PLC與RFID控制器的無協議通信

0. 引言

　　在大型生產線上，為了實現流水線自動化，PLC與RFID技術結合的應用不斷增加。PLC作為一種高可靠性的控制裝置，與RFID進行數據通信，不但可以實現對每一個生產過程的控制與管理，而且可以提高自動化生產流水線的生產效率。

　　歐姆龍公司的CPM2A/2C、CQM1H、C200Hα、CP1、CJ1及CS1等系列PLC都可以支持無協議通信功能。利用TXD和RXD等指令，通過串行通信端口，PLC與計算機之間、PLC與PLC之間、PLC與各種通信設備之間（如變頻器、條形碼讀入器和串行打印機等）可以進行數據交換，實現通信[1]。本文選用歐姆龍CP1H型PLC，實現與與歐姆龍的V600系列RFID控制器的無協議通信。PLC作為上位機，RFID控制器作為下位機。

1. 系統結構

　　上位PLC與下位RFID控制器之間有1:1和1:N兩種鏈接模式，1臺PLC （上位機）只能連接32臺RFID（下位機），本文介紹1:1鏈接模式。系統中PLC與RFID控制器之間通過RS-422總線連接。上位機與RFID控制器通信時，使用專用的SYSWAY通信協議，上位機優(yōu)先發(fā)送通信指令，RFID控制器接收后，首先分析來自主機的命令，然后對RFID標簽進行讀寫。通信結束后，RFID 控制器返回一個響應代碼到主機。SYSWAY通信協議支持1:1和1:N通信。當主機與RFID控制器是1對1連接時，采用1:1方式通信;當連接主機的RFID控制器超過一個時，采用1:N方式通信。在1:N通信模式下，可以通過對RFID控制器設置來實現主機與RFID控制器的1:1通信。

　　主機CP1H作為上位機，由于PLC與RFID控制器之間選用RS-422方式進行通信，所以CP1H端口1選用插件CP1W-CIF11，為RS-422/485型。RFID（由V600-CA5D02 RFID控制器、V600-H07天線及V600-D23P66N無源標簽三部分組成）作為下位機，V600-CA5D02 RFID控制器的機體上分別帶有一個RS-232C與RS-422/485串行通信口，都支持與計算機、PLC等主機設備之間的通信。PLC與RFID控制器的接線如圖1所示。

圖1 PLC與RFID控制器接線
Fig.1 the connection of PLC and RFID controller

　　CP1W-CIF11有一組DIP開關，共有8個，SW1表示是否使用終端電阻;SW2、SW3表示通信的連接方式：422或485;SW4為空;SW5、SW6表示通信時有無RS控制。在使用其之前，根據通信的要求對DIP開關進行設定：SW1為ON，使用終端電阻;SW2、SW3為OFF，使用422連接方式;SW5、SW6為任意。

2. 無協議通信及其指令

　　無協議通信，即不使用重試處理、不經過數據格式的轉換處理及具有對應接收的數據進行處理分支等的順序通信協議。在無協議且無轉換的條件下，通過通信端口的輸入輸出指令（TXD，RXD）發(fā)送和接收數據。無協議通信過程十分簡單，只需在PLC系統設定中將串行端口的串行通信模式設定為無協議通信。根據無協議通信，PLC就可以與帶有RS-232端口或者RS-422/485端口的外部設備，按照TXD和RXD指令進行單方的發(fā)送（數據流從PLC到通用外部設備）和接收數據（數據流從通用外部設備到PLC）[2]。無協議通信的實現步驟如圖2所示。

圖2 無協議通信的實現步驟
Fig.2 the implement steps of No-Protocol Communication

　　使用無協議通信發(fā)送和接收消息時，開始代碼及結束代碼之間的數據用TXD指令來發(fā)送，或者是將要插入開始代碼及結束代碼之間的數據用RXD指令來接收。使用TXD指令發(fā)送數據時，應先將數據從I/O存儲器讀取后發(fā)送，使用RXD指令接收數據時，順序恰恰相反。TXD/RXD一次發(fā)送和接收的最大數據量為256個字節(jié)。無協議通信時，發(fā)送和接收的數據的開始代碼和結束代碼由用戶在PLC系統設定中指定。圖3為歐姆龍CP1H型PLC無協議通信的指令結構。

圖3 無協議通信指令