在智能制造系統(tǒng)中，RFID與PLC的集成是物料追蹤的核心環(huán)節(jié)。本文將詳解如何通過EtherNet/IP總線網(wǎng)關(guān)橋接Superisys RFID系統(tǒng)與歐姆龍NXJ系列 PLC，實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)數(shù)據(jù)交互。

一、為什么需要網(wǎng)關(guān)？

工業(yè)總線通訊相比于MODBUS協(xié)議更為穩(wěn)定，歐姆龍NXJ PLC支持EtherNet/IP協(xié)議，但多數(shù)RFID讀寫器（如Superisys U/HF系列）僅支持Modbus RTU 或者M(jìn)ODBUS TCP通信。此時(shí)需協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)（如Anybus Communicator）作為“翻譯官”，實(shí)現(xiàn)三層架構(gòu)：

RFID讀寫器 → EtherNet/IP網(wǎng)關(guān) →PLC

關(guān)鍵點(diǎn)：網(wǎng)關(guān)通過將RFID的私有協(xié)議轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的Ethernet/IP工業(yè)總線通訊與PLC互連。

硬件構(gòu)架介紹

網(wǎng)關(guān)亮點(diǎn) ：

? 雙網(wǎng)口設(shè)計(jì)，支持級(jí)聯(lián)多個(gè)設(shè)備，布線靈活；

? IP67防護(hù)，油污、粉塵環(huán)境輕松拿捏；

? 3000W浪涌保護(hù)，設(shè)備安全穩(wěn)如老狗。

二、四步實(shí)現(xiàn)配置

1、組態(tài)連接

1.1 總線網(wǎng)關(guān)EDS文件安裝

打開歐姆龍Sysmac stduio軟件，新建一個(gè)項(xiàng)目程序，選擇對(duì)應(yīng)的PLC型號(hào)及版本號(hào)（本例程中使用的是NX1P2-9024DT1 V1.18版本的PLC），選中“工具”欄下的“EtherNet/IP連接設(shè)置”選項(xiàng)，雙擊“內(nèi)置EtherNet/IP端口設(shè)定”進(jìn)入界面，如下圖所示：

在右上方“工具箱”欄右鍵選擇“顯示EDS庫(kù)”，選擇“安裝”按鈕，選擇相應(yīng)文件夾下的EDS文件，點(diǎn)擊“打開”，完成安裝即可，如下圖所示：

1.2 總線網(wǎng)關(guān)設(shè)備組態(tài)

★ 使用總線網(wǎng)關(guān)助手軟件，點(diǎn)擊“工具”欄下的“網(wǎng)關(guān)搜索器”，點(diǎn)擊搜索（“IACM-P4-EIP”設(shè)備）,雙擊搜索出來的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，修改IP地址（192.168.250.10），點(diǎn)擊設(shè)置，重啟后生效，完成EtherNet/IP從站設(shè)備（網(wǎng)關(guān)）的IP設(shè)置，如下圖所示：

★ 在內(nèi)置EtherNet/IP端口設(shè)定界面的右上方下找到“工具箱”，點(diǎn)擊下方“+”圖標(biāo)， 選中剛安裝好的總線網(wǎng)關(guān)模塊（“IACM-P4-EIP”設(shè)備）,依次設(shè)置好節(jié)點(diǎn)地址（192.168.250.10）

★ 選中左上方的連接圖標(biāo)，進(jìn)入連接組態(tài)界面，點(diǎn)擊下方的“+”號(hào)圖標(biāo)（或者直接將工具箱欄下新添加的目標(biāo)設(shè)備拖拽至連接欄下方），完成網(wǎng)關(guān)設(shè)備的硬件組態(tài)，如下圖所示：

總線網(wǎng)關(guān)IO映射

★ 雙擊“數(shù)據(jù)”選項(xiàng)下的“全局變量”欄，分別新建一個(gè)輸入、輸出類型的全局變量（128個(gè)字節(jié)大小的數(shù)組類型，對(duì)應(yīng)總線網(wǎng)關(guān)的輸入、輸出內(nèi)存大?。?，如下圖所示：

★ 返回“內(nèi)置EtherNet/IP端口設(shè)置”界面，點(diǎn)擊左上方的“標(biāo)簽組”，依次新建標(biāo)簽組數(shù)據(jù)，新建標(biāo)簽組以及標(biāo)簽（標(biāo)簽選擇上圖中的新建的全局輸入輸出變量）如下圖所示：

