW-250kW； 
矢量控制方式，可构成闭环矢量控制，闭环转矩控制； 
高过载能力，内置制动单元； 
三组参数切换功能。
控制功能： 
线性v/f控制，平方v/f控制，可编程多点设定v/f控制，磁通电流控制免测速矢量控制，闭环矢量控制，闭环转矩控制，节能控制模式； 
标准参数结构，标准调试软件； 
数字量输入6个，模拟量输入2个，模拟量输出2个，继电器输出3个； 
独立I/O端子板，方便维护； 
采用BiCo技术，实现I/O端口自由连接； 
内置PID控制器，参数自整定； 
集成RS485通讯接口，可选PROFIBUS-DP/Device-Net通讯模块； 
具有15个固定频率，4个跳转频率，可编程； 
可实现主/从控制及力矩控制方式； 
在电源消失或故障时具有"自动再起动"功能； 
灵活的斜坡函数发生器，带有起始段和结束段的平滑特性； 
快速电流限制（FCL），防止运行中不应有的跳闸； 
有直流制动和复合制动方式提高制动性能。
保护功能： 
过载能力为200％额定负载电流，持续时间3秒和150％额定负载电流，持续时间60秒； 
过电压、欠电压保护； 
变频器、电机过热保护； 
接地故障保护，短路保护； 
闭锁电机保护，防止失速保护； 

西门子6SE6440-2UC31-8EA1

常见变频器面板参数拷贝

　　现代工业自动化程度越来越高，变频器成为其中*的一份子，也被越来越多的客户所应用。与此同时，出于变频器参数保存、参数设置便利等因素客户需要将变频器所设置的参数能够进行保存、下载以及同类型的变频器间参数的相互拷贝。上海津信变频器维修中心就常见的变频器参数的拷贝做了小结。

　　一、丹佛斯变频器

　　VLT5000系列

　　丹佛斯变频器VLT5000系列的机器已经全面停产，但是还有大量的客户在使用。如果想使用LCP面板的进行拷贝功能可以按照以下步骤：

　　上载功能------将参数上载到LCP面板内保存，可以参数P007（LCP拷贝）的参数值改为1（上载所有参数），拷贝结束面板会显示“LCP COPYDOWN；

　　下载功能-------当需要将参数下载到丹佛斯变频器内部时，将参数P007（LCP拷贝）的参数值改为2（下载所有参数），如果不想下载电机参数可以将参数P007（LCP拷贝）的参数值改为3（下载与电机无关的参数），拷贝结束面板也会显示“LCP COPYDOWN。

　　此方式适用于所有VLT5000系列的机器。

　　丹佛斯变频器VLT2800系列和VLT2900系列

　　丹佛斯变频器VLT2800系列和VLT2900系列本身的面板是没有拷贝功能的，需要丹佛斯变频器万用面板LCP2进行参数拷贝，其拷贝的步骤和VLT5000系列一样。

　　丹佛斯变频器FC300系列和FC51系列

　　上载功能------可将参数P0-50（LCP拷贝）的参数值改为1（所有参数到LCP），拷贝即开始，拷贝结束面板会显示“LCP COPYDOWN；

　　下载功能-------将参数P0-50（LCP拷贝）的参数值改为2（从LCP传所有参数），如果不想下载电机参数可以将参数P0-50（LCP拷贝）的参数值改为3（传电机无关的参数），拷贝结束面板也会显示“LCP COPYDOWN。

　　注意：丹佛斯变频器所有的参数拷贝功能只能是在变频器停止运行的状态下才能实现。
　二、富士变频器

　　G11系列

　　上载功能------按“PROG键进入“9数据复写，按“FUNC/DATA键进入“数据复制-READ模式，按“↑将“READ改为“WRITE，再按“FUNC/DATA键，下面有黑条形码在一点点增加，当条形码满横格时即为上载完毕；

　　下载功能--------按“PROG键进入“9数据复写，按“FUNC/DATA键进入“数据复制-READ模式，再按“FUNC/DATA键，下面有黑条形码在一点点增加，当条形码满横格时即为下载完毕

　　三、三菱变频器

　　FR-F700系列

　　上载功能------按MODE键进行参数设定，旋转旋钮调节到“PCPY（参数拷贝），按“SET键显示当前值“0（初始值），旋转旋钮改变设定值为“1，按“SET键把参数上载到面板，“1闪烁30s左右后，“1与“PCPY来回闪烁，则参数上载完毕；

　　下载功能--------按MODE键进行参数设定，旋转旋钮调节到“PCPY（参数拷贝），按“SET键显示当前值“0（初始值），旋转旋钮改变设定值为“2，按“SET键把参数下载到变频器，“2闪烁30s左右后，“2与“PCPY来回闪烁，则参数下载完毕；

　　四、三肯变频器

　　SHF/SPF系列和E系列

　　上载功能------进入参数P084（复制功能），将参数值改为“1（将当前代码数据传输至操作面板），面板闪烁“COPY；

　　下载功能---------进入参数P084（复制功能），将参数值改为“2（将操作面板存储内容传输至变频器）即可。

负载压力测试： 

LoadRunner 特点a，支持的协议多且个别协议支持的版本比较高;特点b，负载压力测试方案设置灵活;特点c，丰富的资源监控;特点d，报告可以导出到Word、Excel以及HTML格式。 

