ProfiNet嵌入式板卡,主流替代可實現ProfiNet工業以太網的應用實例
- 行業/場景:包裝線上的多軸伺服驅動控制
- 設備/板卡:穩聯技術的 “EthernetIP 轉 SPI”嵌入式板卡,作為伺服驅動的控制接口
- PLC:西門子 S7-1500(Profinet IO 控制器)
- 網絡拓撲:Siemens PLC 通過 Profinet 與網關/橋接設備通信,網關再把 Profinet 數據映射到 EtherNet/IP,再通過穩聯的 EthernetIP 轉 SPI 板卡對 MCU/SPi 側的伺服控制器進行命令與狀態交換
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,組態用PC,及板卡系統。

2 PC端組態并配置PLC
2.1 在博圖中安裝設備GSD
將GSD壓縮文件解壓并放置到任意目錄中,目錄中有如下三個文件
打開博圖,并在菜單欄中,通過“選項->管理通用站點描述文件”進入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
- PLC 通過 Profinet 發送運動指令給板卡(對接穩聯板卡的 EtherNet/IP 側)
- 穩聯的 EtherNetIP 轉 SPI 板卡將收到的命令通過 SPI 傳輸給伺服驅動的 MCU,MCU 根據指令執行運動控制
- 伺服驅動會通過 SPI 將編碼器反饋、溫度、過載等狀態回傳給板卡,板卡再通過 EtherNet/IP 回傳給網關,網關將數據映射回 Profinet 給 PLC

- 數據映射示例(簡化版,便于理解):
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- 軸數: 2 軸
- 輸出數據(目標值)
- TargetPos_A, TargetPos_B(各 32 位,單位按伺服編碼器計數)
- TargetVel_A, TargetVel_B(若需要,32 位,單位為計數/秒)
- 輸入數據(反饋/狀態)
- ActualPos_A, ActualPos_B(各 32 位)
- StatusWord_A, StatusWord_B(各 16 位,表示就緒、運動、錯誤等狀態)
- EtherNet/IP 側(穩聯板卡對 MCU 的 SPI 映射):
- 參考寄存器:CmdRegister[0..3] 對應 TargetPos_A/TargetPos_B 的低/高位分段、CmdRegister[4..7] 對應 TargetVel(若有)
- 反饋寄存器:FeedbackRegister[0..3] 對應 ActualPos_A/ActualPos_B 的低/高位分段、FeedbackRegister[4..5] 對應狀態

- SPI 側(伺服控制器 MCU):
- 解析 CmdRegister,將目標值轉化為伺服驅動的運動指令
- 將 MCU 的 ActualPos、溫度等反饋寫回 FeedbackRegister,由板卡上報到 EtherNet/IP 網絡,最終回到 PLC