西门子RFID的使用详解

UJS7—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。UJ1RFID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RF30013.56MHz0。15m20byteEEPROM64KbFRAMRF300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；ISO15693功能(RF310R/RF380R)MOBYE13。56MHz0。1m752byteEEPROM350+150°C载体无需电池MOBYI1。81MHz0.15m32KbFRAM1250+85°C+220°C载体无需电池MOBYU2。45GHz3m32KbRAM4800读写器25°C〜+70°电池

表1：RFID产品和用于物流管理的MOBYD、RF600，见表2物流驰MOBZDSIMXTICRF«OO曲写距商政大0.9m最长mm（并排两个天线）最长10一Qm（人口配置天线）MHz565-seamhz（欧洲D9皿、928MHz（北E标准I5015693ISO13000-3EPCglobaliso1800&-isoisooc&c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.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-V1oECOFAST连接块:6ES7194—3AA00—0AA0PROFIBUSECOFAST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：6GK1905-0DA10RF300SLG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软件STEP7V5。4SP5,用于组态、编程MOBY系统软件：6GT2080-2AA10,GSD文件，FC45,手册3、FC45FC45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。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.njueaTVP*initialCdmnftntfl.aSTRUCT+0.0INT0input；Basic.*dEirt=s9orEti尊asmieye11cwordJ+2-0ASM_cJianRe1INT1Input!：Huntoerotthechaiiiiel(1to..0■cormiiaiidDBnumberINT47InputeGcamruansdda.tablockmimtierINT*0input；ct^rtadiarseeotaAtminth-eE^bs46.0yDS_cantrclBYTEInputepr«s@'ffec$cii&ckandMDS1ECGmodeBOOLFALSEinput；nuxafiHitnbgcJlESET_lon.gFN蛭InputtLruesIcmqifiESETtele-gram,onlyforHOS-Vmoae&HOBYmadeBYTEInfiUL；MOBY■+1L.0acannir)qtimeBYTEInput；Sc^nninqtimetorJMo&YI/UoptionLBYTEInputkItELEEToomma-ndoptioni十d。discaiice1imitlug/厂「旦BttlGttFinput:DnoeJciiMeitysetting+1L0rnu.LtitagBYTEBflieftiInputemannsuniJb-erofMDGinfieId+15.flfdeldOHcontrolB.YTEInput；BEPO416.0tield_OW_tinafc¥TEInputtMOEYUsBEE^Otimeh!□依艮MDegm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。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3TVpsrnitialvaluec-cciBiont+10.0MTZpree^nt-BOOLFALEEMD£ispm的nt+19.1MfS书蜡LFAl^Eemmk-WtinPEHis耻』JWJZBOOBOOLPJkl£BErrorcorr&eticn&ndonereaeirvedBOOLFAl£E1■或占ULDatHCOLFALSESattexvorFALSEexycDeckha.aindicatedlowvolta可普+1目上errorBOOLfiki£EErrorduringccflnmaitdexecutiongadty心4FALSECommandJia.aI>een.1inisnad.+19-0ejneelBOOLFALSEabortconwianaorccwmanaFALSEsg呻匚础w5华诣LiQr膈maGOTimairidGhaintkg.3repeatcommand宜8L&史上日u日少白3土匕。口nmand+L"init_runSQQLSetsTeaetASMandsatnewparameters+姑一4iaiLure白WLsA£Hfailed1■卬一£FC46iCtiwfiCOLFALSEFC-iCtlire+13fttrgneiKtFALSEFEXTesmagwas可心urnas旦AWEra«4tBOOLFALSEBERETcamafsavanlastccmnuiys+29.0ASMBWLFALSEAvs瞬n电ivB«e<lfcvA¥M+20.13LgBOOLFHlI£EASMMmmirtd19*UD110DBB.16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4career-中断起行11command54&n后切命身或SS命身，Ir&p^al«m«narid±胃祝上次岸绛或里命小iml_run±羽贻的ASM，副电用±尸*_申尚弗三F（H5正St行席恂皿._时用±FC45S.