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手把手教你用PROFINET网关连接西门子PLC,玩转工业RFID!

时间:2025-05-30 13:48:33来源:苏培(武汉)智能科技有限公司

导语:

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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                            版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明(为我司CSDN网站链接)。

                        

原文链接:https://blog.csdn.net/2509_92093915/article/details/148007190


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