概述
Modbus TCP通讯协议是由Modicon公司(现已经为施耐德公司并购,成为其旗下的子品牌)于1979年发明的,是全球最早用于工业现场的总线规约。
Modbus通信协议采用的是主从通信模式(即Master/Slave通信模式),其在分散控制方面应用极其广泛,从而使得Modbus协议在全球得到了广泛的应用。
Modbus通信协议具有多个变种,其具有支持串口(主要是RS-485总线),以太网多个版本。
本期我们来注重介绍一下如何使用Superisys RFID Modbus TCP总线网关与西门子1200系列PLC进行通讯读写。
IACM-P4工业网关


Superisys IACM-P4-EN总线模块是一种提供标准工业总线协议的RFID控制器,支持MODBUS TCP协议;包含2个M12 T CODE电源供电接口,1个M12 D CODE 4-PIN 总线接口,4个M12 A CODE RFID读写头接口;外壳采用坚固的锌合金金属材料,具有连接范围厂、通信能力强、环境适应好、防护等级高等特点。
可同时连接4个RFID读写头进行独立操作;
IP67的防护等级,能够适应油污、粉尘、潮湿等恶劣工况;
单网口,可组星型网络;
电源输入带反接保护和3000W浪涌保护,RFID端口带防反接和过压过流保护。
02
硬件架构介绍

RFID架构系统主要组成如下:
控制器
(PLC)
下发命令控制读写头进行操作;
网关总线
控制器
PLC与网关总线控制器进行通讯,间接控制读写头;
读写头
(超高频
/高频)
获取控制器的命令,执行对载码体的读/写数据操作;
载码体
(超高频
/高频)
存储数据的载体,数据存储区域划分如下:
高频标签有UID区(通常只有8 byte/只读且唯一)、USER区(一次最大2000 byte(实际内存大小因标签类型而异)/可读可写);
01
✦两种协议设置
✦
DEMO软件设置协议模式
★连接网关,在设置里面找到“模块工作模式” 可选择总线模式和协议转换两种模式。如下图所示:
总线模式应用特点:
①标签靠近可以主动上报标签UID数据;
②标签的USER区读写是按照字节单位进行读写;
③针对USER区读写字节数可以随意拓展(无限制);
④RFID只占用一个TCP/IP连接资源;
⑤程序占用的资源较大(寄存器内存资源)。
协议转换模式应用特点:
①标签靠近可以不可主动上报标签UID数据;
②标签的USER区读写是按照字单位进行读写;
③针对USER区读写字数限制为一次性最大120个;
④RFID占用4个TCP/IP连接资源;
⑤程序占用的资源较小(寄存器内存资源)。
下图示意为总线模式的设置:

02
✦ 两种协议介绍
✦
2.1 总线模式
★ RFID读写功能块介绍
提供的程序:
功能块:“RFID_RW_FB”—— RFID读头读写功能块程序调用;
网关通讯功能块:“MConn_ENGateWay_FB”——四个RFID端口通讯调用;
★ RFID通讯功能说明
一个“MConn_ENGateWay_FB”功能块实例调用对应四个读写头通讯网关,功能块详解如下:


★一个“RFID_RW_FB”功能块实例调用对应一个读写头的通讯连接,功能块详解如下
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:


所有命令信号互斥,同一时间只能有一个命令信号为高电平,功能块只会执行第一个检测到的有效信号。
★RFID读写头通讯连接
本例程中,读写头的通讯连接参数为读写头IP地址和连接ID号:
设置完成后,下载程序后将PLC启动,连接网关会自动建立通讯连接。如下图所示:

接着把对应的RFID读头插到对应的网关端口即可显示读头的连接状态,如下图所示:

2.2 总线模式的读写头读/写功能示例
★命令执行时序
在执行读写标签内存数据命令时,需要先填写好读写的参数(读写标签内存的起始地址,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:

★写标签内存数据区
①写入标签USER数据
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