西门子RFID的使用详解.docx

1、西门子RFID的使用详解S7-300通过PROFIBUS DP对RF300进行操作1、概述无线射频识别技术（Radio Frequency Identification，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。11 RFID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。12 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 MOBY E、MOBY

2、I 、RF300、MOBY U等，见表1RFID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RF 30013.56MHz?0.15m20 byteEEPROM64KbFRAMRF300载体: 8000ISO 载体:400/600读写器-25?C+70?C载体-40?C+85?C+220 ?CIQ-Sense接口模块；载体无需电池；ISO 15693功能（RF310R/RF380R）MOBY E13.56MHz?0.1m752 byteEEPROM350+150 ?C载体无需电池MOBY I1.81MHz0.15m32 Kb FRAM1250+85?C+220 ?C载体无需

3、电池MOBY U2.45GHz3m32 Kb RAM4800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 MOBY D、RF600 ，见表2表2：RFID产品?13 RF300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、PROFIBUS DP、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：

4、RF300的集成方式2、本文试验设备简介。21 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PROFIBUS DP从站，可连接2个通道的读写设备（SLG），用于将RFID系统集成到PROFIBUS DP/DP-V1 。ECOFAST 连接块：6ES7194-3AA00-0AA0PROFIBUS ECOFAST 混合直插头? 插针型：6GK1 905-0CA00，每包 5 件? 插座型：6GK1 905-0CB00，每包 5 件PROFIBU

5、S ECOFAST 终端电阻插头：6GK1 905-0DA10RF300 SLG电缆：6GT2891-0FH50，5米PS307：6ES7 307-1KA01-0AA0，S7-300电源模块CPU315-2PN/DP：6ES7 315-2EH13-0AB0，S7-300 中央处理器S7-300道轨PROFIBUS DP电缆22 软件STEP 7 V5.4 SP5，用于组态、编程MOBY 系统软件：6GT2 080-2AA10，GSD 文件，FC45，手册3、FC45FC45 是STEP 7为RFID识别系统所编写的功能块，SIMATIC S7-300/400 通过通信接口模块连接RFID读写器

6、，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ASM 456与RF300的RF 380R连接，通过FC45 与RF300进行数据交换。31 FC45 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UDT 10（用户数据类型）生成。在UDT 10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。311 输入参数字节016，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3003

7、16，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，Presence check 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，Presence check 打开，当MDS进场，MDS_prese

8、nt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。Presence check 打开，MDS_present状态有指示，MDS_Control打开。ASM Firmware 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.312 状态和控制字节1820，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：

9、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：DB45.DBW18字节318320，ASM456第二个通道的状态和控制位，用于指示过程信息和错误。313 错误及其他状态信息字节2126，ASM456第一个通道的错误及其他状态信息。如图5图5：UDT10字节321326，ASM456第二个通道的错误及其他状态信息。314 内部变量字节28299，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328599，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：32 MOBY 命令在

10、MOBY启动前需定义MOBY命令。MOBY命令如表6UDT20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0141写数据到MDS(数据载体)0242从MDS读数据0343初始化MDS0444SLG(读写器)状态06- NEXT命令0848?END命令；取消与MDS通信0A4A天线ON/OFF0B4B?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MOBY SLG 和 ASM，其他命令要视MOBY 和 ASM 而定。、组态编程.1 连接设备本文实验设备如图6图6：设备连接图?411 模块连结将ASM456 ECOFAST 连结模块

11、到基本模块，如图7图7：ASM456 ECOFAST模块ASM456基本模块：6GT2002-0ED00ECOFAST 连接块：6ES7194-3AA00-0AA0412 设置PROFIBUS DP 地址通过地址设定插头设置PROFIBUS DP 地址，如图8图8：DP设置插头PROFIBUS DP 地址设置插头：6ES7 194-1KB00-0XA0413 连接ECOFAST 混合插头连接PROFIBUS DP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：6GK1 905-0CA00，电源、DP线接入ASM456插头：6GK1 905-0CA00，电源、D

12、P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：6GK1 905-0DA10414 连接RF360T 到ASM456使用的RF300 SLG电缆：6GT2891-0FH50，5米，连接RF380R 到ASM456。42 STEP 7创建项目421 创建项目打开STEP7 创建新项目 ASM456-FC45，见图10图10：创建项目422 安装ASM456 GSD 文件两种方式找到ASM456 GSD文件：MOBY软件CD: datenprofi_gsd.或网上下载ASM456 GSD 文件：423 组态ASM456安装ASM456 GSD文件后，在STEP7硬

13、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/DP MPI/DP 接口为DP 主站，ASM456 作为3号从站连接到主站。双击ASM456 ，选择User mode 为 FB45/FC45，MOBY mode 为MOBY U/D/RF300 normal addressing，通信传输速率115.2Kbaud。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。424 打开FC45例子程序解压MOBY 软件CD中的程序文件 ， daten

14、FC45.ARJ。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：DB45425 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OB 122 评估出ASM 模块故障信号。如图19

15、图19：OB122程序5、调试51 MOBY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

16、或FC45手册第五章。52 MOBY命令使用UDT 20可以生成命令DB块，本例命令DB块为DB47，通过修改命令DB块的命令参数和命令地址，可以实现对RF360T的读、写、初始化等操作。521 写操作例如，将数据从DB48的DBB0到DBB9共5个字节写到MDS地址0开始的地址。命令格式：表3命令hex子命令hex长度decMDS地址hexDB块decDB块起始地址dec1?010?048?0表3：写命令命令DB块。如图20图20：DB47522 读操作例如，将数据从MDS地址0开始的10个字节读到DB50的DBB0到DBB9。命令格式，如表4命令hex子命令hex长度decMDS地址hex

17、DB块dec?DB块起始地址dec2010050?0表4：读命令命令DB块，如图21图21：DB47523 初始化MDS例如，将RF360T初始化为0，RF360T为8Kbyte ，地址空间为2000H。?命令格式，如表5命令hex子命令hex长度decMDS地址hexDB块decDB块起始地址dec3?0-2000-表5：初始化命令命令DB块，如图22图22：DB476、错误诊断MOBY的操作，一般有以下两种故障类型。61 导致CPU停机的故障ASM456有故障，而OB86没有下载到CPU；ASM456有故障，OB122没有编程并下载到CPU；如果只有当执行FC45时，CPU才故障停机，可能

18、的故障原因有：? 参数DB或参数DB的起始地址不正确；? 命令DB不正确；? 数据DB不存在或空间不够大。62 error=1故障当MOBY某通道的error 被置位，会有如下三类错误：621 Error_MOBY这类故障是由ASM和MOBY读/写设备引发的，主要有以下两种? ASM456和MOBY读/写设备以及MDS之间的通信故障；? ASM456不能执行命令。此类故障发生时，ASM上ERR灯闪烁。622 Error_FCFC45故障，主要原因是参数DB或命令DB中参数赋值错误。623 Error_BUS此类错误是发生在PROFIBUS DP传输层的故障，通过PROFIBUS的系统诊断软件（如PROFIBUS tracer）或BT200可得到详细的信息。FC45手册5.2给出的故障代码是SFC58/59的RET_VAL参数的一些值，具体信息请参考书册S7-300/400系统和标准函数或STEP7在线帮助。关键词RFID（MOBY）、读写器（SLG）、标签（MDS）、天线、RF300、ASM456、PLC、PROFIBUS DP、FC45。