MICROMASTER (MM4),SINAMICS G120 (CU2x0x)和PLC之间的USS通讯指导。

这个 FAQ 适用于 SINAMICS G120/G120D 控制单元（非-2系列）和 MICROMASTER 4 变频器。 n

EMC 安装规范

这对于防止因干扰导致通讯失败和USS装置损坏非常重要。

与PROFIBUS不同，USS通讯端口不是光电隔离的，因此就更需注意要确保正确安装，不至于造成通讯失败和USS装置损坏。

最低限度应遵守如下要求：
1) 电机电缆需屏蔽且屏蔽层应在两端正确接地。保证电机侧的EMC防护的屏蔽层360度可靠接触，驱动器背板处使用P形铜夹。尽量避免出现电缆接头，如不可避免则必须确保接头处的EMC屏蔽层连续可靠。

2)所有节点良好接地 (EMC 接地)。

3) 所有的继电器线圈需加吸收装置。

4) 注意电缆隔离- 确保USS通讯电缆远离其他电缆，尤其是电机电缆。n

5) 确保USS通讯电缆的屏蔽正确接地。

更多信息
MICROMASTER 4: EMC设计指导; Entry-ID: 18162267

总线终端及偏置

保证总线两端正确终止及偏置。

MICROMASTER 4
如果MICROMASTER 4 变频器处于总线的首、末节点，则应安装随机附送的USS终端/偏置网络电路（A5E00151017），参见图1：

图1– MM4的USS 终端/偏置网络电路

详见MICROMASTER 4变频器操作指导:
– 操作指导: MICROMASTER 440 0,12 kW – 250 kW, 章节 3.7.1.3通过COM link（RS485)实现的USS总线配置; Entry-ID: 24294529
– 操作指导: MICROMASTER 420 0,12 kW – 11 kW, 章节 3.7.1.3通过COM link（RS485)实现的USS总线配置; Entry-ID: 24523400

SINAMICS G110 and G120
如果是SINAMICS G110 变频器以及带CU240S 或CU240E 的SINAMICS G120变频器处于总线的首、末节点，则应使用变频器本身自带的终端电阻来作为总线终端。

可通过设定变频器前面的DIP开关到‘总线终端’位置（见图2）。特别注意要将DIP2、3开关都设定到‘总线终端’位置（不在OFF位置上）。需用一个小起子来改变DIP 开关位置。

图2 – G110 总线终端的DIP开关n

更多信息参加操作手册： SINAMICS G110, 章节 3.3 基本调试; Entr-ID: 22102965

在CU240S上，可通过设置控制单元右侧的总线终端开关来获得USS终端（见图3），将开关设定至位置“ON”

图3 – CU240S 总线终端的DIP开关n

更多信息参加操作手册：控制单元 CU240S, CU240S DP, CU240S DP-F, CU240S PN, CU240S PN-F, 章节 4.3 通过RS485 USS连接CU240S; Entry-ID: 27864729

在CU240E上，可通过设置控制单元前面的总线终端开关来获得RS485终端（见图4），将开关设定至位置“ON”。n

图4 – CU240E总线终端的DIP开关

更多信息参加操作手册：控制单元 CU240E, 章节 6.1通用串行接口(USS); Entry-ID: 27069942

如果在总线首、末节点处有5V电压偏置（如226CUP的S7-200 PLC)，那么会用到标准阻值的偏置/终端电阻，即390欧姆上拉、下拉电阻（+5V对于P,0V对应N),和P与N之间的220欧姆电阻（见图5)。
如果节点为9针D形连接器，则Simatic Profibus 网络连接器（如6SE7972-0BA41-0XA0）本身配有这些电阻，可以很方便地进行设置。n

总线首、末节点应一直上电，否则整个USS网络可能运行异常。n

图5 – S7-200和 MICROMASTER 4侧的总线偏置/终端

(点击见大图)

0V intercoections
因为USS信号的参考电位为0V ( S7-200的M, 参考图5), 因此将所有结点的0V端子相连可以优化通讯性能 (MM4 端子2, S7-200 “M” 端子, 参见图5) 。可以通过USS电缆中的附加导线或通过与此靠近的独立导线实现此种连接。但是通过将0V一点或多点接地可能会引入耦合噪声，这与PLC 24V电源为其他设备或/和 I/O供电极为相似，此种情况下，将PLC的M端不连接到变频器通常可获得更好的性能。

更多有关网络安装的信息请参考S7-200系统手册第7章”Building Your Network（建立网络）”部分; Entry-ID: 1109582

问题的解决措施
(1) 查看诊断参数 r2024 – r2031:

r2024和 r2025：如果变频器接收到报文, r2024应增加。如果不是, 则变频器当前没有接收到报文。在可靠的网络系统中， r2024 (接收报文数) 增加的速度应至少是r2025 (丢弃报文数)的5倍。如果r2025增加过快则很有可能是报文结构错误或者报文遭到破坏(例如：噪声干扰)。

r2026 – r2031：如果这些参数中只有一个在增加，就应该联系报文结构来检查这个特定的参数。特别是如果 r2030或 r2031在增长, 通常标明报文本身有问题，而通讯是正常的。n

r2026 – r2029：如果这些参数都在增加，标明存在EMC问题或者是电压偏置问题。根据上文和下文的第 (2) 点加以解决。如果没有足够的电压偏置, 则网络特别容易受到数据帧之间的噪声干扰，任何超过电压偏置的负的电压尖峰将被当作逻辑 “0” 接收，而这通常是一个数据帧的起始位，不断出现的起始位故障 ( 在参数P2029中计数) 可以用来加以确认。

推荐定时检查这些参数，如果故障报文的增长速度随着时间增加，则可能是RS485驱动器遭到噪声尖峰的损坏。因为电磁干扰导致的 RS485驱动器损坏通常表现为通讯性能的逐步恶化，而不是突然的损坏。

(2)尽可能用一个低的波特率。在低的波特率下串口通讯更稳定。并且对于软件版本为2.08或者 2.09 的MM440，当有其他复杂任务，控制器可能会过负荷。例如闭环矢量控制或PID控制时，或者出现很多错误的报文（可能由于USS驱动器的损坏）。这会导致不稳定的驱动操作。

(3) 用示波器观察母线电压。检查空闲时总线电压为0.5-1V；下图是正常电压的波形。差分信号（P-N，上图）中不应有噪声。共模信号（PN对地电压,下图）中的一些噪声是可以接受的，但是超过5V的尖峰电压可能会损坏RS485驱动器。检查上述几点。

图6 – 总线电压, 19.2K bit/s

总线电压, 19.2 K bit/s:
通道A = P to N
通道B = N to earth

图7 – 上图的展开图，包括报文的起始位

更多信息可参考使用说明书、参数手册以及下列文档：

类型
标题
1 应用 MICROMASTER 4: EMC Design Guidelines; Entry-ID: 18162267
2 FAQ MM4: USS Protocol Description; Entry-ID: 5734889
3 FAQ How do you install a communications coection between an S7-200 and a MICROMASTER 4 via Port 0 (RS485) with EMC and overvoltage protection; Entry-ID: 21763310
4 规范 Universal Serial Interface Protocol USS Protocol; Entry-ID: 24178253
5 手册 S7-200 System Manual; Entry-ID: 1109582
6 手册 [内网] Engineering Manual SIMOVERT MASTERDRIVES; Entry-ID: 10503779
7 更新 [内网] Intl. Warning Sheet and RS485 Adapter for MICROMASTER 4; Entry-ID: 15249782