西门子RFID的使用详解.docx

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西门子RFID的使用详解

S7-300通过PROFIBUSDP对RF300进行操作

1、概述

无线射频识别技术（RadioFrequencyIdentification，RFID）是一种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别和数据交换。

1．1RFID基本组成：

数据存储器，用于存储数据。

也就是标签块。

读写器，实现数据读出和写入。

也就是感应器。

天线，在数据存储器和读写器间传递射频信号。

通信模块，用于系统集成的接口模块。

1．2西门子主要的RFID产品

西门子RFID产品主要包括用于工业自动化的MOBYE、MOBYI、RF300、MOBYU等，见表1

RFID系统

频率

最大距离

最大存储

数据传输速率（b/s）

使用温度

（最大）

特性

RF300

20byte

EEPROM

64Kb

FRAM

RF300

载体:

8000

ISO载体:

400/600

读写器

-25˚C~+70˚C

载体

-40˚C~+85˚C

+220˚C

IQ-Sense

接口模块；

载体无需电池；

ISO15693功能（RF310R/RF380R）

MOBYE

752byte

EEPROM

350

+150˚C

载体无需电池

MOBYI

32KbFRAM

1250

+85˚C

+220˚C

载体无需电池

MOBYU

3m

32KbRAM

4800

读写器

-25˚C~+70˚C

载体

-25˚C~+85˚C

+220˚C

电池

表1：

RFID产品

和用于物流管理的MOBYD、RF600，见表2

表2：

RFID产品

1．3RF300系统集成

随着工业自动化程度的提高，以及应用领域的需求，RFID的技术被越来越多的集成于系统。

由于全集成自动化是西门子产品设计的核心理念之一，因此，为RFID集成于自动化系统提供了多种解决方案。

通过RFID的通信接口模块，可将RFID集成到PC，主流PLC，如:

S5、S7、PROFIBUSDP、非西门子PLC、以太网等。

如图1，这是现在西门子产品的图谱。

图1：

RF300的集成方式

2、本文试验设备简介。

2．1硬件设备

RF360T：

6GT2800-4AC00，RF300数据存储器（移动载体）

RF380R：

6GT2801-3AA10，RF300读写器

ASM456：

6GT2002-0ED00，通讯模块，独立的PROFIBUSDP从站，可连接2个通道的读写设备（SLG），用于将RFID系统集成到PROFIBUSDP/DP-V1。

ECOFAST连接块：

6ES7194-3AA00-0AA0

PROFIBUSECOFAST混合直插头

       插针型：

6GK1905-0CA00，每包5件

       插座型：

6GK1905-0CB00，每包5件

PROFIBUSECOFAST终端电阻插头：

6GK1905-0DA10

RF300SLG电缆：

6GT2891-0FH50，5米

PS307：

6ES7307-1KA01-0AA0，S7-300电源模块

CPU315-2PN/DP：

6ES7315-2EH13-0AB0，S7-300中央处理器

S7-300道轨

PROFIBUSDP电缆

2．2软件

STEP7SP5，用于组态、编程

MOBY系统软件：

6GT2080-2AA10，GSD文件，FC45，手册

3、FC45

FC45是STEP7为RFID识别系统所编写的功能块，SIMATICS7-300/400通过通信接口模块连接RFID读写器，通过FC45与RFID识别系统进行数据交换。

本文讲述了怎样使用S7-300，CPU315-2PN/DP以及ASM456与RF300的RF380R连接，通过FC45与RF300进行数据交换。

3．1FC45参数数据块（参数DB）

每一个读写设备，都需要预分配参数，并存储到参数数据块里（参数DB），该参数DB通过UDT10（用户数据类型）生成。

在UDT10中，定义了输入参数、控制命令、过程信息、以及FC45的内部变量等。

3．1．1输入参数

字节0—16，ASM456第一个通道的输入参数，这些参数需要用户预先定义，用于初始化设备的。

反之，当参数发生变化，需要进行初始化操作。

如图2

字节300—316，是ASM456第二个通道的输入参数。

图2：

UDT10

输入参数包含ASM逻辑地址，通道号，命令DB号，命令DB的起始地址，以及MOBY的控制参数。

其中，MDS_control参数，取值范围0、1、2：

MDS_control=0，Presencecheck关闭，MDS_present状态无指示，MDS_Control关闭，SLG发射场只有在Command_start启动时才打开。

该方式用于多个SLG近距离安装的使用场合，通过控制Command_start的启动，有效的避免相互间的干扰。

MDS_control=1，Presencecheck打开，当MDS进场，MDS_present状态会置“1”，且

会通过MOBY设备（如ASM456）指示出来。

MDS_Control关闭，SLG发射场总是处于打开状态，执行过程中MDS离场不出错。

该方式为默认设置方式。

MDS_control=2，仅适用于ASM454。

Presencecheck打开，MDS_present状态有指示，MDS_Control打开。

ASMFirmware的选项命令，用于同步MDS用户程序。

（1）、ASM命令没执行完MDS离场，会出错.

