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如何實現RFID與主流PLC的無縫集成？解析Superisys IACM-P4網關在EtherNet/IP場景下的應用

日期：2025-08-13 16:03:32
摘要：本次我們聚焦Superisys IACM-P4工業網關 ，探討它如何作為 EtherNet/IP 總線網關 ，精準連接 Superisys RFID 讀寫頭與 雷賽 PMC600 系列 PLC ，實現數據的穩定、高效傳輸。
在工業自動化領域，設備間的互聯互通是構建智能工廠的基礎。EtherNet/IP 作為基于標準以太網和通用工業協議（CIP ）的重要現場總線，憑借其開放性和由Rockwell等巨頭推動的標準化，已成為北美乃至全球廣泛應用的工業以太網協議之一，像Omron等廠商也提供了廣泛支持。
要實現RFID 這種高效的數據采集技術與PLC 這個“控制大腦”的深度融合，選擇兼容主流工業總線協議的網關設備尤為關鍵。本次我們聚焦Superisys IACM-P4工業網關 ，探討它如何作為 EtherNet/IP 總線網關 ，精準連接 Superisys RFID 讀寫頭與 雷賽 PMC600 系列 PLC ，實現數據的穩定、高效傳輸。
為何選擇 Superisys IACM-P4？
1、協議兼容性強大：
  • 核心支持 ProfiNet, EtherCAT, EtherNet/IP 三大主流工業以太網協議。這意味著它能輕松接入采用這些協議的PLC系統（如本次案例中的雷賽PLC），無需復雜的協議轉換。
  • 本身就是為 CIP 網絡（EtherNet/IP 是其實現）設計的標準設備節點。
2、工業級設計與可靠性：
  • 接口豐富： 提供2個M12 T-CODE電源接口（帶反接及3000W浪涌保護），2個M12 D-CODE總線接口（支持級聯），最多可同時獨立連接4個M12 A-CODE RFID讀寫頭 。
  • 堅固耐用： 輕量化高強度工程塑料外殼，IP67防護等級 ，輕松應對油污、粉塵、潮濕等嚴苛工業環境。
  • 強健電氣保護： RFID端口同樣配備防反接和過壓過流保護，確保設備及讀寫頭安全。
3、網絡靈活性與性能：
  • 雙網口集成交換機： 支持構建星型 或樹型 網絡拓撲，簡化布線，提高部署靈活性。
  • 100Mbps工業以太網傳輸： 滿足大多數現場數據采集的實時性需求。
與雷賽PMC600 PLC通信的價值：
通過IACM-P4網關，將Superisys RFID數據無縫整合到雷賽PLC的EtherNet/IP網絡中，PMC600 PLC可以：
  • 實時獲取產線上物料、托盤、工裝等的身份信息。
  • 實現基于精確追蹤的流程控制（如分揀、裝配、追溯）。
  • 提升生產透明度、自動化水平和過程可追溯性。
  • 簡化系統架構，減少中間轉換環節，提升整體可靠性。
本期我們來注重介紹一下如何使用Superisys RFID EtherNet/IP總線網關與雷賽PMC600系列PLC通訊進行通訊讀寫。
控制器（PLC）：下發命令控制讀寫頭進行操作；
網關總線控制器：PLC與網關總線控制器進行通訊，間接控制讀寫器；
讀寫器（超高頻/高頻）：獲取控制器的命令，執行對標簽載碼體的讀/寫數據操作；
標簽載碼體（超高頻/高頻）：存儲數據的載體，數據存儲區域劃分如下：
高頻標簽有UID區（通常只有8 byte/只讀且唯一）、USER區（一次最大2000 byte（實際內存大小因標簽類型而異）/可讀可寫）；

硬件構架介紹
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網關亮點 ：
? 雙網口設計，支持級聯多個設備，布線靈活；
? IP67防護，油污、粉塵環境輕松拿捏；
? 3000W浪涌保護，設備安全穩如老狗。

