在工廠自動(dòng)化、智能物流等場(chǎng)景中，設(shè)備間的高速穩(wěn)定通信是關(guān)鍵；PROFINET作為工業(yè)以太網(wǎng)的“扛把子”，憑借實(shí)時(shí)性和兼容性，成為西門(mén)子PLC等設(shè)備的首選協(xié)議；今天，我們就來(lái)聊聊如何通過(guò)Superisys RFID PROFINET通訊網(wǎng)關(guān) ，讓西門(mén)子1200 PLC輕松讀寫(xiě)RFID標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)智能產(chǎn)線“萬(wàn)物互聯(lián)”！

一、硬件準(zhǔn)備：你需要這些“神器”

西門(mén)子1200 PLC ：工業(yè)控制的核心大腦【下發(fā)命令控制讀寫(xiě)頭進(jìn)行操作】；

蘇培智能Superisys IACM-P4-PN 網(wǎng)關(guān) ：支持PROFINET的“翻譯官”，能同時(shí)接4個(gè)RFID讀寫(xiě)頭【PLC與網(wǎng)關(guān)總線控制器進(jìn)行通訊，間接控制讀寫(xiě)頭】；

蘇培智能Superisys RFID讀寫(xiě)頭【獲取控制器的命令，執(zhí)行對(duì)載碼體的讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)操作】；

蘇培智能Superisys RFID載碼體【存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的載體，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域劃分：高頻載碼體有UID區(qū)（通常只有8 byte/只讀且唯一）、USER區(qū)（實(shí)際內(nèi)存大小因載碼體類型而異/可讀可寫(xiě)）】 ；

超高頻（UHF）或高頻（HF）按需選配。

網(wǎng)線、電源 ：M12工業(yè)接口，抗干擾能力拉滿！

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、配置步驟：從零打通PLC與RFID的“任督二脈”

Step 1：安裝GSD文件（給PLC裝“驅(qū)動(dòng)”）

★ 打開(kāi)西門(mén)子TIA軟件，新建一個(gè)項(xiàng)目程序，在“選項(xiàng)”欄下方選擇“管理通用站描述文件（GSD）”選項(xiàng)，選擇GSD文件的相應(yīng)文件夾，如下圖所示：

勾選相應(yīng)文件夾下的GSD文件，點(diǎn)擊“安裝”，完成即可。

Step 2：硬件組態(tài)（把網(wǎng)關(guān)“插”進(jìn)PLC網(wǎng)絡(luò)）

★ 雙擊“設(shè)備組態(tài)”，選擇 “網(wǎng)絡(luò)視圖”，在右方的“硬件目錄”下依次點(diǎn)擊“其它現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備”——“Gateway”——“Superisys”——“IACM-P4”——“Superisys_PN_V2.32”,將其拖拽至“網(wǎng)絡(luò)視圖”空白欄，如下圖所示：

★ 雙擊“IACM-P4-PN”設(shè)備，選擇硬件模塊的“網(wǎng)口”圖標(biāo)雙擊，修改配置PN網(wǎng)關(guān)的IP地址為192.168.0.10（默認(rèn)），如下圖所示：

設(shè)置完成，編譯好點(diǎn)擊“保存”即可。

Step 3：PN網(wǎng)關(guān)組態(tài)參數(shù)下載

★ 雙擊“設(shè)備組態(tài)”，選擇 “網(wǎng)絡(luò)視圖”，在右方的“硬件目錄”下依次點(diǎn)擊“其它現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備”——“Gateway”——“Superisys”——“IACM-P4”——“Superisys_PN_V2.32”,將其拖拽至“網(wǎng)絡(luò)視圖”空白欄，如下圖所示：

通常進(jìn)行一個(gè)PN總線網(wǎng)關(guān)使用測(cè)試時(shí)，“IACM-P4-PN”總線網(wǎng)關(guān)是直接顯示正常在線的，如上圖所示，顯示綠色；

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

★ 在進(jìn)行多個(gè)PN總線網(wǎng)關(guān)的連接測(cè)試時(shí)，通常后續(xù)PN總線網(wǎng)關(guān)需要重新分配設(shè)備名稱，點(diǎn)擊“轉(zhuǎn)至在線”后，“IACM-P4-PN_1”總線網(wǎng)關(guān)會(huì)顯示未能正常連接，選擇“DP-NORM”模塊，右鍵選擇“分配設(shè)備名稱”，在出現(xiàn)的“分配PROFINET設(shè)備名稱”的串口中，點(diǎn)擊“更新列表”按鈕，選中更新出現(xiàn)的“IACM-P4”設(shè)備，點(diǎn)擊“分配名稱”按鈕對(duì)PN總線網(wǎng)關(guān)設(shè)備進(jìn)行PROFINET設(shè)備名稱在線分配，如下圖所示：

分配完成后，關(guān)閉“分配PROFINET設(shè)備名稱”彈窗，點(diǎn)擊“轉(zhuǎn)至離線”按鈕，再次進(jìn)行“設(shè)備組態(tài)”下載，下載完成后，再次點(diǎn)擊“轉(zhuǎn)至在線”按鈕，查看PN總線網(wǎng)關(guān)設(shè)備的在線連接狀態(tài)，如下圖所示：

三、 功能塊介紹

★ 網(wǎng)關(guān)RFID通道的變量映射

選擇例程程序的“IACM-P4-PN”模塊，右鍵選擇“屬性”，點(diǎn)擊“系統(tǒng)常數(shù)”，對(duì)應(yīng)網(wǎng)關(guān)讀寫(xiě)頭的輸入輸出地址映射自動(dòng)分配如下圖所示：

