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如何用EtherNet/IP網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)Superisys RFID與施耐德PLC的無縫通訊？
日期：2025-10-20 17:07:57
摘要：EtherNet/IP作為工業(yè)自動化領(lǐng)域的“通用語言”，近年來在Profinet、EtherCAT的夾擊下為何能逆勢增長？本文將以Superisys RFID與施耐德M241 PLC的通訊為例，拆解其協(xié)議優(yōu)勢與落地實踐。
1、EtherNet/IP的“上位史”
背景：由ODVA與ControlNet國際聯(lián)合開發(fā)，基于CIP協(xié)議，美國的工控設(shè)備制造商Rockwell/Allen-Bradley已經(jīng)圍繞EtherNet/IP進行了標準化，其他廠商如日系Omron也在其設(shè)備上支持了EtherNet/IP，EtherNet/IP已經(jīng)變得越來越受歡迎。
優(yōu)勢：兼容標準以太網(wǎng)硬件，支持實時I/O和數(shù)據(jù)交換，比傳統(tǒng)現(xiàn)場總線更開放。
2、Superisys網(wǎng)關(guān)的硬核實力
雙M12總線接口+4路RFID讀寫頭，支持Profinet/EtherCAT/EtherNet/IP三協(xié)議自由切換，堪稱工業(yè)界的“多面手”。
IP67防護+3000W浪涌保護，在汽車廠噴涂車間的實測中抗住了油污和高壓水槍沖洗。
3、與施耐德M241 PLC的配置要點
步驟：通過Studio 5000添加EDS文件，設(shè)置CIP連接路徑，標簽映射避免數(shù)據(jù)沖突。
避坑：注意RFID讀寫頭的響應(yīng)時間需匹配PLC掃描周期，否則可能丟包。
01? 組態(tài)網(wǎng)關(guān)設(shè)備?
1.1 總線網(wǎng)關(guān)EDS文件安裝
打開施耐德Somachine軟件，打開例程程序，在“工具”欄下方選擇“設(shè)備庫”選項，一次選擇“現(xiàn)場總線”下的“Ethernet/IP從設(shè)備”，點擊右邊“安裝”按鈕，選擇EDS文件的相應(yīng)文件夾，選中所需安裝的EDS文件，如下圖所示：
點擊“打開”，即可完成EDS文件的安裝。
1.2 總線網(wǎng)關(guān)設(shè)備組態(tài)
★ 在右邊設(shè)備樹下選擇“Ethernet_1”下的“工業(yè)以太網(wǎng)管理器”，右鍵選擇“添加設(shè)備，在彈出的對話框中選擇“IACM-P4-EIP”設(shè)備，雙擊該設(shè)備或點擊對話框下方欄的“添加設(shè)備”即可成功添加總線網(wǎng)關(guān)設(shè)備，如下圖所示：
★ 雙擊“IACM-P4-EIP”設(shè)備，分別配置總線網(wǎng)關(guān)設(shè)備的通訊參數(shù)，如下圖所示，分別配置設(shè)備的IP地址、連接通道參數(shù)、IO映射等。
IP地址參數(shù)配置：
連接通道參數(shù)配置：
IO映射參數(shù)配置：
設(shè)置完成，編譯好點擊“保存”即可。
1.3 EIP總線網(wǎng)關(guān)IP地址設(shè)置
★ 使用總線網(wǎng)關(guān)助手軟件，點擊“工具”欄下的“網(wǎng)關(guān)搜索器”，點擊搜索（“IACM-P4-EIP”設(shè)備）,雙擊搜索出來的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，修改IP地址（192.168.1.10），點擊設(shè)置，重啟后生效，完成EtherNet/IP從站設(shè)備（網(wǎng)關(guān)）的IP設(shè)置，如下圖所示：
02?功能塊介紹及使用?
打開“EIPGateway_Demo_128V1.1”例程程序。
2.1 網(wǎng)關(guān)RFID通道的變量映射
參照3.1.2中的IO映射配置，在“GVL”全局變量下關(guān)聯(lián)總線網(wǎng)關(guān)的IO映射，如下圖所示：
2.2 RFID讀寫程序介紹
提供的程序：
調(diào)用程序：“POU”—— RFID功能程序調(diào)用；
功能塊：RFIDIODATA_MOVE——總線網(wǎng)關(guān)各RFID端口IO地址映射處理
功能塊：“RFID_RW”—— RFID讀寫功能處理；
2.3 RFID功能塊引腳說明
一個“RFIDIODATA_MOVE”功能塊實例調(diào)用對應(yīng)一個總線網(wǎng)關(guān)（4個RFID通道），功能塊圖形如下：
★ 功能塊引腳說明
每個功能塊實例對應(yīng)一個總線網(wǎng)關(guān)，功能塊引腳定義及功能如下：
輸入引腳定義解析：
輸出引腳定義解析：
一個“RFID_RW”功能塊實例調(diào)用對應(yīng)一個端口通道的讀寫頭，功能塊圖形如下：
★ 功能塊引腳說明
每個功能塊實例對應(yīng)一個總線網(wǎng)關(guān)，功能塊引腳定義及功能如下：
輸入引腳定義解析：
輸出引腳定義解析：
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(zhí)行第一個檢測到的有效信號。
03?讀寫頭讀/寫功能示例?