行用的•翰啊ANZ心白卜FC45ft行了RESET•盘作.即机行侦以如］AHZM&SpresentsAN2cdncehFC45执行了4期日•痈倒ANZEGG*MOBYd-ECC-ONDr^ei^d需用尸碧操作前位U心社直rylcw±电池低-只谚用莉口BYeiJ4VkM理牌口S［•nor：散障［町被行胃的族的图4：DB45.DBW18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。19*UD110DBB.16r^ei^d•nor：散障［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5十21-。numberMDSBYTEB#“明q!MDSactualin+22.0errorMOBYBYTBBttlSftOErrorindicationofinterfacemodul-e+23,0errorFCBYTE驯M#t)ErrorLndicationofFC+24.5errotBUSWORDWttlSWOExxolindic^tIqiiq£PROFIBUS十*0versionMOBYWORDW*tl6#0FinnwaTeversionofMOBY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：217377223.2MOBY命令在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06NEXT命令0848END命令；取消与MDS通信0A4A天线ON/OFF0B4BMDS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6RF30=ORU图6:设备连接图PROFIBUSUR.F360T1f24V岂福到姥琶没S7-3flO€PU315-2PN/DP1TASM4E61[PROFIBUSflNW电服哺1.1模块连结将ASM456RF30=ORU图6:设备连接图PROFIBUSUR.F360T1f24V岂福到姥琶没S7-3flO€PU315-2PN/DP1TASM4E61[PROFIBUSflNW电服哺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—0ED00ECOFAST连接块:6ES7194-3AA00—0AA04.1.2设置PROFIBUSDP地址通过地址设定插头设置PROFIBUSDP地址，如图8Exampl-e:PROFIBUSaddress92PROFIBUSDP地址设置插头：6ES7194-1KB00—0XA01.3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。SignalASignalBPR0FIBUS"线2L+24UDC1L+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—0DA104.1.4连接RF360T到ASM456使用的SignalASignalBPR0FIBUS"线2L+24UDC1L+图9：ECOFAST混合插头4.2STEP7仓0建项目4.2.1创建项目打开STEP7创建新项目ASM456—FC45，见图10-僻柘W96FC理]-圈-僻柘W96FC理]-圈CPU315-2PN/»F--ij57PrDgram(1)(rTi3Duressl<5)Blocks画CPU315-2FNDPNewProject反]SldiypHthA|序3162DP_明M街［J.W.EE「规T印胡小50网45EASiemers\Slep?SS7Proi<M6E:\0ACKUPEWoikWnuJTE^Giemaw^tepJSS7P闾甲印驯匚56_g®5lEJSU_ori_TCF密代一S7lCLLn、J-1-A5iemer?s\5iep7\S7Proi''.FCEE:覆Mnsra旧tepTXSTFtaME」E:ySiononEVStBpTXS7Froi^le_^r-SDArVIIBCi^1.LA»»..-JTV<jl,憧1U狷rpfojec4sLjb««ias|Mdtpioi^cts|1Add扣Gurrentmd；i[Naiw_Tuper、LFreject■S-turagelocahcn(palh)FFUt?wEASiemeris\Slet7^s7pioiBitwise...目|Fil-FitIn^-tP-加ij'nirn--山「&『十l「0弗普摭i6|*||o%%|?rME胃[7褊瓦5^PROFIBJS|11OKCanDslHelp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:1135624.2.3组态ASM456安装ASM456GSD文件后，在STEP7硬件列表中出现该产品。如图11PROHBUSDPIAdditionalFieldDevices4-_|General4-_|SwitchingDevices+_|UO4-_|Gateway+_|PLC-_|IDsystemsASM456JUniversalnodule]WQrd;2IN/OUTDPV1十_|CompatiblePFiOFIBUSDPSlaves5CiR-Object十_Closed-LoopController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。