《電子技術(shù)應用》
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德國赫優(yōu)訊netTAP網(wǎng)關(guān)在西門子RFID中的應用
德國赫優(yōu)訊自動化系統(tǒng)有限公司上海代表處
摘要: SIEMENS FR340采用3964R協(xié)議(SIEMENS串口協(xié)議),通過德國赫優(yōu)訊NT30-DNS (3964R 至DeviceNet協(xié)議網(wǎng)關(guān)),可以實現(xiàn)FR340與Rockwell 1769-SDN通訊,進而在CompactLogix中對FR340進行數(shù)據(jù)讀寫和控制。 以下應用采用FR340R (Reader,讀寫器)和FR340T(Transponder,數(shù)據(jù)載體)。
Abstract:
Key words :

一.概述

  SIEMENS FR340采用3964R協(xié)議(SIEMENS串口協(xié)議),通過德國赫優(yōu)訊NT30-DNS (3964R 至DeviceNet協(xié)議網(wǎng)關(guān)),可以實現(xiàn)FR340與Rockwell 1769-SDN通訊,進而在CompactLogix中對FR340進行數(shù)據(jù)讀寫和控制。 以下應用采用FR340R (Reader,讀寫器)和FR340T(Transponder,數(shù)據(jù)載體)。

二.系統(tǒng)需求

為應用FR340R與1769-SDN通訊,需要一些配置軟件和硬件,如下:

  Hilscher SYCON.net軟件,用于對NT30-DNS網(wǎng)關(guān)進行配置,產(chǎn)品隨機光盤自帶
  Rockwell RSLOGIX5000 V16.03軟件,編程軟件
  Rockwell RSlinx Classic 2.54軟件,通訊驅(qū)動軟件
  Rockwell RSNetWorx for DeviceNet軟件,DeviceNet配置軟件
  NT30-DNS-RSI4網(wǎng)關(guān)一個(含配置電纜)
  CompactLogix PLC一套,集成1769-SDN掃描器
  DeviceNet通訊電纜一根
  SIEMENS FR340R及FR340T
  附件,如24VDC電源等

三.FR340R接線以及NT30-DNS工作方式

  需要完成FR340R至NT30-DNS的通訊接線以及NT30-DNS至1769-SDN的通訊接線。

  1)FR340R至NT30-DNS的通訊接線:RS422通訊

 FR340R的通訊接口為RS422通訊端口,形式為8針M12插頭,具體可參考FR300系統(tǒng)手冊第99頁;通過一個M12的通訊線纜將FR340R連接到NT30-DNS的RS422引出線即可。接線圖如下:

FR340R的通訊端口 NT30-DNS的RS422端口定義
1.+24V (外部供電)
2.T- (發(fā)送負) R- (接收負,灰色)
3.0V (外部供電地)
4.T+ (發(fā)送正) R+ (接收正,粉色)
5.R+ (接收正) T+ (發(fā)送正,棕色)
6.R- (接收負) T- (發(fā)送負,白色)
7.未用
8.屏蔽地

  注意:需要一個外部24VDC電源給FR340供電(1和3端口)。

  2)NT30-DNS至1769-SDN的通訊接線:DeviceNet通訊

  NT30-DNS至1769-SDN的通訊接線為標準的DeviceNet總線連接,采用DeviceNet總線電纜可以將NT30-DNS與1769-SDN直接連接起來。接線圖如下:



NT30-DNS的DeviceNet端口定義 1769-SDN的DeviceNet端口定義
(從站) (主站)
5.+24V (外部供電) 5.+24V (外部供電)
1.GND (外部供電地) 1.GND (外部供電地)
4.CAN_High 4.CAN_High
2.CAN_Low 2.CAN_Low
3.Shield Earth (屏蔽地) 3.Shield Earth (屏蔽地)

  關(guān)于NT30-DNS的接線可以參考赫優(yōu)訊netTAP網(wǎng)關(guān)硬件說明手冊。

3) NT30-DNS工作方式

  來自FR340R的數(shù)據(jù)通過NT30-DNS網(wǎng)關(guān)被放入1769-SDN的輸入映像區(qū),1769-SDN的輸出映像區(qū)數(shù)據(jù)被網(wǎng)關(guān)發(fā)送到FR340R。NT30-DNS網(wǎng)關(guān)通過占用1769-SDN的輸入輸出映像區(qū)的前兩個字節(jié)來控制和應答數(shù)據(jù)的雙向通訊。