3.1命令執(zhí)行時序
★ 載碼體ID讀取
調(diào)用RFID讀寫功能塊后，默認保持RFID使能。當讀寫頭感應(yīng)到載碼體的在位信號（xTP）的上升沿是，自動上傳載碼體ID數(shù)據(jù)，當載碼體離開讀寫頭感應(yīng)區(qū)域時，載碼體ID數(shù)據(jù)自動清空，具體的時序如下圖所示：
★ 命令執(zhí)行
在執(zhí)行讀寫載碼體內(nèi)存數(shù)據(jù)命令時，需要先填寫好讀寫的參數(shù)（讀寫載碼體內(nèi)存的起始地址，字節(jié)長度，寫入的數(shù)據(jù)填充區(qū)數(shù)據(jù)內(nèi)容等），然后再觸發(fā)讀寫命令，具體的命令執(zhí)行時序如下圖所示：
在xRead/Write執(zhí)行過程中，在未收到（xRead/WriteDone、xRead/WriteError）信號時，請不要手動復(fù)位xRead/Write信號，也建議用xTP信號去替代xRead信號進行自動讀取觸發(fā)。
3.2讀UID數(shù)據(jù)區(qū)
a) 載碼體靠近讀寫頭，讀寫頭自動感應(yīng)載碼體，載碼體到位信號“xTP”變?yōu)椤癟RUE”；
b) arrUIDData[0] – arrUIDData[7] 自動獲取所靠近載碼體的UID數(shù)據(jù)，固定長度8個字節(jié)；
備注：UID數(shù)據(jù)出廠時設(shè)定，可讀不可寫，數(shù)據(jù)序列是唯一的；
3.3 寫USER數(shù)據(jù)區(qū)
寫入數(shù)據(jù)至載碼體
當載碼體靜止在讀取范圍時，通過寫入功能可以向一個載碼體指定的地址寫入特定長度的數(shù)據(jù)。命令的執(zhí)行以”xWrite”高電平開始，在命令執(zhí)行前，需要填寫以下參數(shù)：
寫入操作步驟如下：
a)載碼體靠近到位，載碼體到位信號xTP信號的值為“1”；
b)在arrwriteData數(shù)組中填充數(shù)據(jù)要寫入的數(shù)據(jù)；
c)載碼體到位，載碼體到位信號xTP信號的值為“TRUE”；
d)修改數(shù)據(jù)長度iWriteLength的值8，單位為字節(jié)；
e)修改起始地址wWriteAddress的值為16#0000；
f)在arrWriteData數(shù)組中填充要寫入的數(shù)據(jù)”
g)修改寫入命令xWrite 為 “1”；
h)查看功能塊反饋回來的完成信號xWriteDone和錯誤信號xWriteError。
3.4讀USER區(qū)
從載碼體讀取數(shù)據(jù)
當載碼體在讀取范圍時，通過讀取功能可從載碼體指定起始地址讀取特定長度的數(shù)據(jù)。命令的執(zhí)行以”xRead”高電平開始，在命令執(zhí)行前，需要先填充部分引腳參數(shù)：
讀取操作步驟如下：
a)載碼體到位，載碼體到位信號xTP信號的值為“TRUE”；
b)修改數(shù)據(jù)長度iReadLength的值為8，單位為字節(jié)；
c)修改起始地址wReadAddress的值為16#0000；
d)修改寫入命令xRead 為 “1”（必須先復(fù)位xWrite信號）；
e)查看功能塊反饋回來的完成信號xReadDone和錯誤信號xReadError；
f)xReadDone信號置位后可在arrReadData數(shù)組中查看讀取的數(shù)據(jù)內(nèi)容。
04?錯誤碼?
4.1 錯誤碼詳細定義
讀寫頭自定義錯誤碼（命令執(zhí)行錯誤時）：
功能塊自定義錯誤碼：
討論 ：
- 你認為EtherNet/IP未來會被TSN（時間敏感網(wǎng)絡(luò)）取代嗎？
- 實際項目中遇到過哪些協(xié)議兼容性問題？
