摘要 ： EtherNet/IP作為工業自動化領域的“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，拆解其協議優勢與落地實踐。

正文 ：

1、EtherNet/IP的“上位史”

背景：由ODVA與ControlNet國際聯合開發，基于CIP協議，美國的工控設備制造商Rockwell/Allen-Bradley已經圍繞EtherNet/IP進行了標準化，其他廠商如日系Omron也在其設備上支持了EtherNet/IP，EtherNet/IP已經變得越來越受歡迎。

優勢：兼容標準以太網硬件，支持實時I/O和數據交換，比傳統現場總線更開放。

2、Superisys網關的硬核實力

雙M12總線接口+4路RFID讀寫頭，支持Profinet/EtherCAT/EtherNet/IP三協議自由切換，堪稱工業界的“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，設置CIP連接路徑，標簽映射避免數據沖突。

避坑：注意RFID讀寫頭的響應時間需匹配PLC掃描周期，否則可能丟包。

01? 組態網關設備?

1.1 總線網關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“設備庫”選項，一次選擇“現場總線”下的“Ethernet/IP從設備”，點擊右邊“安裝”按鈕，選擇EDS文件的相應文件夾，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 總線網關設備組態

★ 在右邊設備樹下選擇“Ethernet_1”下的“工業以太網管理器”，右鍵選擇“添加設備，在彈出的對話框中選擇“IACM-P4-EIP”設備，雙擊該設備或點擊對話框下方欄的“添加設備”即可成功添加總線網關設備，如下圖所示：

★ 雙擊“IACM-P4-EIP”設備，分別配置總線網關設備的通訊參數，如下圖所示，分別配置設備的IP地址、連接通道參數、IO映射等。

IP地址參數配置：

連接通道參數配置：

IO映射參數配置：

設置完成，編譯好點擊“保存”即可。

1.3 EIP總線網關IP地址設置

★ 使用總線網關助手軟件，點擊“工具”欄下的“網關搜索器”，點擊搜索（“IACM-P4-EIP”設備）,雙擊搜索出來的網關設備，修改IP地址（192.168.1.10），點擊設置，重啟后生效，完成EtherNet/IP從站設備（網關）的IP設置，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 網關RFID通道的變量映射

參照3.1.2中的IO映射配置，在“GVL”全局變量下關聯總線網關的IO映射，如下圖所示：

2.2 RFID讀寫程序介紹

提供的程序：

調用程序：“POU”—— RFID功能程序調用；

功能塊：RFIDIODATA_MOVE——總線網關各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”功能塊實例調用對應一個總線網關（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一個總線網關，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”功能塊實例調用對應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一個總線網關，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命令執行時序

★ 載碼體ID讀取

調用RFID讀寫功能塊后，默認保持RFID使能。當讀寫頭感應到載碼體的在位信號（xTP）的上升沿是，自動上傳載碼體ID數據，當載碼體離開讀寫頭感應區域時，載碼體ID數據自動清空，具體的時序如下圖所示：

★ 命令執行

在執行讀寫載碼體內存數據命令時，需要先填寫好讀寫的參數（讀寫載碼體內存的起始地址，字節長度，寫入的數據填充區數據內容等），然后再觸發讀寫命令，具體的命令執行時序如下圖所示：

在xRead/Write執行過程中，在未收到（xRead/WriteDone、xRead/WriteError）信號時，請不要手動復位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。

3.2讀UID數據區

a) 載碼體靠近讀寫頭，讀寫頭自動感應載碼體，載碼體到位信號“xTP”變為“TRUE”；

b) arrUIDData[0] – arrUIDData[7] 自動獲取所靠近載碼體的UID數據，固定長度8個字節；

備注：UID數據出廠時設定，可讀不可寫，數據序列是唯一的；

3.3 寫USER數據區

寫入數據至載碼體

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據。命令的執行以”xWrite”高電平開始，在命令執行前，需要填寫以下參數：

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數組中填充數據要寫入的數據；

c)載碼體到位，載碼體到位信號xTP信號的值為“TRUE”；

d)修改數據長度iWriteLength的值8，單位為字節；

e)修改起始地址wWriteAddress的值為16#0000；

f)在arrWriteData數組中填充要寫入的數據”

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

從載碼體讀取數據

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據。命令的執行以”xRead”高電平開始，在命令執行前，需要先填充部分引腳參數：

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)修改數據長度iReadLength的值為8，單位為字節；

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數組中查看讀取的數據內容。

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（時間敏感網絡）取代嗎？

實際項目中遇到過哪些協議兼容性問題？

審核編輯 黃宇