西门子6ES7321-1CH00-0AA0型号规格
概述机架式 PC 能够提供灵活、高可用性的工业 PC 系统，用于需要 19" 规格、功能强体积小的应用。
四种型号即可满足不同的应用要求：
SIMATIC IPC347 – 高性价比
SIMATIC IPC547 – 技术性能
SIMATIC IPC647– 结构极为紧凑，具有*的工业功能
SIMATIC IPC847 – 具有*的可扩展性和工业功能
SIMATIC IPC1047 – *的性能与可扩展性
IPC 系列 547、647 和 847 的共享工业功能
使用 Intel Core 处理器，可针对工业环境中的复杂自动化任务和计算量很大的 PC 任务实现系统性能
设计用于 24 小时连续运行
具有监视和诊断功能（如针对温度、风扇、狗）
RAID1 配置（镜像磁盘），可以选用“热插拔"可移动硬盘托架
硬盘大容量高达 2 TB，可用于存储大批量数据
SSD （固态硬盘驱动器）SATA，还可选作为 RAID1 组态
冗余交流电源，可选
尺寸小型紧凑，可以安装在深度仅 500mm 的控制箱中
由于使用了过压通风设计将风扇安装在前部以及防尘滤网，实现了防尘保护
可锁定的前门
由于使用现成的伸缩式导管进行安装，实现了维护友好型设备设计
实现了维护友好型设计，如可从前面更换风扇/过滤网，无需使用工具，打开机箱只需松开一个螺丝。
标准实现为工业工作站或服务器
预安装、激活了操作系统，可以实现快速启用
通过恢复 DVD 或 USB 闪盘，快速恢复 HDD 的交付状态
组件具有高灵活性和可可扩展性
带有 PCI 和 PCI Experess 扩展槽
独立的工业化产品设计
SIMATIC IPC347E – 高性价比
Intel Pentium 和 Intel Core i 处理器，第 4 代
可锁定的前盖
40 °C 室温下不间断工作且无能量损失
由于使用了过压通风设计将风扇安装在前部以及防尘滤网，实现了防尘保护
带有 PCI 和 PCI Experess 扩展槽
可从库存及时提供 7 种配置
供货期大约为 3 年
保证至少 3 年内可获得备件
SIMATIC IPC547G – 技术和性能，价格颇具吸引力
Intel Core i 第 6 代处理器和 Xeon
大配置且不断电（扼流）情况下，即使环境温度可达 40 °C，处理器也可保持性能。
可选 RAID5 配置（带有奇偶校验的磁盘分条），布置在热插拔可移动硬盘托架中
带有附加热备硬盘的 RAID1 和 RAID5 配置，可选
硬盘大容量高达 2 TB，可用于存储大批量数据
由于使用受控风扇，噪音较低
前面有状态和报警 LED 指示灯，可指示关键系统状态
供货期大约为 3 年
保证至少 3 年内可获得备件
SIMATIC IPC647E – 结构极为紧凑，具有*的工业功能
4 个 PCI/PCI Express 插槽可自由用于安装长型扩展卡，实现的紧密性
具有高温工作稳定性，即使环境温度可达 50°C，处理器也可保持性能
由于使用了特殊的硬盘固定器，实现了高抗震动/撞击能力
Intel Core i 第 8 代处理器和 Xeon
ECC 内存，可选
SSD（电子式硬盘）M.2 NVMe
采用前部 LED 概念，实现有效的自诊断，例如，监视 RAID1 组态器中的硬盘、风扇或以太网状态显示屏
具有较高部件/设计连续性
主板由西门子开发制造
可用性至少为 5 年
保证至少 5 年内可获得备件
SIMATIC IPC847E – 具有*的可扩展性和工业功能
11 个 PCI/PCI Express 插槽可自由用于安装长型扩展卡，实现大的扩展性
具有高温工作稳定性，即使环境温度可达 50°C，处理器也可保持性能
由于使用了特殊的硬盘固定器，实现了高抗震动/撞击能力
Intel Core i 第 8 代处理器和 Xeon
