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EtherCAT(用于控制自動化技術的以太網) 是實時以太網網絡,允許設備使用主/從原理相互通信 - 允許快速和動態的通信結構。由于數據使用與以太網相同的格式,因此可以直接連接到以太網。不需要特定的路由器或交換機。
EtherCAT通用性好、低成本、高效率、高可靠性和穩定性,可以支持線形、樹形、環形和星形等所有設備連接拓撲結構,數據高速交互,擁有分布式時鐘(實時特性),熱連接功能和開放性,可選的電纜冗余性可滿足日益增長的對提高系統可用性的需求,無需關閉網絡就可以更換設備。
本期文章圍繞EtherCAT通訊協議,將以部分產品為引,舉例介紹思谷智能(SYGOLE)關于RFID產品在復雜的工業現場如何快速實現通訊對接、識別讀寫等相關操作。
思谷智能(SYGOLE)自主研發的工業識別產品系列
思谷智能SG-CG-P4S系列總線模塊是一款提供標準工業總線協議的網關控制器,可支持PROFINET/EtherCAT/EtherNetIP/CC-LINK等多種協議,包含兩個7/8”電源供電接口,兩個M12 5-PIN總線接口, 4個M12 RFID讀寫頭接口和4個M12 4PIN I/O接口(包括8路I/O接口),傳輸速率最高支持100Mbps,可級聯多套總線模塊到PLC中,提供強大的現場采集數據和控制IO的能力。外殼采用輕便堅固的鋁合金,具有連接范圍廣、通信能力強、環境適應好、防護等級高等特點。
以歐姆龍NX為例,搭配思谷智能工業級高頻系列產品進行通訊配置的說明,那么首先,在這一系統當中,我們組成的系統架構示意如下:
一
建立連接
1.添加配置文件
1)打開Sysmac studio軟件,新建工程,在雙擊“EtherCAT”→ 右鍵“主設備”→“顯示ESI庫”,如下圖所示:
2) 在EIS庫列表中打開“該文件夾”,如下圖所示:
3)把“SYGOLE_EtherCat V1.0”配置文件復制到“該文件夾”中,如下圖所示:
注意:復制配置文件后需要在重啟Sysmac studio軟件后生效
2.組態設備
在“工具箱”中,雙擊選擇“SG-CG-P4S-ECT”設備,即可完成設備組態,根據實際項目設置修改EtherCAT總線節點地址,同時通過“撥碼盤”調整總線控制器節點,如下圖所示:
3.分配節點地址
1) 下載程序到PLC中,然后在EtherCAT網絡中,右鍵選擇“主設備”→“寫入從設備節點地址”,如下圖所示:
2) 設置EtherCAT從站設備節點地址,設置EtherCAT設備節點地址在重啟設備后生效,同時重啟PLC,設備如下圖所示:
注意:由于歐姆龍NX/NJ PLC EtherCAT網絡在設備掉線后不會自動重連,如果發生設備掉線,需要重啟PLC設備或者在Sysmac studio軟件上重啟復位錯誤才能重新連接EtherCAT設備
3) 通訊成功后,總線控制器的“RUN”指示燈會常亮,如下圖所示:
二
通訊變量映射
1.創建I/O變量映射
在任務欄中雙擊“I/O映射” → 右鍵“SG-CG-P4S-ECT” →“創建新設備變量”,通過創建新設備變量把總線控制器的數據映射到PLC變量中。如下圖所示:
2.總線控制器RFx通道的RFID變量映射
在總線控制器的I/O映射中,一個總線控制器配置文件會產生130個字節的總線控制器I/O輸入映射,130個總線控制器I/O輸出映射,除了輸入和輸出映射前兩個字節是I/O數字量外,4個RFx通道占用了128個輸入和128個輸出字節,每個RFx通道占用32個字節。如下圖所示:
RF0通道輸出映射(32個字節)
RF0通道輸入映射(32個字節)
三
功能塊使用
說明:功能塊在使用時,如果只是獲取UID/EPC(高頻讀寫器/超高頻讀寫器)數據,無需觸發相應的命令引腳,標簽信號到位后,UID/EPC(高頻讀寫器/超高頻讀寫器)數據會自動上傳,如果讀寫USER區數據,則需要觸發相應命令來讀寫USER區數據。
提供的Demo程序使用總線控制器RF0通道接入RFID讀寫器
1.創建功能塊輸入和輸出數組
為了使用方便,在全局變量中新建2個32位字節的數組,用于把總線控制器I/O映射的數據存儲到數組中,用于功能塊的運算,如下圖所示:
總線控制器RF0通道輸入映射變量賦值到數組中(32字節)
功能塊運算輸出的數組賦值到總線控制器輸出映射區(32個字節)
2、 高頻讀寫器讀寫功能
1.寫 USER 區
1) 修改xEnable為“TRUE”;
2) 在arrwriteBuffer數組中填充數據[1,2,3,4,5…16,17,18,19,20]數據
3) 標簽到位,標簽到位信號xTagPresent信號的值為“TRUE”;
4) 修改數據長度iLength的值為20;
5) 修改起始地址wAddress的值為16#0000;
6) 修改寫入命令xWrite 為“TRUE”;
7) 查看功能塊反饋回來的完成信號xDone和錯誤信號xError,如果xDone值為“TRUE”,則說明數據已寫入完成,如果xError為“TRUE”,則說明數據寫入失敗,如圖下:
arrwriteBuffer填充數據
狀態碼
2.讀 USER 區
1) 標簽到位,標簽到位信號xTagPresent信號的值為“TRUE”;
2) 修改數據長度iLength的值為20;
3) 修改起始地址wAddress的值為16#0000;
4) 修改寫入命令xRead 為 “TRUE”
5) 查看功能塊反饋回來的完成信號xDone和錯誤信號xError,如果xDone值為“TRUE”,則說明數據已讀取完成,如果xError為“TRUE”,則說明數據讀取失敗
讀取數據
狀態碼
四
歡迎垂詢
思谷智能(SYGOLE)通過持續的技術創新,攻克了多項行業關鍵核心技術,所研發的工業RFID產品產品及系統解決方案成功應用于國內汽車、物流、3C、工程機械、能源動力、精密制造、高端裝備等行業領域,是自主安全可控的國產品牌。思谷智能(SYGOLE)工業RFID產品的傳導騷擾、傳導抗擾度、電磁兼容、讀取距離、讀取速度等指標相比國外一線品牌同類產品表現更佳,實現了智能制造裝備領域關鍵技術與核心產品的國產替代。
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