在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，設(shè)備間的互聯(lián)互通是構(gòu)建智能工廠的基礎(chǔ)。EtherNet/IP作為基于標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)和通用工業(yè)協(xié)議（CIP）的重要現(xiàn)場總線，憑借其開放性和由Rockwell等巨頭推動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)化，已成為北美乃至全球廣泛應(yīng)用的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議之一，像Omron等廠商也提供了廣泛支持。

要實(shí)現(xiàn)RFID這種高效的數(shù)據(jù)采集技術(shù)與PLC這個(gè)“控制大腦”的深度融合，選擇兼容主流工業(yè)總線協(xié)議的網(wǎng)關(guān)設(shè)備尤為關(guān)鍵。本次我們聚焦Superisys IACM-P4工業(yè)網(wǎng)關(guān)，探討它如何作為EtherNet/IP 總線網(wǎng)關(guān)，精準(zhǔn)連接Superisys RFID讀寫頭與雷賽 PMC600 系列 PLC，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定、高效傳輸。

為何選擇 Superisys IACM-P4？

1、協(xié)議兼容性強(qiáng)大：

核心支持ProfiNet, EtherCAT, EtherNet/IP三大主流工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議。這意味著它能輕松接入采用這些協(xié)議的PLC系統(tǒng)（如本次案例中的雷賽PLC），無需復(fù)雜的協(xié)議轉(zhuǎn)換。

本身就是為CIP網(wǎng)絡(luò)（EtherNet/IP 是其實(shí)現(xiàn)）設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備節(jié)點(diǎn)。

2、工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)與可靠性：

接口豐富：提供2個(gè)M12 T-CODE電源接口（帶反接及3000W浪涌保護(hù)），2個(gè)M12 D-CODE總線接口（支持級(jí)聯(lián)），最多可同時(shí)獨(dú)立連接4個(gè)M12 A-CODE RFID讀寫頭。

堅(jiān)固耐用：輕量化高強(qiáng)度工程塑料外殼，IP67防護(hù)等級(jí)，輕松應(yīng)對油污、粉塵、潮濕等嚴(yán)苛工業(yè)環(huán)境。

強(qiáng)健電氣保護(hù)：RFID端口同樣配備防反接和過壓過流保護(hù)，確保設(shè)備及讀寫頭安全。

3、網(wǎng)絡(luò)靈活性與性能：

雙網(wǎng)口集成交換機(jī)：支持構(gòu)建星型或樹型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，簡化布線，提高部署靈活性。

100Mbps工業(yè)以太網(wǎng)傳輸：滿足大多數(shù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性需求。

與雷賽PMC600 PLC通信的價(jià)值：

通過IACM-P4網(wǎng)關(guān)，將Superisys RFID數(shù)據(jù)無縫整合到雷賽PLC的EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)中，PMC600 PLC可以：

實(shí)時(shí)獲取產(chǎn)線上物料、托盤、工裝等的身份信息。

實(shí)現(xiàn)基于精確追蹤的流程控制（如分揀、裝配、追溯）。

提升生產(chǎn)透明度、自動(dòng)化水平和過程可追溯性。

簡化系統(tǒng)架構(gòu)，減少中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，提升整體可靠性。

本期我們來注重介紹一下如何使用Superisys RFID EtherNet/IP總線網(wǎng)關(guān)與雷賽PMC600系列PLC通訊進(jìn)行通訊讀寫。

控制器（PLC）：下發(fā)命令控制讀寫頭進(jìn)行操作；

網(wǎng)關(guān)總線控制器：PLC與網(wǎng)關(guān)總線控制器進(jìn)行通訊，間接控制讀寫器；

讀寫器（超高頻/高頻）：獲取控制器的命令，執(zhí)行對標(biāo)簽載碼體的讀/寫數(shù)據(jù)操作；

標(biāo)簽載碼體（超高頻/高頻）：存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的載體，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域劃分如下：

高頻標(biāo)簽有UID區(qū)（通常只有8 byte/只讀且唯一）、USER區(qū)（一次最大2000 byte（實(shí)際內(nèi)存大小因標(biāo)簽類型而異）/可讀可寫）；

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。

1、組態(tài)連接

1.1 總線網(wǎng)關(guān)IP地址設(shè)置

EIP總線網(wǎng)關(guān)的默認(rèn)IP地址為“192.168.0.10”，用戶需要根據(jù)具體需求修改相應(yīng)的IP地址，可使用我司提供的總線網(wǎng)關(guān)助手軟件進(jìn)行設(shè)置。