（2）、MDS穿过读写窗口，但用户程序没执行操作，会出错.

3．1．2状态和控制

字节18—20，ASM456第一个通道的状态和控制位，用于指示过程信息和错误。

如图3

图3：

UDT10

其中命令控制字（参数DB的DBW18）对于编程、操作、和状态监视都非常重要。

图4

图4：

字节318—320，ASM456第二个通道的状态和控制位，用于指示过程信息和错误。

3．1．3错误及其他状态信息

字节21—26，ASM456第一个通道的错误及其他状态信息。

如图5

图5：

UDT10

字节321—326，ASM456第二个通道的错误及其他状态信息。

3．1．4内部变量

字节28—299，FC45内部变量，用于ASM456第一个通道使用，编程时不需要关注。

字节328—599，FC45内部变量，用于ASM456第二个通道使用。

关于参数DB，请参考FC45手册第三章：

3．2MOBY命令

在MOBY启动前需定义MOBY命令。

MOBY命令如表6

UDT20是用以定义MOBY命令DB的数据结构。

普通命令

组命令

命令意思

01

41

写数据到MDS（数据载体）

02

42

从MDS读数据

03

43

初始化MDS

04

44

SLG（读写器）状态

06

--NEXT

命令

08

48

 END命令；取消与MDS通信

0A

4A

天线ON/OFF

0B

4B

 MDS状态

表6：

MOBY命令

注：

01/41，02/42，03/43是MOBY基本命令，适用于所有MOBYSLG和ASM，其他命令要视MOBY和ASM而定。

４、组态编程

４.1连接设备

本文实验设备如图6

图6：

设备连接图

4．1．1模块连结

将ASM456ECOFAST连结模块到基本模块，如图7

图7：

ASM456ECOFAST模块

ASM456基本模块：

6GT2002-0ED00

ECOFAST连接块：

6ES7194-3AA00-0AA0

4．1．2设置PROFIBUSDP地址

通过地址设定插头设置PROFIBUSDP地址，如图8

图8：

DP设置插头

PROFIBUSDP地址设置插头：

6ES7194-1KB00-0XA0

4．1．3连接ECOFAST混合插头

连接PROFIBUSDP网线和电源，如图9。

电源是西门子一串多个那种。

图9：

ECOFAST混合插头

插座：

6GK1905-0CA00，电源、DP线接入ASM456

插头：

6GK1905-0CA00，电源、DP线从ASM456接出到其他站

如果是DP末端站，ASM456需要使用终端电阻插头：

6GK1905-0DA10

4．1．4连接RF360T到ASM456

使用的RF300SLG电缆：

6GT2891-0FH50，5米，连接RF380R到ASM456。

4．2STEP7创建项目

4．2．1创建项目

打开STEP7创建新项目ASM456-FC45，见图10

图10：

创建项目

4．2．2安装ASM456GSD文件

两种方式找到ASM456GSD文件：

MOBY软件CD:

\daten\profi_gsd.

或

网上下载ASM456GSD文件：

113562

4．2．3组态ASM456

安装ASM456GSD文件后，在STEP7硬件列表中出现该产品。

如图11

图11：

STEP7硬件列表

硬件组态，设置CPU315-2PN/DPMPI/DP接口为DP主站，ASM456作为3号从站连接到主站。

双击ASM456，选择Usermode为FB45/FC45，MOBYmode为MOBYU/D/RF300normaladdressing，通信传输速率。

如图12

图12：

STEP7硬件组态

ASM456逻辑首地址256。

如图13

图13：

ASM456硬件地址

编译并下载到CPU315-2PN/DP，CPU运行，通信建立。

4．2．4打开FC45例子程序

解压MOBY软件CD中的程序文件，daten\。

如图14

图14：

例子程序

拷贝例子程序到项目中。

由UDT10生成的DB45是MOBY参数DB，其中包含ASM456逻辑地址，通道号，命令DB号，以及命令DB的起始地址。

如图15

图15：

DB45

该程序是RF300单载体操作，因此，参数DB中参数MOBY_mode选择5，RESET_Long参数选择1（True）。

如图16

图16：

DB45

4．2．5编程序

在OB100（S7-300启动初始化程序）中置位每一个通道的init_Run。

如图17

图17：

OB100程序

在OB1中周期性执行FC45，启动MOBY命令。

如图18

图18：

OB1程序

OB122评估出ASM模块故障信号。

如图19

图19：

OB122程序

5、调试

5．1MOBY启动

由于选择MDS_Control默认设置“1”，读写设备总在监测MDS是否进场。

如果变量Ready=True，Error=false，一旦MDS进入读/写窗口，ASM456上PRE灯点亮，MOBY状态字的MDS_Present被置位，此时，通过Command_Start即可启动MOBY命令。

如果Ready=false，则请检查是否在OB100中被初始化，或检查FC45是否在OB1中被周期性执行。

如果Error=True，则应检查错误原因。

错误信息会被分别记录在error_MOBY，error_FC，或error_BUS。

具体信息请参阅下文或FC45手册第五