ModBus RTU倉庫自動化配送高頻讀卡器CK-FR12-AB

1. 簡介

CK-FR12-AB是一款基于射頻識別技術的高頻雙通道讀寫器，讀寫器工作頻率為13.56MHZ，支持對I-CODE 2、I-CODE SLI等符合ISO15693國際標準協議格式標簽的讀取。

高頻雙通道讀寫器支持標準工業通訊協議 ModBus RTU，方便用戶通集成到PLC等控制系統中。讀寫器內部集成了射頻部分通信協議，用戶只需通過以太網接口接收數據便能完成對標簽的讀取操作，而無需理解復雜的射頻通信協議。

1. 產品特征

◆ 供電方式：直流24V；

◆ 功耗：1W；

◆ 電路保護：帶極性接反保護；

◆ 工作頻率：13.56MHZ；

◆ 協議標準：ISO15693；

◆ 支持最大標簽容量：8K Bytes；

• 支持標簽類型：I-CODE2、I-CODE SLI；
• 讀卡距離：0-200mm；

◆ 通信接口：RS485、RS232；

◆ 通信協議：ModBus RTU；

◆ 工作濕度：10－90% RH；

◆ 工作溫度：-25℃~+85℃；

◆ 防護等級：IP-67；

◆ 外殼材質：ABS+鋁合金。

1. 電氣參數

物理及環境特性：

電氣參數指標：

1. 硬件描述
2. 讀卡器通信接口--M12，A-coded，8 PIN公頭
3. 讀卡器直流電與IO接口--M12，A-coded，5 PIN公頭
4. IO1狀態指示燈
5. IO2狀態指示燈
6. RFID狀態指示燈
7. 通訊狀態指示燈
8. 外殼接地端 (M2.5)
   1. LED指示燈

表 4.1指示燈狀態說明

1. 接口說明

CK-FR12-AB讀卡器通信接口 M12 8 PIN端子接線如下圖4.2：(DGND:信號地)

圖 4.2 八芯接口管腳順序定義

使用L102-M12A-1X-190-2通信電纜，引腳定義與線芯顏色關系如圖4.3：(DGND:信號地)

1. 通信連接
   1. 通信方式說明

CK-FR12-AB是基于MODBUS通信協議的高頻讀卡器，同時支持RS232和RS485兩種通信接口。使用RS485 MODBUS通信時，可支持多臺讀卡器聯網工作，最多可同時在總線上掛載32臺CK-F12AB。

1. 單機通信接線圖

485總線的A、B線一對一連接，

232通信時，用戶端的TX連接讀寫器的RX，RX連接讀寫器的TX，GND一對一連接，

1. 多機通信接線圖

CK-FR12-AB支持多臺讀寫器同時掛載在同一總線上，進行多機聯網工作。總線上掛載多臺讀寫器時，為了提高通信的可靠性，在總線的前后端需外接120Ω的匹配電阻。

1. 通信電纜選擇

為了提高通信可靠性和系統的EMI性能，用戶可選擇帶屏蔽的雙絞線做為通信電纜，或者選用RS485通信專用電纜。

1. 輸入輸出IO

CK-FR12-AB讀寫器配備了一個輸入IO和一個輸出IO。輸入IO為外部電平檢測，輸出模式為回路閉合（繼電器閉合）。另外輸出IO有兩個模式分別為模式1和模式2。在模式1中用戶需要在特定的寄存器中將對應位置1才有效（輸出/閉合），在模式2下讀卡器尋到任何標簽，都會自動輸出/閉合，不需要用戶去操作。

表 6.1

1. 支持命令

表 7.1

目前設備只支持MODUBUS以上部分功能碼，其他功能碼返回錯誤碼。

在使用01、02、05操作IO時，輸入IO和輸出IO的地址分別00和01，操作長度只能為01，地址或長度輸入錯誤時返回錯誤，具體情況請閱讀“讀卡器通信協議說明”。

1. 寄存器地址內存分配

• 部分寄存器用于設置設備地址、通信波特率、通信校驗方法，部分寄存器用于顯示RFID卡檢測狀態以及顯示命令執行是否正常。
• 讀寫器中前面幾個系統配置寄存器具有斷電保存功能，讀寫器重新上電后將以當前設置值工作。
  1. 設備地址寄存器add = 0x0000

寄存器0x0000用于保存設備的Slave ID，當要改變設備地址時，向寄存器寫入相應的ID號，比如設備地址為0x01，則寫入0x01。

• ID=0為廣播地址，任何設備都可以接收ID。
• 如果該寄存器的數據為0xffff，則為默認的的出廠設備地址0x02。
• 出廠默認值：Slave ID =0x0002.
  1. 波特率設置寄存器add = 0x0001

向該寄存器寫入不同的數值可以改變不同波特率，波特率與數值的對應關系如下表：

表 8.1

默認波特率：9600。

1. 奇偶校驗設置寄存器add = 0x0002

向該寄存器寫入不同數值以設置校驗方式，校驗方式與數值的對應關系為：

表 8.2

1. 標簽是否存在標志位add = 0x0004

表 8.3

1. 操作狀態查詢寄存器add = 0x0005

表 8.4

讀寫狀態寄存器用于顯示讀寫操作后的狀態變化，該寄存器只讀。如果進行讀操作，讀操作過程無任何錯誤該寄存器值為0x0001，如果進行寫操作，寫操作過程無任何錯誤則寄存器值為0x0002。如果讀寫操作過程中出錯，則寄存器值為0x0000。

其中，單獨發送讀寫操作查詢命令(02 03 00 05 00 01 94 38)，即只查詢該寄存器時，讀寫器返回的寄存器狀態為上一次讀寫操作的狀態，而不顯示該查詢命令的讀狀態（即不更改狀態值，任然保留原來的狀態值），如果讀寫操作的過程中順便將操作狀態查詢寄存器一起讀上來，該寄存器顯示的為當前操作狀態。

表 8.5

在進行相關的讀操作時，接收回來的數據在若為0，則存在讀操作產生錯誤，或者所讀取的數據本身為0兩種情況。通過發送查詢讀寫狀態寄存器狀態指令，根據讀取狀態寄存器的值判斷上一次讀操作是否正確，讀寫狀態寄存器值為0x00則表明讀操作有誤，值為0x01則表明讀操作無誤。

用戶進行寫數據操作時，接收讀寫器應答后，可發送讀寫狀態寄存器指令來獲取上一次寫操作是否正確執行，讀寫狀態寄存器值為0x00則表明寫操作有誤，值為0x02則表明寫操作無誤。

1. RFID標簽地址分配

標簽的地址分配如表9.1。

表 9.1 RFID標簽數據地址分配表

注： ●最大可支持8K Byte容量標簽的讀寫操作。標簽根據不同型號有不同的容量值，具體可參考標簽的數據手冊。

●UID數據區RFID標簽的出廠ID存放區，數據為只讀，UID長度為8bytes，地址范圍0x000a~0x000b。

●地址addr=0x0004至addr=Max為用戶數據寄存器，用戶可對這些寄存器進行讀寫操作。