4.2.4打开FC45例子程序解压MOBY软件CD中的程序文件，daten\FC45。ARJ.如图14FiteEdlbiurlWWtndmfDEi3?%%•尽TElrNaF■时AB-AjjO-DF-oops-。［日IK)口。如1口协1司口区#5■讪HEQDEIFor明岫□■DBsOODBEZn匚阈oreuoumrdQjctiiLI呻吊OUOllJLkOS)qvdikouorjigift■BlgwlauQUljTzJUWEQUDTJ1cm™O.LBTlffi口UDT曲DLC-nUlQiUDll'JDoucsrriiOUDTIl^OUD1130□■UDTlZnO-U01IJ4O-UDT130OJDTI11oLOT15*□■UDFiCsOUDTIJI口UDN"口L«?rISOq-UDTJFI口UD13&IQ-UDTZTq-UDIOT口ldtztj■Q-UD7H0口I.DFZFIU-Vl'Tg*i扯籁中常图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150.0SLGL.A5M_addfer&££IHT25€256Inputi乏cklrsigqo£ASM(cycleword)E.0SLGL.IHT1Inp-QC^:numbfet4£eli&niie1(L..4J4.0SLQ-Li«r»rr叩<7Inpusr皿CQaawdPS€.0SLGL.coamajid_&B_addresIBT00Inpuss■firstaddressofcommands；inthecouuandDB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:DB454.2.5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18vojrlLJ；:Set;Resel:ASMwdpaiam*terizca(-ain直位ML心开始执行竟一个SLG的MOBY命令首位KL.1.丹始执行弟二个SD3的NOBY命令置位ML3,初疝化弟一"b和即如L%vojrlLCALL*留FC"〃亳一个SLG周期性执ITFC45Pazao>s_DB:=dBFai-iftffJIDDRi'OCALLM珂KPazasi£_DB:=4EP址iit_ADDR:=3CK)AH2.2〃初始化第一FFS2.2S"MOB^W.SLC1.ihi七*曲mi"HOST城二SIX1,readyMl~MOB呼KB二SLCLsxi6tTOC\o"1-5"\h\zmi|ni.»//启俞第一^bStsNJ.0ISDB\SLCl^commamd_startKOI:iN1.3/御始ft第二个SIX；FFH2.3S〜盼的。站，SXS.initjrunJC皿Jt»*M0ByMB*.SLG2.r*adyJChOZABB?政.SUMhbJC血iN1.1打成第二个SLGFF«2.13LJKB?DB^.SLC2.ccnunaKd.st^tk02：!NOP0图18:OB1程序OB122评估出ASM模块故障信号.如图19

0E1瞿:■模块访闭错谟*Vetvoxk1:当错误发生时笈位通道1MOBYKB二SLG1-蜡M_faLL皿曹//Pcveifailureon0E1瞿:■模块访闭错谟*Vetvoxk1:当错误发生时笈位通道1MOBYKB二SLG1-蜡M_faLL皿曹//PcveifailureonASK:当籍误发生时复位通道2iJKKByUB。SbCLASH.^ddressD：T,就CL,A5H里境坤LH故障棋块地址//（SOB122_IES_APDR-SlC[x].ASW^addiessl//与知BYJtSI通道J比较/W+EBOB122_KEJLADDK"MOBY的二SLC3,JlSM_addre35H故障棋块地址MOBVSie2.ASMchannelll（SOfiL22_KE«_AJDK-欢bd浦5«_卖牡岩获）/2iH与MdEY电Jt通道2ttifi~M0BT町二SLG2.ASM._failuie//PcararflurennISJtComment；Cornntent：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手册第五章。5.2MOBY命令使用UDT20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.2.1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[dec]MDS地址[hex]DB块[dec]DB块起始地址[dec]10100480表3:写命令命令DB块。如图20图20：DB472.2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[dec]MDS地址[hex]DB块[dec]DB块起始地址[dec]20100500表4：读命令命令DB块，如图21■|第|】L.DconnaridDTTE巾]成雎:W'Sc=ouarid:】=wiit■2irwMOiinit,d=slfi_-st虻y■8二就idfcM-Mit.B-nds-statu>曲d浦厂B91690Bit-patt-BrnforINH;forEWD?SET-fflLMBS-STATDSj.S16-S7AIDS直。lengthIWT5Nanbe-E<rEbjd:es"tc-li=匚。日#雪工i*七>ccl|jadd炫fk/stadjlrsnMDG：list何1?mKBSforINI[.施白小？心砒firFU'S-STATUSs.rI町.可畋此日oin酊协：Mtq-DEforJQ5datas,uIUT_|Farsiffiddrasaiui