可选 RAID5 配置（带有奇偶校验的磁盘分条），布置在热插拔可移动硬盘托架中
RAID1 和 RAID5 配置附加热备用硬盘或 SSD SATA 可选
ECC 内存，可选
SSD（电子式硬盘）M.2 NVMe
具有较高部件/设计连续性
主板由西门子开发制造
可用性至少为 5 年
保证至少 5 年内可获得备件
SIMATIC IPC1047 – *的性能与可扩展性
由于其采用两个 Intel® Xeon® CPU，具有*计算能力
*的图形处理能力
具有适合工业环境的产品设计
坚固的设计
总体设计目标是在电磁干扰、震动和撞击负荷下获得安全性。良好的增压通风设备可确保即使在大配置下也能承受高运行温度，另外还考虑到了防尘。
便于维修型设计
注重了使维护极其简单。PC 组件（如插槽、存储器模块）可以方便地进行插拔。风扇和风扇滤网即使在设备嵌入式安装情况下也可以方便更换，无需使用工具。
性能
由于采用一代 Intel 奔腾双核处理器到 Xeon 处理器，SIMATIC 机架式 PC 可针对特定应用灵活扩
系统可用性
SIMATIC Box PC 可以自定义配置进行定购，有现货可以供货。通过附加的数据备份选件（如 RAID1 或 RAID5 系统、冗余电源、IPC Image & Partition Creator）和高效的自诊断软件 (SIMATIC IPC DiagMonitor)，可将该设计的高系统可用性进一步扩展。
集成接口
提供了三个内置千兆以太网接口，用于办公通讯或控制级上的通信。在后面板和前面板上集成了 USB 接口，可十分方便地连接 PC 的 I/O 设备（如用于转移式数据备份的外部硬盘、操作用的键盘和/或鼠标）。针对图形应用，提供了一个备用 PCI Express 插槽以及一块可连接两台显示器的高性能显卡。
可扩展性
SIMATIC Rack PC 多可有 11 个空余 PC 插槽，能够为安装在深度仅为 500mm 小型机架中的安装提供大限度的扩展余地。
连续性
SIMATIC Rack PC 产品至少两年内可进行定购，主动营销期结束后至少 3 年内可提供备件。可以确保硬件和软件长期的功能性。来自英特尔嵌入式生产线的 PC 组件可长期保持供货，确保了较高投资安全性
西门子模块6SL3330-7TE32-1AA3
系统配置
1.1软硬件配置
（1）配备支持USS通信功能控制单元G120变频器，异步电机。本例中，使用的控制单元是CU240E-2，固件版本V4.5。
（2）S7-200 PLC，与PC的连接电缆。本例中，使用的是CPU224 XP CN，连接电缆使用CP5512。
（3）安装了Step7 Micro-Win V4.0软件和USS协议库的PC机。本例中，使用的是Step7 Micro-Win V4.0 SP6，USS协议库为2.3版本。
在进行PLC编程之前，请确认USS协议库已经安装，如图1-1。
图1-1
2.2 S7-200与控制单元间的接线
图1-2
CU240E-2的控制端子排如图1-2，从控制单元底部看，共有5个接线端子，其中2号端子为RS485P，3号端子为RS485N，用于通信数据的发送和接收。
图1-3
S7-200作为USS通信主站，其通信端口和变频器从站的接线如图1-3。在通信网络的首、末端需要使用终端电阻。
对于S7-200，需要在通信端口端子3和8之间，连接一阻值为120欧姆的电阻。
对于变频器，把通信网络末端的CU240E-2终端电阻拨码开关拨到ON位置即可（位置在图1-1中，标号⑨）；中间位置的CU240E-2，终端电阻拨码开关必须拨到OFF位置。
本例中，S7-200（CPU224 XP CN）使用通信端口Port 0和变频器进行通信。
2 变频器设置
2.1 地址设置
变频器的USS通信地址可以通过控制单元上的总线地址拨码开关（位置在图1-1中，标号⑤）进行设置。当地址拨码开关的位置都为OFF时，也可用过参数P2021进行设置。