將EIP總線網(wǎng)關(guān)連接PC端，打開EIP總線網(wǎng)關(guān)助手軟件，點(diǎn)擊左上方“工具”欄，選擇“網(wǎng)關(guān)搜索器”，點(diǎn)擊彈出的“Ipconfig”對話框右上方的“搜索”按鈕，搜索EIP網(wǎng)關(guān)的設(shè)備，如下圖所示，搜索出來EIP總線網(wǎng)關(guān)的IP地址為“192.168.0.10”。

雙擊搜索出來的EIP網(wǎng)關(guān)設(shè)備的信息欄，在彈出的“IpSetFrm”對話框下，修改對應(yīng)的網(wǎng)關(guān)IP信息參數(shù)（本例程修改為192.168.11.10地址），點(diǎn)擊“設(shè)置”按鈕，設(shè)置成功后軟件會(huì)自動(dòng)彈出設(shè)置成功對話框，確認(rèn)重啟EIP總線網(wǎng)關(guān)后生效，如下圖所示：

1.2 總線網(wǎng)關(guān)EDS文件安裝

★打開雷賽PLC編程軟件（本案例使用Leadsys StduioV1.2.61.0版本），新建一個(gè)項(xiàng)目程序，選擇對應(yīng)的PLC具體型號(hào)（本案例使用的是“PMC600”型號(hào)），命名完成新建后，雙擊左方選項(xiàng)欄的“通訊配置”選項(xiàng)，在彈出的“通訊配置”對話框中選擇“設(shè)備操作”選項(xiàng)，點(diǎn)擊彈出對話框的“安裝”按鈕，選擇相應(yīng)文件夾下的網(wǎng)關(guān)設(shè)備的EDS文件，安裝網(wǎng)關(guān)的EDS文件，如下圖所示：

EDS文件安裝成功后，右方“網(wǎng)絡(luò)設(shè)備”欄會(huì)更新出對應(yīng)的EIP設(shè)備，如下圖所示：

1.3 總線網(wǎng)關(guān)設(shè)備組態(tài)

★在“通訊配置”對話框內(nèi)雙擊“PLC”設(shè)備，在“Ethernet IP”通訊欄下，勾選“掃描器”，然后在右方的“網(wǎng)絡(luò)設(shè)備“列表找到”IACM-P4-EIP”設(shè)備,將其拖拽至“Ethernet_IP_Scanner”網(wǎng)絡(luò)欄下方，如下圖所示：

雙擊左邊“設(shè)備”欄下的“Ethernet_IP”，在“通用”欄選擇相應(yīng)的“eth2”（Ethernet/IP）通訊接口，如下圖所示：

雙擊左邊“設(shè)備”欄下的“Ethernet_IP”下的“IACM-P4-EIP”設(shè)備，在“通用”欄下設(shè)置網(wǎng)關(guān)設(shè)備的IP地址，如下圖所示：

本例程中網(wǎng)關(guān)的設(shè)備地址已設(shè)置為同網(wǎng)段的“192.168.11.10”地址，設(shè)置完成點(diǎn)擊“保存”。

1.4 EIP網(wǎng)關(guān)組態(tài)參數(shù)下載

★ 點(diǎn)擊“登錄到”圖標(biāo)，在彈出的對話框選項(xiàng)欄的“通訊設(shè)置”欄下”點(diǎn)擊“掃描網(wǎng)絡(luò)”，選擇好相應(yīng)的網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)接口，系統(tǒng)自動(dòng)“搜索”到PLC的型號(hào)后，點(diǎn)擊“下載”按鈕對“硬件組態(tài)”進(jìn)行下載，如下圖所示：

下載完硬件組態(tài)后，再次點(diǎn)擊上方“登錄到”圖標(biāo)，查看EIP網(wǎng)關(guān)是否正常在線，如下圖所示：

顯示EIP總線網(wǎng)關(guān)有異常報(bào)警，具體為連接超時(shí)，此情況是由于EIP總線網(wǎng)關(guān)的掃描超時(shí)時(shí)間設(shè)置過低，點(diǎn)擊“IACM_P4_EIP”設(shè)備欄下的“連接”參數(shù)設(shè)置，雙擊“連接名稱”進(jìn)行連接參數(shù)編輯，將彈出對話框下的“超時(shí)倍增”欄修改為8，點(diǎn)擊“確認(rèn)”按鈕，保存后重新下載，再次在線查看。

