一、概述

　　SIEMENS FR340采用3964R協(xié)議（SIEMENS串口協(xié)議），其實(shí)RFID技術(shù)首先在低頻得到廣泛的應(yīng)用和推廣。該頻率主要是通過電感耦合的方式進(jìn)行工作， 也就是在讀寫器線圈和感應(yīng)器線圈間存在著變壓器耦合作用。通過讀寫器交變場的作用在感應(yīng)器天線中感應(yīng)的電壓被整流，可作供電電壓使用。 磁場區(qū)域能夠很好的被定義，但是場強(qiáng)下降的太快。至今，射頻識別技術(shù)的理論得到豐富和完善。單芯片電子標(biāo)簽、多電子標(biāo)簽識讀、無線可讀可寫、無源電子標(biāo)簽的遠(yuǎn)距離識別、適應(yīng)高速移動物體的射頻識別技術(shù)與產(chǎn)品正在成為現(xiàn)實(shí)并走向應(yīng)用。

　　RFID技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜：標(biāo)簽進(jìn)入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息（Passive Tag,無源標(biāo)簽或被動標(biāo)簽），或者主動發(fā)送某一頻率的信號（Active Tag,有源標(biāo)簽或主動標(biāo)簽）；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。

　　二、系統(tǒng)需求

　　為應(yīng)用FR340R與1769-SDN通訊，需要一些配置軟件和硬件，如下：

　　Hilscher SYCON.net軟件，用于對NT30-DNS網(wǎng)關(guān)進(jìn)行配置，產(chǎn)品隨機(jī)光盤自帶

　　Rockwell RSLOGIX5000 V16.03軟件，編程軟件

　　Rockwell RSlinx Classic 2.54軟件，通訊驅(qū)動軟件

　　Rockwell RSNetWorx for DeviceNet軟件，DeviceNet配置軟件

　　NT30-DNS-RSI4網(wǎng)關(guān)一個(gè)（含配置電纜）

　　CompactLogix PLC一套，集成1769-SDN掃描器

　　DeviceNet通訊電纜一根

　　SIEMENS FR340R及FR340T

　　三、FR340R接線以及NT30-DNS工作方式

　　需要完成FR340R至NT30-DNS的通訊接線以及NT30-DNS至1769-SDN的通訊接線。

　　1）FR340R至NT30-DNS的通訊接線：RS422通訊

　　FR340R的通訊接口為RS422通訊端口，形式為8針M12插頭，具體可參考FR300系統(tǒng)手冊第99頁；通過一個(gè)M12的通訊線纜將FR340R連接到NT30-DNS的RS422引出線即可。接線圖如下：

　　FR340R的通訊端口 NT30-DNS的RS422端口定義

　　1.+24V （外部供電）

　　2.T- （發(fā)送負(fù)） R- （接收負(fù)，灰色）

　　3.0V （外部供電地）

　　4.T+ （發(fā)送正） R+ （接收正，粉色）

　　5.R+ （接收正） T+ （發(fā)送正，棕色）

　　6.R- （接收負(fù)） T- （發(fā)送負(fù)，白色）

　　7.未用

　　8.屏蔽地

　　2）NT30-DNS至1769-SDN的通訊接線：DeviceNet通訊

　　NT30-DNS至1769-SDN的通訊接線為標(biāo)準(zhǔn)的DeviceNet總線連接，采用DeviceNet總線電纜可以將NT30-DNS與1769-SDN直接連接起來。接線圖如下：

　　NT30-DNS的DeviceNet端口定義 1769-SDN的DeviceNet端口定義

　　（從站） （主站）

　　5.+24V （外部供電） 5.+24V （外部供電）

　　1.GND （外部供電地） 1.GND （外部供電地）

　　4.CAN_High 4.CAN_High

　　2.CAN_Low 2.CAN_Low

　　3.Shield Earth （屏蔽地） 3.Shield Earth （屏蔽地）

　　關(guān)于NT30-DNS的接線可以參考赫優(yōu)訊netTAP網(wǎng)關(guān)硬件說明手冊。

　　3） NT30-DNS工作方式

　　來自FR340R的數(shù)據(jù)通過NT30-DNS網(wǎng)關(guān)被放入1769-SDN的輸入映像區(qū)，1769-SDN的輸出映像區(qū)數(shù)據(jù)被網(wǎng)關(guān)發(fā)送到FR340R.NT30-DNS網(wǎng)關(guān)通過占用1769-SDN的輸入輸出映像區(qū)的前兩個(gè)字節(jié)來控制和應(yīng)答數(shù)據(jù)的雙向通訊。

