USS通信技術作為一種低成本的簡單驅動控制技術，在工業現場有著廣泛的應用。今天這篇文章，就和大家一起聊聊USS通信協議的基本內容。
USS（Universal Serial Interface，通用串行通信接口）是西門子專為驅動裝置開發的通信協議，可以支持變頻器與PLC或PC的通信連接，是一種基於串行總線進行數據通信的協議。
早期的USS協議主要用於驅動裝置的參數設置，後因其協議內容簡單、對硬件的要求比較低，也越來越多的被用於驅動器或變頻器的通信控制。
USS協議提供了一種低成本的、相對簡單的控制方式，可用於一般水平的驅動裝置控制。作為主-從站結構的協議，規定了在USS總線上可以有一個主站和最多31個從站。總線上的每個從站都有唯一的站地址，主站應用站地址標誌各個從站。USS的工作機制是，通信總是由主站發起，USS主站不斷循環輪詢各個從站，從站根據收到的指令，決定是否以及如何響應主站。從站永遠不會主動發送數據。從站只有在接收到主站發送的無錯誤報文，並且當從站在接收到主站報文中被尋址時，才會響應主站的信息。
總的來說，USS協議主要有以下幾個特點：
1. 支持多點通信，物理層可使用RS485網絡；
2. 採用主-從的通信方式，網絡中最多可以有1個主站（Master）和31個從站（Slave）；
3. 單雙工通信方式，可發送和接收，但不能同時進行；
4. 報文簡單可靠，數據長度可變；
USS協議的波特率最高可達115.2kbps，通信字符格式為1位起始位、1位停止位、1位偶校驗位和8位數據位。USS通信的刷新週期與PLC的掃描週期是不同步的，一般完成一次USS通信需要幾個PLC掃描週期，通信時間和總線上的變頻臺數、波特率以及掃描週期有關。不同波特率下的USS主站輪詢時間也有所不同。
主站與從站之間的報文傳輸有三種方式：
1. 週期性報文傳輸（Cyclic Telegram Transfer）：
在週期性報文傳輸過程中，主站每隔一段時間就發送報文給從站，每一個從站都可以接收到主站發送的報文；對於從站而言，當接收到的報文沒有錯誤，並且報文中的地址是本站的地址時，從站必須應答；當主站接收到從站的應答後，便與從站建立了邏輯上的連接；在週期性報文傳輸中，主站與從站之間都會設置一個監控時間，當超時沒有接收到報文時，會提示通信錯誤；
2. 非週期性報文傳輸（Acyclic Telegram Transfer）：
一般來講，報文的傳輸都是週期性的，但一些用於診斷和服務的報文可以非週期性的方式進行。在非週期性報文傳輸中，無法設置監控時間。
3. 廣播（Broadcast）：
主站通過將通信報文中的廣播位置1來實現廣播通信（詳見後續報文結構）。在廣播通信中，所有的從站都能收到廣播報文，並且不需要應答。
STX：起始字節（Start of Text），值為02 Hex，表示報文的開始；
LGE：第二個字節，表示報文的長度；
ADR：第三個字節，表示從站的地址及其它信息；
1~n：n個字節，表示數據的內容（n≤252）；
BCC：最後一個字節，BCC校驗碼；
報文的長度LGE是指數據長度n加上ADR和BCC，也就是n+2個字節；
地址字節ADR的第0~4位用來表示從站地址，第5位是廣播標誌位，第6位是鏡像標誌位，第7位是特殊用途標誌位。
由於從站地址的範圍是5個二進制位(bit)，因此能夠表示的最大值為十進制數31，這也是為什麼USS協議最多能支持31個從站的原因；
廣播報文是把ADR的第5位置1，如果為0，非廣播報文；
鏡像報文是把ADR的第6位置1，當從站接收到主站的鏡像報文後，會原封不動的將其發回給主站；鏡像報文功能可在調試時用於測試網絡通信的質量。如果為0，非鏡像報文；
USS協議允許主站與從站之間傳遞不同於標準驅動裝置的報文。這些非標準報文，被稱為特殊報文。這樣一來，在同一條總線上，就可能同時存在標準報文和特殊報文兩種情況。為了進行區分，特殊報文就是將ADR地址的第7位被置1。具有特殊報文處理能力的從站可以接收特殊報文並進行處理，而普通從站會忽略特殊報文。如果該位為0，那麼就是標準報文，0~6位有效。
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