QALoad (1).测试接口多;(2)可预测系统性能;(3)通过重复测试寻找瓶颈问题;(4)从控制中心管理全局负载测试;(5)可验证应用的扩展性;(6)快速 创建仿真的负载测试;(7)性能价格比较高。此外，QALoad不单单测试Web应用，还可以测试一些后台的东西，比如SQL Server等。只要它支持的协议，都可以测试。 

Benchmark Factory 首先它可以测试服务器群集的性能;其次，可以实施基准测试;后，可以生成脚本。 

SilkPerformance： 

E-Test Suite 由Empirix公司开发的测试软件，能够和被测试应用软件无缝结合的Web应用测试工具。工具包含e-Tester、e-Load和e-Monitor，这三种工具分别对应功能测试、压力测试以及应用监控，每一部分功能相互独立，测试过程又可彼此协同。 

JMeter 是一个专门为运行和服务器负载测试而设计、的纯Java桌面运行程序。原先它是为Web/HTTP测试而设计的，但是它已经扩展以支持各种各样的 测试模块。它和HTTP和SQL(使用JDBC)的模块一起运行。它可以用来测试静止或活动资料库中的服务器运行情况，可以用来模拟服务器或网络系统在重 负载下的运行情况。它也提供了一个可替换的界面用来定制数据显示，测试同步及测试的创建和执行。 

WAS 是Micro$oft提供的免费的Web负载压力测试工具，应用广泛。WAS可以通过一台或者多台客户机模拟大量用户的活动。WAS支持身份验证、加密和Cookies，也能够模拟各种浏览器和Modem速度，它的功能和性能可以与数万美元的产品媲美。 

ACT 或称MSACT，它是微软的Visual Studio和Visual 带的一套进行程序压力测试的工具。ACT不但可以记录程序运行的详细数据参数，用图表显示程序运行情况，而且安装和使用都比较简单，结果阅读叶很方便，是一套较理想的测试工具。 

OpenSTA 它的全称是Open System Testing Architecture。OpenST的特点是可以模拟很多用户来访问需要测试的，它是一个功能强大、自定义设置功能完备的软件。但是，这些设置大 部分需要通过s cript来完成，因此在真正使用这个软件之前，必须学习好它的s cript编写。如果需要完成很复杂的功能，s cript的要求还比较 高。当然这也是它的优点，一些程序员不会在意编写s cript的。 

PureLoad 一个*基于Java的测试工具，它的s cript代码*使用XML。所以，编写s cript很简单。它的测试包含文字和图形并可以输出为HTML文件。由于是基于Java的软件，因此PureLoad可以通过Java Beans API来增强软件功能。 

功能测试 遵义西门子模块代理商

WinRunner 企业级的功能测试工具，用于检测应用程序是否能够达到预期的功能及正常运行，自动执行重复任务并优化测试工作，从而缩短测试时间。通过自动录制、检测和回防用户的应用操作，从而提高测试效率。 

QARun 一款自动回归测试工具，与Winrunner比较学习成本要低很多。不过要安装QARun必须安装环境，另外它还提供与TestTrack Pro的集成。 

Rational Robot 我经常使用的测试工具，属于Rational TestSuite中的一员，对于Visual studio 6编写的程序支持的非常好，同时还支持Java Applet、HTML、Oracle Forms、People Tools应用程序的支持。要支持Delphi程序的测试还必须下载插件。Rational Robot的语法使用Basic语法，它的语言使用SQABasic。 

Functional Tester 它是Robot的Java实现版本，在Rational被IBM收购后发布的。在Java的浪潮下，Robot被移植到了Eclipse平台，并*支持 Java。可以使用和Java进行脚本的编写，当然了录下脚本让后做做修改是爽的事情了。由于支持Java，那么对测试脚本进行 测试也变成了可能。更多的信息请到IBM developerworks上查看，另外还提供试用版本下载。 

白盒测试 

Logiscope 

PRQA 

Junit 

DevPartner 

Rational Purify 

测试管理 

TestDirector MI的测试管理工具，可以与winrunner、Loadrunner、QuickTestPro进行集成。除了可以跟踪Bug外，还可以编写测试用例、管理测试进度等等，是测试管理的软件。 

TestManager Rational Testsuite中的一员，可以用来编写测试用例、生成Datapool、生成报表、管理缺陷以及日志等等。是一个企业级的强大测试管理工具。缺点是必须和其它组件一起使用，测试成本比较高。 

TrackRecord 一款擅长于Bug管理的工具，与TestDirecotr和Testmanager比较起来是很light的。不过至今还没有配成功过。 

Bugzilla 一个产品缺陷的记录及跟踪工具，它能够为你建立一个完善的Bug跟踪体系，包括报告、查询并产生报表、处理解决等几个部分。它的主要特点为：基于Web方式，安装简单;有利于缺陷的清楚传达;系统灵活，可配置性很强;自动发送。 

Jira 是一个Bug管理工具，自带一个Tomcat 4;同时有简单的工作流编辑，可用来定制流程;数据存储在HSQL数据引擎中，因此只要安装了JDK这个工具就可以使用。相比较Bugzilla来说有不少自身的特点，不过可惜它并不是开源工具，有Lisence限制。 

测试辅助 

SmartDraw 用于绘制UCML，进行负载压力测试需求分析。对压力测试测试前的工作很有帮助。