邦納傳感器

　　四、FR340R和NT30-DNS的指示燈意義

　　FR340R的指示燈意義：

　　1. 綠燈閃爍：FR340R已經(jīng)供電，但FR340R沒有復(fù)位或者FR340R的天線關(guān)閉。

　　2. 綠燈常亮：FR340R已經(jīng)供電，F(xiàn)R340R復(fù)位完成并且FR340R的天線已經(jīng)打開。

　　3. 黃燈常亮：FR340R檢測到數(shù)據(jù)載體（如FR340T）在線，此時(shí)可以對數(shù)據(jù)載體讀寫數(shù)據(jù)。

　　4. 紅燈閃爍：FR340R發(fā)生錯誤。

　　NT30-DNS的指示燈意義：

　　1. RDY燈常亮：NT30-DNS初始化正常

　　2. RUN燈常亮：NT30-DNS運(yùn)行正常

　　3. MNS綠燈常亮：Nt30-DNS已經(jīng)和主站連接

　　具體可參考赫優(yōu)訊netTAP網(wǎng)關(guān)硬件說明手冊。

　　五、FR340R的工作說明

　　1. 每次當(dāng)FR340R重新上電后FR340R將會在其RS422端口持續(xù)發(fā)送一串識別碼，當(dāng)1769-SDN接收到其識別碼后即可認(rèn)定FR340R已經(jīng)連接到系統(tǒng)中。

　　2. 每次當(dāng)FR340R重新上電后FR340R必須經(jīng)過復(fù)位才能進(jìn)入工作狀態(tài)，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)用復(fù)位命 令（RESET）在1769-SDN上通過NT30-DNS向FR340R發(fā)送。

　　3. 當(dāng)FR340R復(fù)位完成后指示燈應(yīng)該從綠色閃爍變?yōu)榫G色常亮，即FR340R進(jìn)入工作狀態(tài)。

　　4. 當(dāng)FR340R檢測到數(shù)據(jù)載體進(jìn)入其檢測范圍時(shí)，F(xiàn)R340R將發(fā)送一串?dāng)?shù)據(jù)載體在線碼表明有一個(gè)數(shù)據(jù)載體進(jìn)入其檢測范圍，當(dāng)1769-SDN接收到該數(shù)據(jù)碼時(shí)即可開始執(zhí)行對數(shù)據(jù)載體的讀寫命令。

　　5. 當(dāng)FR340R檢測到數(shù)據(jù)載體離開其檢測范圍時(shí)，F(xiàn)R340R將發(fā)送一串?dāng)?shù)據(jù)載體離線碼表明有一個(gè)數(shù)據(jù)載體離開其檢測范圍，當(dāng)1769-SDN接收到該數(shù)據(jù)碼時(shí)應(yīng)該停止執(zhí)行對數(shù)據(jù)載體的讀寫命令。

　　6. 如果在FR340R復(fù)位完成后1769-SDN直接發(fā)送讀寫命令（此時(shí)數(shù)據(jù)載體并不在線），那么FR340R將等待命令的執(zhí)行，直到檢測到數(shù)據(jù)載體后將直接返回讀寫的數(shù)據(jù)。

　　7. 通過INIT初始化命令可以要求FR340R將數(shù)據(jù)載體的整個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)全部初始化為某個(gè)指定的值，這通常用于在某種情況下初始化數(shù)據(jù)載體。

　　8. 通過READ讀命令可以要求FR340R從數(shù)據(jù)載體中讀取從指定地址開始的N個(gè)字節(jié)長度的數(shù)據(jù)

　　9. 通過WRITE寫命令可以要求FR340R將N個(gè)字節(jié)長度的數(shù)據(jù)寫入到數(shù)據(jù)載體指定起始地址開始的空間中。

　　下面舉例一個(gè)應(yīng)用步驟：

　　1. CompactLogix在系統(tǒng)上電后的一段時(shí)間內(nèi)被動接收所有的FR340R的識別碼并標(biāo)記一個(gè)BOOL數(shù)組以記錄某位置的FR340R是否在線。10秒鐘后查看是否所有FR340R都在線，如果不是，則需要報(bào)錯并檢查網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)檎Ｇ闆r下，所有的FR340R在上電后都應(yīng)該自動發(fā)送識別碼直到被復(fù)位為止。

　　2. 如果所有FR340R都在線，則對所有的FR340R發(fā)送RESET命令執(zhí)行復(fù)位。每個(gè)RESET命令都會返回一個(gè)錯誤值，如果非0則指示有錯，然后需要報(bào)錯并檢查原因。

　　3. 如果所有FR340R復(fù)位完成（天線會被打開），則可以等待FR340R的數(shù)據(jù)載體在線碼，如果接收到某個(gè)FR340R的數(shù)據(jù)載體在線碼，則表明有一個(gè)數(shù)據(jù)載體已經(jīng)進(jìn)入該FR340R的讀寫區(qū)域，則可以采用INIT、READ或者WRITE讀寫命令對數(shù)據(jù)載體進(jìn)行操作。