四.FR340R和NT30-DNS的指示燈意義

FR340R的指示燈意義:

  1. 綠燈閃爍:FR340R已經(jīng)供電,但FR340R沒有復位或者FR340R的天線關(guān)閉。
  2. 綠燈常亮:FR340R已經(jīng)供電,F(xiàn)R340R復位完成并且FR340R的天線已經(jīng)打開。
  3. 黃燈常亮:FR340R檢測到數(shù)據(jù)載體(如FR340T)在線,此時可以對數(shù)據(jù)載體讀寫數(shù)據(jù)。
  4. 紅燈閃爍:FR340R發(fā)生錯誤。

NT30-DNS的指示燈意義:

  1. RDY燈常亮:NT30-DNS初始化正常
  2. RUN燈常亮:NT30-DNS運行正常
  3. MNS綠燈常亮:Nt30-DNS已經(jīng)和主站連接

  具體可參考赫優(yōu)訊netTAP網(wǎng)關(guān)硬件說明手冊。

五.FR340R的工作說明

  1. 每次當FR340R重新上電后FR340R將會在其RS422端口持續(xù)發(fā)送一串識別碼,當1769-SDN接收到其識別碼后即可認定FR340R已經(jīng)連接到系統(tǒng)中。

  2. 每次當FR340R重新上電后FR340R必須經(jīng)過復位才能進入工作狀態(tài),在實際應用時應用復位命 令(RESET)在1769-SDN上通過NT30-DNS向FR340R發(fā)送。

  3. 當FR340R復位完成后指示燈應該從綠色閃爍變?yōu)榫G色常亮,即FR340R進入工作狀態(tài)(天線已
被打開)。

  4. 當FR340R檢測到數(shù)據(jù)載體進入其檢測范圍時,F(xiàn)R340R將發(fā)送一串數(shù)據(jù)載體在線碼表明有一個數(shù)據(jù)載體進入其檢測范圍,當1769-SDN接收到該數(shù)據(jù)碼時即可開始執(zhí)行對數(shù)據(jù)載體的讀寫命令。

  5. 當FR340R檢測到數(shù)據(jù)載體離開其檢測范圍時,F(xiàn)R340R將發(fā)送一串數(shù)據(jù)載體離線碼表明有一個數(shù)據(jù)載體離開其檢測范圍,當1769-SDN接收到該數(shù)據(jù)碼時應該停止執(zhí)行對數(shù)據(jù)載體的讀寫命令。

  6. 如果在FR340R復位完成后1769-SDN直接發(fā)送讀寫命令(此時數(shù)據(jù)載體并不在線),那么FR340R將等待命令的執(zhí)行,直到檢測到數(shù)據(jù)載體后將直接返回讀寫的數(shù)據(jù)。在這種情況下,通常第一個命令會被FR340R接受,隨后的命令將被FR340R拋棄并產(chǎn)生一個錯誤。

  7. 通過INIT初始化命令可以要求FR340R將數(shù)據(jù)載體的整個數(shù)據(jù)區(qū)全部初始化為某個指定的值(如0),這通常用于在某種情況下初始化數(shù)據(jù)載體。

  8. 通過READ讀命令可以要求FR340R從數(shù)據(jù)載體中讀取從指定地址開始的N個字節(jié)長度的數(shù)據(jù)

  9. 通過WRITE寫命令可以要求FR340R將N個字節(jié)長度的數(shù)據(jù)寫入到數(shù)據(jù)載體指定起始地址開始的空間中。

下面舉例一個應用步驟:

  1. CompactLogix在系統(tǒng)上電后的一段時間內(nèi)(如PLC完全啟動后的10秒鐘內(nèi))被動接收所有的FR340R的識別碼并標記一個BOOL數(shù)組以記錄某位置的FR340R是否在線。10秒鐘后查看是否所有FR340R都在線,如果不是,則需要報錯并檢查網(wǎng)絡(luò),因為正常情況下,所有的FR340R在上電后都應該自動發(fā)送識別碼直到被復位為止。

