USS协议：特点及工作机制

USS（Universal Serial Interface，串行通信接口）是西门子公司专为变频器装置开发的通信协议。USS协议的基本特点如下：

1）支持多点通信（因而可以应用在RS-485等网络上）；

2）采用单主站的“主—从”访问机制；

3）每个网络上最多可以有32个节点（最多31个从站）；

4）简单可靠的报文格式，使数据传输灵活高效；

5）容易实现，成本较低。

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，见表5-1。

表5-1 USS字符帧表

USS协议的报文简洁可靠，高效灵活。报文由一连串的字符组成，协议中定义了它们的特定功能，见表5-2。

表5-2 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；(www.xing528.com)

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，见表5-3。

表5-3 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变频器的不同，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。

需要注意的是：对于不同的变频器和工作模式，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在许多变频器中是作为后台任务处理，因此PZD的实时性要比PKW好。