　　4. 另外，還可以接收FR340R的數(shù)據(jù)載體離線碼（通常是先接收到在線碼然后接收到離線碼，正常情況下這總是成對出現(xiàn)的）并以此判定數(shù)據(jù)載體的正常離開。

　　六、樣本程序說明

　　1. 首先，需要打開RSNetWorx for DeviceNet,并加載NT30-DNS隨機(jī)光盤中的EDS描述文件。然后可以打開樣本程序的網(wǎng)絡(luò)配置文件DeviceNet.dnt,并將其到1769-SDN中。

　　2. 用RSLogix5000打開PLC的樣本程序RFID_Sample.ACD,將其到PLC中，注意實(shí)際的硬件配置。

　　3. 樣本程序分別對RESET、INIT、READ、WRITE命令做了一個(gè)簡單的封裝。所有對FR340R的操作都在Program Tags的RFID_Param_DB數(shù)據(jù)塊中進(jìn)行。

　　4. RFID_Reader_Present:當(dāng)PLC檢測到FR340R在線時(shí)該標(biāo)志置1.

　　5. RFID_Transpr_Present:當(dāng)FR340R檢測到數(shù)據(jù)載體時(shí)該標(biāo)志置1,當(dāng)數(shù)據(jù)載體離開FR340R時(shí)該標(biāo)志復(fù)0.

　　6. RFID_CMD_Reset:置位該標(biāo)志執(zhí)行對FR340R的復(fù)位；錯誤返回值在RFID_Reset_Error中（非0代表有錯），該標(biāo)志在命令執(zhí)行完成后自動復(fù)位。

　　7. RFID_CMD_Init:置位該標(biāo)志要求FR340R對數(shù)據(jù)載體進(jìn)行內(nèi)存初始化；初始化值在RFID_Init_Data中指定，錯誤返回值在RFID_Init_Erro中，該標(biāo)志在命令執(zhí)行完成后自動復(fù)位。

　　8. RFID_CMD_Read:置位該標(biāo)志要求FR340R對數(shù)據(jù)載體進(jìn)行讀數(shù)據(jù)命令；讀數(shù)據(jù)的起始地址在RFID_Read_Adr中指定，讀取長度（字節(jié)數(shù)）在RFID_Read_Length中指定，實(shí)際讀取的數(shù)據(jù)在RFID_Read_Data中返回，錯誤返回值在RFID_Read_Error中，該標(biāo)志在命令執(zhí)行完成后自動復(fù)位。

　　9. RFID_CMD_Write:置位該標(biāo)志要求FR340R對數(shù)據(jù)載體進(jìn)行寫數(shù)據(jù)命令；寫數(shù)據(jù)的起始地址在RFID_Write_Adr中指定，寫數(shù)據(jù)的長度（字節(jié)數(shù)）在RFID_Write_Length中指定，待寫的數(shù)據(jù)在RFID_Write_Data中指定，錯誤返回值在RFID_Write_Error中，該標(biāo)志在命令執(zhí)行完成后自動復(fù)位。

　　七、小結(jié)

　　隨著RFID技術(shù)在國內(nèi)市場的流行，其與PLC和控制器的聯(lián)網(wǎng)要求也日益增多。本文即以西門子RFID產(chǎn)品為例，介紹了通過赫優(yōu)訊NT30-DNS與AB PLC通訊，連入DeviceNet網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)。如果連入其他現(xiàn)場總線或?qū)崟r(shí)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，都可以采用netTAP網(wǎng)關(guān)的其他型號。

　　據(jù)Sanford C. Bernstein公司的零售業(yè)分析師估計(jì)，通過采用RFID,沃爾瑪每年可以節(jié)省83.5億美元，其中大部分是因?yàn)椴恍枰斯げ榭催M(jìn)貨的條碼而節(jié)省的勞動力成本。盡管另外一些分析師認(rèn)為80億美元這個(gè)數(shù)字過于樂觀，但毫無疑問，RFID有助于解決零售業(yè)兩個(gè)的難題：商品斷貨和損耗（因盜竊和供應(yīng)鏈被攪亂而損失的產(chǎn)品），而現(xiàn)在單是盜竊一項(xiàng)，沃爾瑪一年的損失就差不多有20億美元，如果一家合法企業(yè)的營業(yè)額能達(dá)到這個(gè)數(shù)字，就可以在美國1000家企業(yè)的排行榜中名列第694位。研究機(jī)構(gòu)估計(jì)，這種RFID技術(shù)能夠幫助把失竊和存貨水平降低25%.