  2. 如果所有FR340R都在線,則對所有的FR340R發(fā)送RESET命令執(zhí)行復位。每個RESET命令都會返回一個錯誤值,如果非0則指示有錯,然后需要報錯并檢查原因(返回的具體錯誤號的意義可以參考FR300系統(tǒng)手冊)。

  3. 如果所有FR340R復位完成(天線會被打開),則可以等待FR340R的數(shù)據(jù)載體在線碼,如果接收到某個FR340R的數(shù)據(jù)載體在線碼,則表明有一個數(shù)據(jù)載體已經(jīng)進入該FR340R的讀寫區(qū)域,則可以采用INIT、READ或者WRITE讀寫命令對數(shù)據(jù)載體進行操作?;蛘?,也可以根據(jù)一個位置傳感器來預先捕捉數(shù)據(jù)載體在輸送帶上的通過,然后如果在一段時間過后仍然沒有收到FR340R的數(shù)據(jù)載體在線碼,則需要報錯。

  4. 另外,還可以接收FR340R的數(shù)據(jù)載體離線碼(通常是先接收到在線碼然后接收到離線碼,正常情況下這總是成對出現(xiàn)的)并以此判定數(shù)據(jù)載體的正常離開。

 

六.樣本程序說明

  1. 首先,需要打開RSNetWorx for DeviceNet,并加載NT30-DNS隨機光盤中的EDS描述文件。然后可以打開樣本程序的網(wǎng)絡(luò)配置文件DeviceNet.dnt,并將其下載到1769-SDN中。

  2. 用RSLogix5000打開PLC的樣本程序RFID_Sample.ACD,將其下載到PLC中,注意實際的硬件配置。

  3. 樣本程序分別對RESET、INIT、READ、WRITE命令做了一個簡單的封裝。所有對FR340R的操作都在Program Tags的RFID_Param_DB數(shù)據(jù)塊中進行。

  4. RFID_Reader_Present:當PLC檢測到FR340R在線時該標志置1。

  5. RFID_Transpr_Present:當FR340R檢測到數(shù)據(jù)載體時該標志置1,當數(shù)據(jù)載體離開FR340R時該標志復0。

  6. RFID_CMD_Reset:置位該標志執(zhí)行對FR340R的復位;錯誤返回值在RFID_Reset_Error中(非0代表有錯),該標志在命令執(zhí)行完成后自動復位。

  7. RFID_CMD_Init:置位該標志要求FR340R對數(shù)據(jù)載體進行內(nèi)存初始化;初始化值在RFID_Init_Data中指定,錯誤返回值在RFID_Init_Erro中,該標志在命令執(zhí)行完成后自動復位。

  8. RFID_CMD_Read:置位該標志要求FR340R對數(shù)據(jù)載體進行讀數(shù)據(jù)命令;讀數(shù)據(jù)的起始地址在RFID_Read_Adr中指定,讀取長度(字節(jié)數(shù))在RFID_Read_Length中指定,實際讀取的數(shù)據(jù)在RFID_Read_Data中返回,錯誤返回值在RFID_Read_Error中,該標志在命令執(zhí)行完成后自動復位。

  9. RFID_CMD_Write:置位該標志要求FR340R對數(shù)據(jù)載體進行寫數(shù)據(jù)命令;寫數(shù)據(jù)的起始地址在RFID_Write_Adr中指定,寫數(shù)據(jù)的長度(字節(jié)數(shù))在RFID_Write_Length中指定,待寫的數(shù)據(jù)在RFID_Write_Data中指定,錯誤返回值在RFID_Write_Error中,該標志在命令執(zhí)行完成后自動復位。
 

七. 小結(jié)

  隨著RFID技術(shù)在國內(nèi)市場的流行,其與PLC和控制器的聯(lián)網(wǎng)要求也日益增多。本文即以西門子RFID產(chǎn)品為例,介紹了通過赫優(yōu)訊NT30-DNS與AB PLC通訊,連入DeviceNet網(wǎng)絡(luò)的一個案例。如果連入其他現(xiàn)場總線或?qū)崟r以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò),都可以采用netTAP網(wǎng)關(guān)的其他型號。

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