2.2 参数设置
除了设置地址之外，还需要对变频器一些基本的通信参数进行设置，才可以进行USS通信，如表2-1所示：
3 PLC编程
3.1使用USS协议的初始化模块初始化S7-200的PORT0端口
图3-1
功能块说明：
注： 此处以及下文的“功能块说明"仅介绍了功能块内的主要管脚
功能，未说明的管脚功能，请参考Step7 Micro-Win V4.0软件的
帮助文件。
输入：
EN：使能。每次改变通讯状态都应该执行一次初始化指令，EN信号应该通过脉冲激活。本例中，Port 0端口一直作为USS通信端口使用，因此使用SM0.1初始化一次即可。
Mode：1——为端口0USS协议，并启用该协议。
Baud：波特率，应与变频器定义的波特率一致。本例中，使用9600。
Active：激活驱动器地址，参考图3-2。本例中，使用2#1000，即激活驱动器地址3。
图3-2 激活驱动器地址3和5
3.2 使用USS_CTRL功能块控制变频器的运行
3.2.1 USS_CTRL功能块编程
图3-3
功能块说明：
输入：
EN：通常情况总是激活。
RUN：启动变频器。0-停止；1-启动。
OFF2：自由停车。0-正常；1-自由停车。
OFF3：快速停止。0-正常；1-快速停止。
F _ACK：故障复位。通过上升沿对变频器进行故障复位。
DIR：运行方向。0-正转；1-反转
Drive：变频器USS地址，0-31。本例使用3。
Speed~：速度设定值，通过百分比进行设定，范围 -200.0~~200.0%。
输出：
Error：错误代码。有关错误代码说明，请参考表3-1。
Status：变频器返回的状态字。有关G120变频器状态字，请参考《参数手册》有关r52参数的说明。
Speed：变频器返回的速度实际值的百分比。
Run_EN：变频器运行状态。0-停止；1-运行。
D_Dir：变频器运行方向。0-正转；1-反转。
Inhibit：变频器禁止位状态。0-正常；1-禁止。
Fault：变频器故障状态。0-正常；1-故障。
3.2.2 分配库存储区，编译，下载。
在编译程序之前，选择 “程序块" ->“ 库"， 右键点击，选择“库存储区"。在弹出的对话框中点击 “建议地址" 选择V存储区的地址后点击 “OK"退出。如图3-4。
图3-4
分配库存储区之后，编译并下载。
3.2.3 控制变频器运行。
此时，即可通过USS通信，控制变频器的运行。
例，
打开状态表监控，如图3-5。
M1.0为变频器的启停控制位，初始值为0，从0强制为1后，变频器即可运行。
VD30为变频器的速度设定值，强制为20.0后，变频器将以20%的速度运行。
VW20，VD22分别为变频器返回的状态字和速度实际值。
图3-5
3.3 读写参数
根据参数的不同数据类型，需要使用不同的功能块进行变频器参数的读写。下文中，将通过举例进行介绍。
注：目前，USS协议库的参数读写功能块，仅适用于读写参数号在3999以下的参数。对于参数号在4000以上的参数，如果要进行读写，可参考《操作说明》，7.4.2.4节，使用自由口编程的方式进行读写，在此不作介绍。
G120《操作说明》下载地址：30563628
3.3.1 使用USS_RPM_R功能块读取浮点型参数
图3-6
功能块说明：
输入：
EN：需要读取参数时激活。
XMT_~：操作请求。使用上升沿激活。
Drive：变频器USS地址。本例中，使用3。
Param：要读取的参数号。本例中，读取参数r27（输出电流实际值）。
Index：参数下标。本例中，r27无下标，必须定义为下标0。
输出：
Value：返回的参数值。
编译、下载之后，打开状态表监控，如图3-7。把M6.0，从0强制为1后，VD560返回值为0.33。即r27=0.33。
图3-7
3.3.2 使用USS_WPM_R功能块修改浮点型参数
图3-8
功能块说明：
输入：