★ RFID讀寫(xiě)功能塊引腳說(shuō)明

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

★ 功能塊引腳說(shuō)明

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

輸入引腳定義解析：

輸出引腳定義解析：

輸入輸出引腳定義：

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(cè)到的有效信號(hào)。

★ RFID讀寫(xiě)頭輸入輸出地址映射

本例程中，PN總線網(wǎng)關(guān)的各個(gè)RFID地址映射通過(guò)組態(tài)的“硬件標(biāo)識(shí)符”進(jìn)行映射的，如下圖所示，RFID1的輸入、輸出硬件標(biāo)識(shí)符分別是“282”、“283”，分別將數(shù)字填寫(xiě)到相應(yīng)的RFID1調(diào)用功能塊“IN_Address”和“OUT_Address”引腳即可：

四、 RFID讀寫(xiě)頭讀/寫(xiě)功能示例

4.1命令執(zhí)行時(shí)序

1、載碼體ID讀取

調(diào)用RFID讀寫(xiě)功能塊后，默認(rèn)保持RFID使能；當(dāng)讀寫(xiě)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(kāi)讀寫(xiě)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：

2、命令執(zhí)行

在執(zhí)行讀寫(xiě)載碼體內(nèi)存數(shù)據(jù)命令時(shí)，需要先填寫(xiě)好讀寫(xiě)的參數(shù)（讀寫(xiě)載碼體內(nèi)存的起始地址，字節(jié)長(zhǎng)度，寫(xiě)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(xiě)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(guò)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)。

4.2讀UID數(shù)據(jù)區(qū)

★ 操作步驟如下：

a) 載碼體靠近讀寫(xiě)頭，讀寫(xiě)頭自動(dòng)感應(yīng)載碼體，載碼體到位信號(hào)“xTP”變?yōu)椤癟RUE”；

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

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

4.3寫(xiě)USER數(shù)據(jù)區(qū)

★ 寫(xiě)入數(shù)據(jù)至載碼體

當(dāng)載碼體靜止在讀取范圍時(shí)，通過(guò)寫(xiě)入功能可以向一個(gè)載碼體指定的地址寫(xiě)入特定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)；命令的執(zhí)行以”xWrite”高電平開(kāi)始，在命令執(zhí)行前，需要填寫(xiě)以下參數(shù)：

★ 寫(xiě)入操作步驟如下：

a) 載碼體靠近到位，載碼體到位信號(hào)xTP信號(hào)的值為“1”；

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

c) 載碼體到位，載碼體到位信號(hào)xTP信號(hào)的值為“TRUE”；

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

e) 修改起始地址wWriteAddress的值為16#0000；

f) 修改寫(xiě)入命令xWrite 為 “1”；

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

如下圖所示：從起始地址0開(kāi)始，寫(xiě)入8個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)入載碼體的用戶區(qū)成功。

4.4讀USER區(qū)

★ 從載碼體讀取數(shù)據(jù)

當(dāng)載碼體在讀取范圍時(shí)，通過(guò)讀取功能可從載碼體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”高電平開(kāi)始，在命令執(zhí)行前，需要先填充部分引腳參數(shù)：

★ 讀取操作步驟如下：

a) 載碼體到位，載碼體到位信號(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(xiě)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(lái)的完成信號(hào)xReadDone和錯(cuò)誤信號(hào)xReadError。

如下圖所示：從起始地址0開(kāi)始，讀取8個(gè)字節(jié)載碼體的用戶區(qū)數(shù)據(jù)成功。

五、錯(cuò)誤碼

5.1 錯(cuò)誤碼詳細(xì)定義

讀寫(xiě)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：

常見(jiàn)問(wèn)題 ：

? PROFINET網(wǎng)關(guān)通訊失??？檢查網(wǎng)線線路、PROFINET設(shè)備名稱是否一致；

? RFID讀寫(xiě)頭通訊失??？檢查RS485通訊線路、端口設(shè)備硬件標(biāo)識(shí)符地址是否填寫(xiě)正確。

六、應(yīng)用場(chǎng)景：RFID+PROFINET能做什么？

智能倉(cāng)儲(chǔ) ：托盤(pán)自動(dòng)識(shí)別，庫(kù)存秒級(jí)盤(pán)點(diǎn)；

柔性產(chǎn)線 ：工件參數(shù)自動(dòng)載入，換線時(shí)間減少50%；

設(shè)備追溯 ：通過(guò)UID綁定生產(chǎn)數(shù)據(jù)，質(zhì)量問(wèn)題一追到底。

案例分享 ：某汽車廠使用該方案后，生產(chǎn)線換型效率提升30%，每年節(jié)省人工成本超20萬(wàn)！

https://mp.weixin.qq.com/s/igNmhXAT0PwsaUdkhNbI0Q

七、進(jìn)階技巧：讓系統(tǒng)更穩(wěn)定高效

冗余設(shè)計(jì) ：雙網(wǎng)關(guān)熱備，通信永不中斷；

數(shù)據(jù)加密 ：對(duì)敏感信息（如工藝參數(shù)）進(jìn)行AES加密；

定期維護(hù) ：清理讀寫(xiě)頭表面污漬，避免信號(hào)衰減。

PROFINET與RFID的配合，如同為智能工廠裝上“感知神經(jīng)”。只需一臺(tái)網(wǎng)關(guān)、幾行配置，就能讓設(shè)備“開(kāi)口說(shuō)話”。如果你在配置中遇到問(wèn)題，歡迎評(píng)論區(qū)留言，一起探討自動(dòng)化實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)！

文末福利 ：關(guān)注并私信“PROFINET”，可獲取GSD文件包+配置視頻教程！

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