01
概述
Ethernet/IP是一个面向工业自动化应用的工业应用层协议。它建立在标准UDP/IP与TCP/IP协议之上,利用固定的以太网硬件和软件,为配置、访问和控制工业自动化设备定义了一个应用层协议。
Ethernet/IP协议具有许多优点,其中最重要的是它的可靠性和安全性。它可以提供可靠的数据传输,可以确保数据的准确性和可靠性。它还具有高安全性,可以防止未经授权的访问和操作,从而保护网络设备不受攻击。此外,Ethernet/IP协议还可以提供高效的数据传输,可以支持大量的数据传输。
本期我们来注重介绍一下Superisys RFID如何使用Ethernet/IP总线网关与施耐德M241系列PLC通讯。
IACM-P4工业网关


Superisys IACM-P4系列工业网关是一种提供标准工业总线协议的RFID控制器,支持ProfiNet、EtherCAT、Ethernet/IP协议。包含两个M12 T-CODE电源供电接口,两个M12 D-CODE 4-PIN 总线接口,4个M12 A-CODE RFID读写头接口。工业以太网传输速率最高支持100Mbps,可级联多个总线模块到PLC中,提供强大的现场采集数据能力。外壳采用轻便坚固的工程塑料,具有连接范围厂、通信能力强、环境适应好、防护等级高等特点。
可同时连接4个RFID读写头进行独立操作;
支持ProfiNet、EtherCAT、EtherNet/IP协议;
IP67的防护等级,能够适应油污、粉尘、潮湿等恶劣工况;
双网口,集成交换机功能,可组星型网络和树型网络;
电源输入带反接保护和3000W浪涌保护,RFID端口带防反接和过压过流保护。
02
硬件架构介绍

RFID架构系统主要组成如下:
控制器
(PLC)
下发命令控制读写头进行操作;
网关总线
控制器
PLC与网关总线控制器进行通讯,间接控制读写头;
读写头
(超高频
/高频)
获取控制器的命令,执行对载码体的读/写数据操作;
载码体
(超高频
/高频)
存储数据的载体,数据存储区域划分如下:
高频标签有UID区(通常只有8 byte/只读且唯一)、USER区(一次最大2000 byte(实际内存大小因标签类型而异)/可读可写);
01
✦ 组态网关设备
✦
1.1 总线网关EDS文件安装
打开施耐德Somachine软件,打开例程程序,在“工具”栏下方选择“设备库”选项,一次选择“现场总线”下的“Ethernet/IP从设备”,点击右边“安装”按钮,选择EDS文件的相应文件夹,选中所需安装的EDS文件,如下图所示:

点击“打开”,即可完成EDS文件的安装。
1.2 总线网关设备组态
★ 在右边设备树下选择“Ethernet_1”下的“工业以太网管理器”,右键选择“添加设备,在弹出的对话框中选择“IACM-P4-EIP”设备,双击该设备或点击对话框下方栏的“添加设备”即可成功添加总线网关设备,如下图所示:

★ 双击“IACM-P4-EIP”设备,分别配置总线网关设备的通讯参数,如下图所示,分别配置设备的IP地址、连接通道参数、IO映射等。
IP地址参数配置:

连接通道参数配置:

IO映射参数配置:

设置完成,编译好点击“保存”即可。
1.3 EIP总线网关IP地址设置
★ 使用总线网关助手软件,点击“工具”栏下的“网关搜索器”,点击搜索(“IACM-P4-EIP”设备),双击搜索出来的网关设备,修改IP地址(192.168.1.10),点击设置,重启后生效,完成EtherNet/IP从站设备(网关)的IP设置,如下图所示:

02
✦功能块介绍及使用
✦
打开“EIPGateway_Demo_128V1.1”例程程序。
2.1 网关RFID通道的变量映射
参照3.1.2中的IO映射配置,在“GVL”全局变量下关联总线网关的IO映射,如下图所示:

2.2 RFID读写程序介绍
提供的程序:
调用程序:“POU”—— RFID功能程序调用;
功能块:RFIDIODATA_MOVE——总线网关各RFID端口IO地址映射处理
功能块:“RFID_RW”—— RFID读写功能处理;
2.3 RFID功能块引脚说明
一个“RFIDIODATA_MOVE”功能块实例调用对应一个总线网关(4个RFID通道),功能块图形如下:

★ 功能块引脚说明
每个功能块实例对应一个总线网关,功能块引脚定义及功能如下:
输入引脚定义解析:

输出引脚定义解析:

一个“RFID_RW”功能块实例调用对应一个端口通道的读写头,功能块图形如下:

★ 功能块引脚说明
每个功能块实例对应一个总线网关,功能块引脚定义及功能如下:
输入引脚定义解析:

输出引脚定义解析:

xRead,xWrite两个信号互斥,同一时间只能有一个信号为高电平,功能块只会执行第一个检测到的有效信号。
03
✦读写头读/写功能示例
✦
3.1命令执行时序
★ 载码体ID读取
调用RFID读写功能块后,默认保持RFID使能。当读写头感应到载码体的在位信号(xTP)的上升沿是,自动上传载码体ID数据,当载码体离开读写头感应区域时,载码体ID数据自动清空,具体的时序如下图所示:

★ 命令执行
在执行读写载码体内存数据命令时,需要先填写好读写的参数(读写载码体内存的起始地址,字节长度,写入的数据填充区数据内容等),然后再触发读写命令,具体的命令执行时序如下图所示:

在xRead/Write执行过程中,在未收到(xRead/WriteDone、xRead/WriteError)信号时,请不要手动复位xRead/Write信号,也建议用xTP信号去替代xRead信号进行自动读取触发。
3.2读UID数据区
a) 载码体靠近读写头,读写头自动感应载码体,载码体到位信号“xTP”变为“TRUE”;
b) arrUIDData[0] – arrUIDData[7] 自动获取所靠近载码体的UID数据,固定长度8个字节;
备注:UID数据出厂时设定,可读不可写,数据序列是唯一的;
3.3 写USER数据区
写入数据至载码体
当载码体静止在读取范围时,通过写入功能可以向一个载码体指定的地址写入特定长度的数据。命令的执行以”xWrite”高电平开始,在命令执行前,需要填写以下参数:

写入操作步骤如下:
a)载码体靠近到位,载码体到位信号xTP信号的值为“1”;
b)在arrwriteData数组中填充数据要写入的数据;
c)载码体到位,载码体到位信号xTP信号的值为“TRUE”;
d)修改数据长度iWriteLength的值8,单位为字节;
e)修改起始地址wWriteAddress的值为16#0000;
f)在arrWriteData数组中填充要写入的数据”
g)修改写入命令xWrite 为 “1”;
h)查看功能块反馈回来的完成信号xWriteDone和错误信号xWriteError。
3.4读USER区
从载码体读取数据
当载码体在读取范围时,通过读取功能可从载码体指定起始地址读取特定长度的数据。命令的执行以”xRead”高电平开始,在命令执行前,需要先填充部分引脚参数:

读取操作步骤如下:
a)载码体到位,载码体到位信号xTP信号的值为“TRUE”;
b)修改数据长度iReadLength的值为8,单位为字节;
c)修改起始地址wReadAddress的值为16#0000;
d)修改写入命令xRead 为 “1”(必须先复位xWrite信号);
e)查看功能块反馈回来的完成信号xReadDone和错误信号xReadError;
f)xReadDone信号置位后可在arrReadData数组中查看读取的数据内容。
04
✦错误码
✦
4.1 错误码详细定义
读写头自定义错误码(命令执行错误时):

功能块自定义错误码:

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