ProfiNet嵌入式板卡，主流替代可實(shí)現(xiàn)ProfiNet工業(yè)以太網(wǎng)的應(yīng)用實(shí)例

• 行業(yè)/場景：包裝線上的多軸伺服驅(qū)動(dòng)控制
• 設(shè)備/板卡：穩(wěn)聯(lián)技術(shù)的 “EthernetIP 轉(zhuǎn) SPI”嵌入式板卡，作為伺服驅(qū)動(dòng)的控制接口
• PLC：西門子 S7-1500（Profinet IO 控制器）
• 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?/span>Siemens PLC 通過 Profinet 與網(wǎng)關(guān)/橋接設(shè)備通信，網(wǎng)關(guān)再把 Profinet 數(shù)據(jù)映射到 EtherNet/IP，再通過穩(wěn)聯(lián)的 EthernetIP 轉(zhuǎn) SPI 板卡對(duì) MCU/SPi 側(cè)的伺服控制器進(jìn)行命令與狀態(tài)交換

1 硬件安裝：

       如圖1，將WL-EIP-SPI核心板，安裝至底板

       如圖2，連接編程電腦，交換機(jī)，組態(tài)用PC,及板卡系統(tǒng)。

2 PC端組態(tài)并配置PLC

2.1 在博圖中安裝設(shè)備GSD

將GSD壓縮文件解壓并放置到任意目錄中，目錄中有如下三個(gè)文件

打開博圖，并在菜單欄中，通過“選項(xiàng)->管理通用站點(diǎn)描述文件”進(jìn)入gsd管理。

選擇第一步GSD文件的解壓路徑，并勾選文件，安裝。

工作方式要點(diǎn)

• PLC 通過 Profinet 發(fā)送運(yùn)動(dòng)指令給板卡（對(duì)接穩(wěn)聯(lián)板卡的 EtherNet/IP 側(cè)）
• 穩(wěn)聯(lián)的 EtherNetIP 轉(zhuǎn) SPI 板卡將收到的命令通過 SPI 傳輸給伺服驅(qū)動(dòng)的 MCU，MCU 根據(jù)指令執(zhí)行運(yùn)動(dòng)控制
• 伺服驅(qū)動(dòng)會(huì)通過 SPI 將編碼器反饋、溫度、過載等狀態(tài)回傳給板卡，板卡再通過 EtherNet/IP 回傳給網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)映射回 Profinet 給 PLC
• 
• 數(shù)據(jù)映射示例（簡化版，便于理解）：
  • • 軸數(shù): 2 軸
    • 輸出數(shù)據(jù)（目標(biāo)值）
      • TargetPos_A, TargetPos_B（各 32 位，單位按伺服編碼器計(jì)數(shù)）
      • TargetVel_A, TargetVel_B（若需要，32 位，單位為計(jì)數(shù)/秒）
    • 輸入數(shù)據(jù)（反饋/狀態(tài)）
      • ActualPos_A, ActualPos_B（各 32 位）
      • StatusWord_A, StatusWord_B（各 16 位，表示就緒、運(yùn)動(dòng)、錯(cuò)誤等狀態(tài)）
  • EtherNet/IP 側(cè)（穩(wěn)聯(lián)板卡對(duì) MCU 的 SPI 映射）：
    • 參考寄存器：CmdRegister[0..3] 對(duì)應(yīng) TargetPos_A/TargetPos_B 的低/高位分段、CmdRegister[4..7] 對(duì)應(yīng) TargetVel（若有）
    • 反饋寄存器：FeedbackRegister[0..3] 對(duì)應(yīng) ActualPos_A/ActualPos_B 的低/高位分段、FeedbackRegister[4..5] 對(duì)應(yīng)狀態(tài)
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  • SPI 側(cè)（伺服控制器 MCU）：
    • 解析 CmdRegister，將目標(biāo)值轉(zhuǎn)化為伺服驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)指令
    • 將 MCU 的 ActualPos、溫度等反饋寫回 FeedbackRegister，由板卡上報(bào)到 EtherNet/IP 網(wǎng)絡(luò)，最終回到 PLC