★ 再次點(diǎn)擊“連接”圖標(biāo)，在“目標(biāo)變量”欄下的輸入及輸出空白處分別填寫100和150，總線網(wǎng)關(guān)的輸入輸出即可關(guān)聯(lián)至新建的變量地址中，如下圖所示：

點(diǎn)擊“文件”選項(xiàng)下的“保存”按鈕，保存設(shè)置組態(tài)參數(shù)即可。

EIP網(wǎng)關(guān)組態(tài)參數(shù)下載

在“在線”模式下，傳送下載組態(tài)的“EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)配置”參數(shù)，不要勾選第四個(gè)選項(xiàng)即不下載“EtherNet/IP”網(wǎng)絡(luò)配置“參數(shù)的選項(xiàng)，點(diǎn)擊“執(zhí)行”按鈕，下載硬件配置參數(shù)，如下圖所示：

下載完成后，查看PLC設(shè)備的“EtherNet/IP”端口指示燈狀態(tài)，如果“LINK/ACT”指示燈黃燈閃爍，表明EtherNet/IP從站通訊正常。

2、功能塊介紹及使用

打開“Sysmac stduio”編程軟件，打開“EIPGatewayDemo”樣例程序。

2.1網(wǎng)關(guān)RFID通道I/O的變量地址映射

EtherNet/IP總線網(wǎng)關(guān)的四個(gè)RFID讀寫頭的I/O映射通過“INOUTRFIDDataMove”功能塊來實(shí)現(xiàn)映射的，，調(diào)用功能塊，填寫相應(yīng)的輸入輸出地址參數(shù)即可完成地址每個(gè)RFID輸入輸出地址的映射，如下圖所示：

2.2 RFID讀寫功能塊介紹

提供的程序：

調(diào)用程序：“EIPGatewayDemo”—— RFIDDemo功能塊程序調(diào)用；

功能塊：“RFIDDemo”—— RFID讀寫功能處理；

2.3 RFID讀寫功能塊引腳說明

一個(gè)“RFIDDemo”功能塊實(shí)例調(diào)用對(duì)應(yīng)一個(gè)端口通道的讀寫器，功能塊圖形如下：

★ 功能塊引腳說明

每個(gè)功能塊實(shí)例對(duì)應(yīng)一個(gè)讀寫器，功能塊引腳定義及功能如下：

3、讀寫頭讀/寫功能示例

3.1命令執(zhí)行時(shí)序

★ 載碼體ID讀取

調(diào)用RFID讀寫功能塊后，默認(rèn)保持RFID使能；當(dāng)讀寫頭感應(yīng)到載碼體的在位信號(hào)（xTP）的上升沿，自動(dòng)上傳載碼體ID數(shù)據(jù)，當(dāng)載碼體離開讀寫頭感應(yīng)區(qū)域時(shí)，載碼體ID數(shù)據(jù)自動(dòng)清空，具體的時(shí)序如下圖所示：

★ 命令執(zhí)行

在執(zhí)行讀寫載碼體內(nèi)存數(shù)據(jù)命令時(shí)，需要先填寫好讀寫的參數(shù)（讀寫載碼體內(nèi)存的起始地址，字節(jié)長(zhǎng)度，寫入的數(shù)據(jù)填充區(qū)數(shù)據(jù)內(nèi)容等），然后再觸發(fā)讀寫命令，具體的命令執(zhí)行時(shí)序如下圖所示：

在xRead/Write執(zhí)行過程中，在未收到（xRead/WriteDone、xRead/WriteError）信號(hào)時(shí)，請(qǐng)不要手動(dòng)復(fù)位xRead/Write信號(hào)，也建議用xTP信號(hào)去替代xRead信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)讀取觸發(fā)。

★ 從標(biāo)簽讀取數(shù)據(jù)

當(dāng)標(biāo)簽在讀取范圍時(shí)，通過讀取功能可從標(biāo)簽指定起始地址讀取特定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)。命令的執(zhí)行以”xRead”引腳上升沿觸發(fā)，在進(jìn)行讀取時(shí)，需要先填充部分引腳參數(shù)，涉及到的參數(shù)如下：

★ 寫入數(shù)據(jù)至標(biāo)簽

當(dāng)標(biāo)簽靜止在讀取范圍時(shí)，通過寫入功能可以向一個(gè)標(biāo)簽指定的地址寫入特定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)。命令的執(zhí)行以”xWrite”引腳上升沿觸發(fā)，在命令觸發(fā)前，需要填寫以下參數(shù)：

