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4.3.1 USS通信协议
USS协议是由SIEMENSAG定义的串行数据通讯协议，SIEMENS所有传动产品都支持这个通用协议。它与Profibus及其它协议相比，USS协议无须购置通讯附件，是一种低成本、高性能的工业网络组态连接方案。
USS协议采用主一从结构，总线上可以连接1个主站和最多31个从站，在主站没有要求从站通信时，从站不能首先发送数据，各个从站之间也不能直接进行数据传输。主站一般为PLC或者PC机，从站可以是变频器或者直流调速器.
在其他一些串行通讯场合，例如PC机与智能终端或嵌入式系统网络之间的通信，由于缺乏现成的标准协议，用户不得不自己制定一些协议，而USS协议由于其简单、高效、灵活和易于实现，也被广泛的应用在这些场合。
4.3.2 USS通信程序编写
STEP7-MicroWIN编程软件有实现USS通信协议的库指令，需要进行添加及分配相应的库存储区，共包括14个子程序、3个中断程序和8条指令，编写通信程序时需要在主程序中进行指令块调用，如图4.2所示
图4.2 USS通信指令的调用
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如图4.2左边为初始化指令，USS_INIT中的Mode为1表示将Port0通信口用于USS协议并使能该协议；Baud为波特率的大小，可根据需要进行设置（包括1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600和115200）；Acitive指示驱动激活的编号，所有被激活的驱动都会在后台被自动的轮询，控制驱动的搜索状态，防止驱动的串行超时；Done位表示输出接通；Error的字节中存放指令的执行结果。
图4.3变频器驱动控制指令USS_CTRL
图4.3为变频器驱动控制指令USS_CTRL，EN位为使能端，需要使用SM0.0保持接通；RUN位表示驱动接通或断开；OFF2位用来允许MicroMaster驱动斜坡减至停止；OFF3位用来命令MicroMaster驱动快速停止；F_ACK（故障应答）位用于应答驱动的故障，当F_ACK从0变1时，驱动清除该故障（Fault）；DIR（方向）位指示驱动应向哪个方向运动；Drive（驱动地址）是MicroMaster驱动的地址，USS_CTRL命令发
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送到该地址，有效地址为0到31；Type（驱动类型）选择驱动的类型，对于4系列的MicroMaster驱动，类型为1；Speed_SP（速度设定值）是驱动的速度，是满速度的百分比；Speed_SP的负值使驱动反向旋转，围是从-200.0%至200.0%；Error是错误字节，包含最近一次向驱动发出的通讯请求的执行结果；Status是驱动返回的状态字的原始值；Speed是驱动速度，是满速度的百分比，围是从-200.0%至200.0%；Run_EN（RUN使能）指示驱动是运行（1）还是停止（0）；D_Dir指示驱动转动的方向；Inhibit指示驱动上禁止位的状态（0--未禁止，1--禁止），要清除禁止位，Fault（故障）位必须为零，而且RUN、OFF2和OFF3输入必须断开；Fault指示故障位的状态(0--无故障，1--有故障)，要清除Fault，必须排除故障并接通F_ACK位。
4.4显示操作界面设计
西门子的HMI种类很多，文本显示器是其中的一种，它是专门为S7-200PLC而设计的。TD200使用液晶（有背光LED）能显示2行，每行20个字符或10个汉字，有4个可编程的功能键，最多可以处理80个报警信息、64个过程画面、864个变量。
TD200C的最大特点是可以由用户定义键盘布局，按键的数量、大小、位置均可改变。除此之外它还增加了符号嵌入、直接对PLC存储单元的数据进行编辑、改变PLC的操作模式等功能。
TD400C是新一代文本显示器，能够支持所有TD200功能。创新的定制化解决方案，用户可自定义面板背景颜色，图标及按键功能有15个按键，用户可自定义功能。
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结束语
本设计运用的可编程控制器实现的自动运料小车控制器，避开了以往继电器接触不良、开关易损坏等缺点，可靠性和稳定性都有所提高。在检测小车是否到达呼叫停靠点的时候，运用了行程开关，这样的检验系统让小车的停靠位置更加准确。 与此同时，由于输入输出很明显，不需要好多额外的外接电路，让设计更简洁。这也是采用了成熟的可编程控制器带来的好处。即使在出现故障、紧急停止等环节中都能快捷操作。但设计过程中，只是基本实现了设计的要求，没有功能扩展，让系统显得比较简单。
在实际的运用过程中，为了便于智能化、无人化、远程化的操作，该设计控制器还应该联网，让多台控制器组成局域网，构成一套网路系统，便于通讯和控制操作。如修改软件设计中的一些参数，能适合在不同的场合都能适合。在具体的设计中，应该还可以设计显示功能，显示运料小车到达指定的停靠站时所需时间；还可以在小车底部安装一个传感器，用来检测小车中的料是否卸完。这样就可更好地控制小车的运
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行，更加便于人们工作。此外，该运料小车控制器可以运用于大型的养殖行业，便于送料和喂养。这样就可以节约时间，提高效率。
参考文献
[1]王永华.现代电气控制及PLC应用技术[M]，，航空航天,2012,1. [2]廖常初.PLC编程及应用[M],:机械工业,2008,1. [3]廖常初.PLC应用技术问答[M],: 机械工业,2006,1.
[4]西门子（中国）.深入浅出西门子S7-200PLC，，航空航天,2007,7.
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基于变频器的运料小车控制系统