（用戶也可通過總線網(wǎng)關(guān)狀態(tài)指示燈對連接狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)）

2、功能塊介紹及使用

打開雷賽PLC編程軟件，打開“PMC600_RFID_EIPDemo”例程程序。

2.1 網(wǎng)關(guān)RFID通道的變量映射

雙擊例程程序的“IACM-P4-EIP”模塊，點(diǎn)擊“Ethernet/IPI/O映射”，查看總線網(wǎng)關(guān)對應(yīng)的輸入地址為“IB4~IB131”，輸出地址為“QB4~QB131”，如下圖所示：

左邊設(shè)備欄下的“GVL_RFID”全局變量中定義并通過“AT”指針的方式分別映射了總線網(wǎng)關(guān)對應(yīng)四個(gè)RF端口讀寫頭的輸入輸出IO地址，如下圖所示：

2.2 RFID讀寫程序介紹

提供的程序：

調(diào)用程序：“Main Task”——“PLC_PRG”下調(diào)用 RFID功能塊程序；

功能塊：“RFID_EIPGateWayDemo”—— RFID讀寫功能處理；

全局變量：“GVL_RFID”——RFID全局變量定義。

★ 用戶在使用的過程中可將此部分內(nèi)容復(fù)制至新建程序中。

2.3 RFID讀寫功能塊引腳說明

一個(gè)“RFID_EIPGateWayDemo”功能塊實(shí)例調(diào)用對應(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)例對應(yīng)一個(gè)讀寫器，功能塊引腳定義及功能如下：

備注：xRead，xWrite兩個(gè)信號(hào)互斥，同一時(shí)間只能有一個(gè)信號(hào)為高電平，功能塊只會(huì)執(zhí)行第一個(gè)檢測到的有效信號(hào)。

3、讀寫頭讀/寫功能示例

3.1命令執(zhí)行時(shí)序

★ 使能RFID

使能是使RFID工作的必要條件，在整個(gè)工作期間是默認(rèn)保持RFID使能的。具體的時(shí)序如下所示。默認(rèn)的RFID使能置位后，xReady未置位，則表示總線模塊與RFID通訊異常。

★ 命令執(zhí)行

命令的執(zhí)行以xRead或xWrite上升沿信號(hào)開始，在給Trigger信號(hào)置位之前，先將命令/參數(shù)/數(shù)據(jù)填充好。在命令執(zhí)行期間保持xRead或xWrite信號(hào)置位，若取消當(dāng)前命令的執(zhí)行，將xRead或xWrite復(fù)位即可。命令執(zhí)行裝填可根據(jù)xDone或xError信號(hào)來判斷，命令執(zhí)行完后可從Read datas/Errcode取命令執(zhí)行的結(jié)果：

★ 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)：

本例程使用RFID1第一個(gè)接口進(jìn)行測試。

當(dāng)讀寫器成功連接上后，可對讀寫器進(jìn)行讀/寫操作。

“xReady”信號(hào)置1，表明讀寫器連接成功，xTP表示感應(yīng)到芯片。

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”變?yōu)椤癟RUE”；

b) 自動(dòng)獲取所靠近標(biāo)簽的UID數(shù)據(jù)，固定長度8個(gè)字節(jié)，可在arrUIDData0查看；

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

d) 修改數(shù)據(jù)長度bLength的值8，單位為字節(jié)；

e) 修改起始地址wAddress的值為16#0000；

備注：在“xWrite”信號(hào)命令觸發(fā)前，務(wù)必先填充好“a~e”項(xiàng)參數(shù)。

f) 修改寫入命令xWrite 為 “1”；

g) 查看功能塊反饋回來的完成信號(hào)xDone和錯(cuò)誤信號(hào)xError。

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

如果xError為“1”，則說明數(shù)據(jù)寫入失?。?/p>

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)長度bLength的值為8，單位為字節(jié)；

c) 修改起始地址wAddress的值為16#0000；

備注：在“xRead”信號(hào)命令觸發(fā)前，務(wù)必先填充好“a~c”項(xiàng)參數(shù)。

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)xDone和錯(cuò)誤信號(hào)xError。

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

如果xError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。

對比3.3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。

四、錯(cuò)誤碼

4.1 錯(cuò)誤碼詳細(xì)定義

功能塊輸出參數(shù)wErrCode包含以下錯(cuò)誤信息：

審核編輯 黃宇