时间:2025-05-30 13:48:33来源:苏培(武汉)智能科技有限公司
在工厂自动化、智能物流等场景中,设备间的高速稳定通信是关键;PROFINET作为工业以太网的“扛把子”,凭借实时性和兼容性,成为西门子PLC等设备的首选协议;今天,我们就来聊聊如何通过Superisys RFID PROFINET通讯网关 ,让西门子1200 PLC轻松读写RFID标签,实现智能产线“万物互联”!
一、硬件准备:你需要这些“神器”
西门子1200 PLC :工业控制的核心大脑【下发命令控制读写头进行操作】;
苏培智能Superisys IACM-P4-PN 网关 :支持PROFINET的“翻译官”,能同时接4个RFID读写头【PLC与网关总线控制器进行通讯,间接控制读写头】;
苏培智能Superisys RFID读写头【获取控制器的命令,执行对载码体的读/写数据操作】;
苏培智能Superisys RFID载码体【存储数据的载体,数据存储区域划分:高频载码体有UID区(通常只有8 byte/只读且唯一)、USER区(实际内存大小因载码体类型而异/可读可写)】 ;
超高频(UHF)或高频(HF)按需选配。
网线、电源 :M12工业接口,抗干扰能力拉满!
硬件构架介绍
网关亮点 :
✅ 双网口设计,支持级联多个设备,布线灵活;
✅ IP67防护,油污、粉尘环境轻松拿捏;
✅ 3000W浪涌保护,设备安全稳如老狗。
二、配置步骤:从零打通PLC与RFID的“任督二脉”
Step 1:安装GSD文件(给PLC装“驱动”)
★ 打开西门子TIA软件,新建一个项目程序,在“选项”栏下方选择“管理通用站描述文件(GSD)”选项,选择GSD文件的相应文件夹,如下图所示:
勾选相应文件夹下的GSD文件,点击“安装”,完成即可。
Step 2:硬件组态(把网关“插”进PLC网络)
★ 双击“设备组态”,选择 “网络视图”,在右方的“硬件目录”下依次点击“其它现场设备”——“Gateway”——“Superisys”——“IACM-P4”——“Superisys_PN_V2.32”,将其拖拽至“网络视图”空白栏,如下图所示:
★ 双击“IACM-P4-PN”设备,选择硬件模块的“网口”图标双击,修改配置PN网关的IP地址为192.168.0.10(默认),如下图所示:
设置完成,编译好点击“保存”即可。
Step 3:PN网关组态参数下载
★ 双击“设备组态”,选择 “网络视图”,在右方的“硬件目录”下依次点击“其它现场设备”——“Gateway”——“Superisys”——“IACM-P4”——“Superisys_PN_V2.32”,将其拖拽至“网络视图”空白栏,如下图所示:
通常进行一个PN总线网关使用测试时,“IACM-P4-PN”总线网关是直接显示正常在线的,如上图所示,显示绿色;
(用户也可通过总线网关状态指示灯对连接状态进行确认)
★ 在进行多个PN总线网关的连接测试时,通常后续PN总线网关需要重新分配设备名称,点击“转至在线”后,“IACM-P4-PN_1”总线网关会显示未能正常连接,选择“DP-NORM”模块,右键选择“分配设备名称”,在出现的“分配PROFINET设备名称”的串口中,点击“更新列表”按钮,选中更新出现的“IACM-P4”设备,点击“分配名称”按钮对PN总线网关设备进行PROFINET设备名称在线分配,如下图所示:
分配完成后,关闭“分配PROFINET设备名称”弹窗,点击“转至离线”按钮,再次进行“设备组态”下载,下载完成后,再次点击“转至在线”按钮,查看PN总线网关设备的在线连接状态,如下图所示:
三、 功能块介绍
★ 网关RFID通道的变量映射
选择例程程序的“IACM-P4-PN”模块,右键选择“属性”,点击“系统常数”,对应网关读写头的输入输出地址映射自动分配如下图所示:
★ RFID读写功能块引脚说明
一个“RFID_RW_FB”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读写头,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:
输入输出引脚定义:
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。
★ RFID读写头输入输出地址映射
本例程中,PN总线网关的各个RFID地址映射通过组态的“硬件标识符”进行映射的,如下图所示,RFID1的输入、输出硬件标识符分别是“282”、“283”,分别将数字填写到相应的RFID1调用功能块“IN_Address”和“OUT_Address”引脚即可:
四、 RFID读写头读/写功能示例
4.1命令执行时序
1、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,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:
2、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。
4.2读UID数据区
★ 操作步骤如下:
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。
4.3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) 修改写入命令xWrite 为 “1”;
g) 查看功能块反馈回来的完成信号xWriteDone和错误信号xWriteError。
如下图所示:从起始地址0开始,写入8个字节数据进入载码体的用户区成功。
4.4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。
如下图所示:从起始地址0开始,读取8个字节载码体的用户区数据成功。
五、错误码
5.1 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:
常见问题 :
❓ PROFINET网关通讯失败?检查网线线路、PROFINET设备名称是否一致;
❓ RFID读写头通讯失败?检查RS485通讯线路、端口设备硬件标识符地址是否填写正确。
六、应用场景:RFID+PROFINET能做什么?
智能仓储 :托盘自动识别,库存秒级盘点;
柔性产线 :工件参数自动载入,换线时间减少50%;
设备追溯 :通过UID绑定生产数据,质量问题一追到底。
案例分享 :某汽车厂使用该方案后,生产线换型效率提升30%,每年节省人工成本超20万!
https://mp.weixin.qq.com/s/igNmhXAT0PwsaUdkhNbI0Q
七、进阶技巧:让系统更稳定高效
冗余设计 :双网关热备,通信永不中断;
数据加密 :对敏感信息(如工艺参数)进行AES加密;
定期维护 :清理读写头表面污渍,避免信号衰减。
PROFINET与RFID的配合,如同为智能工厂装上“感知神经”。只需一台网关、几行配置,就能让设备“开口说话”。如果你在配置中遇到问题,欢迎评论区留言,一起探讨自动化实战经验!
文末福利 :关注并私信“PROFINET”,可获取GSD文件包+配置视频教程!
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