1、組態連接

1.1 總線網關IP地址設置
EIP總線網關的默認IP地址為“192.168.0.10”，用戶需要根據具體需求修改相應的IP地址，可使用我司提供的總線網關助手軟件進行設置。
將EIP總線網關連接PC端，打開EIP總線網關助手軟件，點擊左上方“工具”欄，選擇“網關搜索器”，點擊彈出的“Ipconfig”對話框右上方的“搜索”按鈕，搜索EIP網關的設備，如下圖所示，搜索出來EIP總線網關的IP地址為“192.168.0.10”。
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雙擊搜索出來的EIP網關設備的信息欄，在彈出的“IpSetFrm”對話框下，修改對應的網關IP信息參數（本例程修改為192.168.11.10地址），點擊“設置”按鈕，設置成功后軟件會自動彈出設置成功對話框，確認重啟EIP總線網關后生效，如下圖所示：
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1.2 總線網關EDS文件安裝
★打開雷賽PLC編程軟件（本案例使用Leadsys StduioV1.2.61.0版本），新建一個項目程序，選擇對應的PLC具體型號（本案例使用的是“PMC600”型號），命名完成新建后，雙擊左方選項欄的“通訊配置”選項，在彈出的“通訊配置”對話框中選擇“設備操作”選項，點擊彈出對話框的“安裝”按鈕，選擇相應文件夾下的網關設備的EDS文件，安裝網關的EDS文件，如下圖所示：
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EDS文件安裝成功后，右方“網絡設備”欄會更新出對應的EIP設備，如下圖所示：
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1.3 總線網關設備組態
★在“通訊配置”對話框內雙擊“PLC”設備，在“Ethernet IP”通訊欄下，勾選“掃描器”，然后在右方的“網絡設備“列表找到”IACM-P4-EIP”設備,將其拖拽至“Ethernet_IP_Scanner”網絡欄下方，如下圖所示：
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雙擊左邊“設備”欄下的“Ethernet_IP”，在“通用”欄選擇相應的“eth2”（Ethernet/IP）通訊接口，如下圖所示：
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雙擊左邊“設備”欄下的“Ethernet_IP”下的“IACM-P4-EIP”設備，在“通用”欄下設置網關設備的IP地址，如下圖所示：
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本例程中網關的設備地址已設置為同網段的“192.168.11.10”地址，設置完成點擊“保存”。

1.4 EIP網關組態參數下載
★ 點擊“登錄到”圖標，在彈出的對話框選項欄的“通訊設置”欄下”點擊“掃描網絡”，選擇好相應的網關、網絡接口，系統自動“搜索”到PLC的型號后，點擊“下載”按鈕對“硬件組態”進行下載，如下圖所示：
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下載完硬件組態后，再次點擊上方“登錄到”圖標，查看EIP網關是否正常在線，如下圖所示：
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顯示EIP總線網關有異常報警，具體為連接超時，此情況是由于EIP總線網關的掃描超時時間設置過低，點擊“IACM_P4_EIP”設備欄下的“連接”參數設置，雙擊“連接名稱”進行連接參數編輯，將彈出對話框下的“超時倍增”欄修改為8，點擊“確認”按鈕，保存后重新下載，再次在線查看。
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（用戶也可通過總線網關狀態指示燈對連接狀態進行確認）

2、功能塊介紹及使用

打開雷賽PLC編程軟件，打開“PMC600_RFID_EIPDemo”例程程序。
2.1 網關RFID通道的變量映射
雙擊例程程序的“IACM-P4-EIP”模塊，點擊“Ethernet/IPI/O映射”，查看總線網關對應的輸入地址為“IB4~IB131”，輸出地址為“QB4~QB131”，如下圖所示：
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左邊設備欄下的“GVL_RFID”全局變量中定義并通過“AT”指針的方式分別映射了總線網關對應四個RF端口讀寫頭的輸入輸出IO地址，如下圖所示：
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2.2 RFID讀寫程序介紹
提供的程序：
調用程序：“Main Task”——“PLC_PRG”下調用 RFID功能塊程序；
功能塊：“RFID_EIPGateWayDemo”—— RFID讀寫功能處理；
全局變量：“GVL_RFID”——RFID全局變量定義。
★ 用戶在使用的過程中可將此部分內容復制至新建程序中。