EN：需要修改参数时激活。
XMT_~：操作请求。使用上升沿激活。
EEPR~：写入EEPROM存储器。（注：对CU240B/E-2无效）
Drive：变频器USS地址。本例中，使用3。
Param：要修改的参数号。本例中，修改参数P1120（斜坡上升时间）。
Index：参数下标。本例中，修改下标0。
Value：要写入的参数值。
编译、下载之后，打开状态表监控，如图3-9。把M7.0，从0强制为1后，VD630的当前值15.0将会写入参数P1120的下标0中，即P1120.0=15.0。
图3-9
3.3.3 使用USS_RPM_W功能块读取U16（无符号16位）类型参数
图3-10
功能块说明：
输入：
EN：需要读取参数时激活。
XMT_~：操作请求。使用上升沿激活。
Drive：变频器USS地址。本例中，使用3。
Param：要读取的参数号。本例中，读取参数P210（电源电压）。
Index：参数下标。本例中，P210无下标，必须定义为下标0。
输出：
Value：返回的参数值。
编译、下载之后，打开状态表监控，如图3-11。把M2.0，从0强制为1后，VDW160返回值为440。即P210=440。
图3-11
3.3.4 使用USS_WPM_W功能块修改U16（无符号16位）类型参数
图3-12
功能块说明：
输入：
EN：需要修改参数时激活。
XMT_~：操作请求。使用上升沿激活。
EEPR~：写入EEPROM存储器。（注：对CU240B/E-2无效）
Drive：变频器USS地址。本例中，使用3。
Param：要修改的参数号。本例中，修改参数P1211（自动重启尝试次数）。
Index：参数下标。P1211无下标，必须定义为下标0。
Value：要写入的参数值。
编译、下载之后，打开状态表监控，如图3-13。把M3.0，从0强制为1后，VW230的当前值2将会写入参数P1211的下标0中，即P1211=2。
图3-13
3.3.5 使用USS_RPM_D功能块读取U32（无符号32位）类型参数
图3-14
功能块说明：
输入：
EN：需要读取参数时激活。
XMT_~：操作请求。使用上升沿激活。
Drive：变频器USS地址。本例中，使用3。
Param：要读取的参数号。本例中，读取参数P730（DO0功能）。
Index：参数下标。本例中，P730无下标，必须定义为下标0。
输出：
Value：返回的参数值。
编译、下载之后，打开状态表监控，如图3-15。把M4.0，从0强制为1后，VD360返回值为16#0034FC03。即P730=52.3。
图3-15
注：16#0034FC03到52.3的转换说明
当使用读写参数的功能块时，类似于P730=52.3这样的BICO连接参数，需要经过如下转换：
高字，0034（16进制）= 52（十进制）；
低字中的高字节，对于CU240B/E-2，规定为FC（16进制）；
低字中的低字节，03（16进制）= 3（十进制）。
所以， 0034FC03（16进制）= 52.3（十进制）
3.3.6 使用USS_WPM_D功能块修改U32（无符号32位）类型参数
图3-16
功能块说明：
输入：
EN：需要修改参数时激活。
XMT_~：操作请求。使用上升沿激活。
EEPR~：写入EEPROM存储器。（注：对CU240B/E-2无效）
Drive：变频器USS地址。本例中，使用3。
Param：要修改的参数号。本例中，修改参数P731（DO1功能）。
Index：参数下标。本例中，P731无下标，必须定义为下标0。
Value：要写入的参数值。
编译、下载之后，打开状态表监控，如图3-17。把M5.0，从0强制为1后，VD430的当前值16#0034FC0C将会写入参数P731中，即P731=52.12。有关0034FC0C（16进制）到52.12的转换，请参考3.5.1节中的注释。
图3-17