本例程中一次性讀寫標(biāo)簽內(nèi)存操作最大字節(jié)數(shù)為2000，大于2000字節(jié)請(qǐng)聯(lián)系我司技術(shù)人員進(jìn)行修改。

當(dāng)讀寫器成功連接上后，可對(duì)讀寫器進(jìn)行讀/寫操作:

“xReady”信號(hào)置1，表明讀寫器連接成功，“xTP”信號(hào)置1，表明讀寫器感應(yīng)到標(biāo)簽；

打開“編程”下的“RFIDFunction”調(diào)用程序，在“視圖”下的“監(jiān)視窗口”下添加相應(yīng)的讀寫操作變量名稱，修改對(duì)應(yīng)的變量值可對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行讀寫操作。

3.2讀UID數(shù)據(jù)區(qū)

a) 標(biāo)簽靠近讀寫器，讀寫器自動(dòng)感應(yīng)標(biāo)簽，標(biāo)簽到位信號(hào)“xTP”自動(dòng)變?yōu)椤癟RUE”；

b) arrUIDData[0] – arrUIDData[7] 自動(dòng)獲取所靠近標(biāo)簽的UID數(shù)據(jù)，固定長(zhǎng)度8個(gè)字節(jié)；

UID數(shù)據(jù)出廠時(shí)設(shè)定，可讀不可寫，數(shù)據(jù)序列是唯一的；

3.3寫USER數(shù)據(jù)區(qū)

a) 標(biāo)簽靠近到位，標(biāo)簽到位信號(hào)xTP信號(hào)的值為“1”；

b) 在arrwriteData數(shù)組中填充數(shù)據(jù)要寫入的數(shù)據(jù)；

c) 修改數(shù)據(jù)長(zhǎng)度iWriteLength的值8，單位為字節(jié)；

d) 修改起始地址wWriteAddress的值為16#0000；

e) 修改寫入命令xWrite 為 “1”；

f) 查看功能塊反饋回來的完成信號(hào)xWriteDone和錯(cuò)誤信號(hào)xWriteError。

如果xWriteDone值為“1”且xWriteError值為“0”，則說明數(shù)據(jù)已寫入完成；

如果xWriteError為“1”，則說明數(shù)據(jù)寫入失??；

如下圖所示：從起始地址0開始，寫入8個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)入標(biāo)簽的用戶區(qū)成功。

3.4讀USER區(qū)

a) 標(biāo)簽到位，標(biāo)簽到位信號(hào)xTP信號(hào)的值為“TRUE”；

b) 修改數(shù)據(jù)長(zhǎng)度iReadLength的值為8，單位為字節(jié)；

c) 修改起始地址wReadAddress的值為16#0000；

d) 修改寫入命令xRead 為 “1”（必須先復(fù)位xWrite信號(hào)）；

e) 查看功能塊反饋回來的完成信號(hào)xReadDone和錯(cuò)誤信號(hào)xReadError。

如果xReadDone值為“1” 且xReadError值為“0”，則說明數(shù)據(jù)已讀取完成；

如果xReadError為“1”，則說明數(shù)據(jù)讀取失敗;

如下圖所示：從起始地址0開始，讀取8個(gè)字節(jié)標(biāo)簽的用戶區(qū)數(shù)據(jù)成功。

對(duì)比3.2.2的寫入U(xiǎn)ser區(qū)的數(shù)據(jù)，可驗(yàn)證寫入和讀取數(shù)據(jù)無誤。

4、錯(cuò)誤碼
4.1 錯(cuò)誤碼詳細(xì)定義

讀寫頭自定義錯(cuò)誤碼（命令執(zhí)行錯(cuò)誤時(shí)）：

功能塊自定義錯(cuò)誤碼：

三、避坑指南

通信故障：檢查網(wǎng)關(guān)IP是否設(shè)置正確，從站地址是否匹配等

四、優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用行業(yè)及場(chǎng)景

優(yōu)勢(shì)：

標(biāo)準(zhǔn)化：EtherNet/IP 兼容多廠商設(shè)備（如 Rockwell、Omron），易于集成。

實(shí)時(shí)性：I/O 數(shù)據(jù)交換周期可低至 2ms（適合高速 RFID 產(chǎn)線）。

靈活性：網(wǎng)關(guān)支持多個(gè)RFID ，各個(gè)RFID可獨(dú)立運(yùn)行，并且可一次性針對(duì)最高8K字節(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫。

應(yīng)用行業(yè)及場(chǎng)景：

3C

光伏鋰電

汽車

發(fā)布于 2025-06-19 14:13?湖北

審核編輯 黃宇