2.3 RFID讀寫功能塊引腳說明
一個“RFID_EIPGateWayDemo”功能塊實例調用對應一個端口通道的讀寫器，功能塊圖形如下：
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★ 功能塊引腳說明
每個功能塊實例對應一個讀寫器，功能塊引腳定義及功能如下：
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備注：xRead，xWrite兩個信號互斥，同一時間只能有一個信號為高電平，功能塊只會執行第一個檢測到的有效信號。

3、讀寫頭讀/寫功能示例

3.1命令執行時序
★ 使能RFID
使能是使RFID工作的必要條件，在整個工作期間是默認保持RFID使能的。具體的時序如下所示。默認的RFID使能置位后，xReady未置位，則表示總線模塊與RFID通訊異常。
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★ 命令執行
命令的執行以xRead或xWrite上升沿信號開始，在給Trigger信號置位之前，先將命令/參數/數據填充好。在命令執行期間保持xRead或xWrite信號置位，若取消當前命令的執行，將xRead或xWrite復位即可。命令執行裝填可根據xDone或xError信號來判斷，命令執行完后可從Read datas/Errcode取命令執行的結果：
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★ 從標簽讀取數據
當標簽在讀取范圍時，通過讀取功能可從標簽指定起始地址讀取特定長度的數據。命令的執行以”xRead”引腳上升沿觸發，在進行讀取時，需要先填充部分引腳參數，涉及到的參數如下：
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★ 寫入數據至標簽
當標簽靜止在讀取范圍時，通過寫入功能可以向一個標簽指定的地址寫入特定長度的數據。命令的執行以”xWrite”引腳上升沿觸發，在命令觸發前，需要填寫以下參數：
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本例程使用RFID1第一個接口進行測試。
當讀寫器成功連接上后，可對讀寫器進行讀/寫操作。
“xReady”信號置1，表明讀寫器連接成功，xTP表示感應到芯片。

3.2讀UID數據區
a) 標簽靠近讀寫器，讀寫器自動感應標簽，標簽到位信號“xTP”變為“TRUE”；
b) 自動獲取所靠近標簽的UID數據，固定長度8個字節，可在arrUIDData0查看；
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備注：UID數據出廠時設定，可讀不可寫，數據序列是唯一的；

3.3寫USER數據區
a) 標簽靠近到位，標簽到位信號xTP信號的值為“1”；
b) 在arrwriteData數組中填充數據要寫入的數據；
c) 標簽到位，標簽到位信號xTP信號的值為“TRUE”；
d) 修改數據長度bLength的值8，單位為字節；
e) 修改起始地址wAddress的值為16#0000；
備注：在“xWrite”信號命令觸發前，務必先填充好“a~e”項參數。
f) 修改寫入命令xWrite 為 “1”；
g) 查看功能塊反饋回來的完成信號xDone和錯誤信號xError。
如果xDone值為“1”且xError值為“0”，則說明數據已寫入完成；
如果xError為“1”，則說明數據寫入失敗；
如下圖所示：從起始地址0開始，寫入8個字節數據進入標簽的用戶區成功。
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3.4讀USER區
a) 標簽到位，標簽到位信號xTP信號的值為“TRUE”；
b) 修改數據長度bLength的值為8，單位為字節；
c) 修改起始地址wAddress的值為16#0000；
備注：在“xRead”信號命令觸發前，務必先填充好“a~c”項參數。
d) 修改寫入命令xRead 為 “1”（必須先復位xWrite信號）；
e) 查看功能塊反饋回來的完成信號xDone和錯誤信號xError。
如果xDone值為“1” 且xError值為“0”，則說明數據已讀取完成；
如果xError為“1”，則說明數據讀取失敗;
如下圖所示：從起始地址0開始，讀取8個字節標簽的用戶區數據成功。
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對比3.3的寫入User區的數據，可驗證寫入和讀取數據無誤。

四、錯誤碼

4.1 錯誤碼詳細定義
功能塊輸出參數wErrCode包含以下錯誤信息：
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