从大航海时代起，海运便成了国际之间重要的运输路径之一，大型集装箱的运输，是世界航运史上的重要变革，集装箱的装载改善了运输效率，也发展成新的经济运输模式，大大促进了各个国家之间**往来的便利，为全球化的共同发展起的实现起到了不可或缺的作用。随时运输港口设备机器的技术的要求不断提高，通用的现场总线技术已不能满足发展，需要增加灵活的转换协议，特别是 can 以及 profinet ，为港口机控制的发展提供了有利条件。
下文就将介绍，国内港口码头中大型起重机电气控制系统，通过can 以及 profinet协议来实现这两种不同的现场总线之间的数据通信，应用于plc对桥吊控制器的控制，实现对现场集装箱等设备进行操控指挥，实现快速安全的工作流程。
一、系统组成。
1、系统结构 在整个控制系统中，各个调速装置与 plc、主 plc 和司机室远程 plc 之间、以及 plc 与可显示工作状 态和故障情况的大屏幕监控系统之间采用 profinet 通讯连接。在图 1 的系统构成中，略去了西门子lc 之外的其它现场级控制设备。 西门子 splc 采用profinet 主站协议；桥吊控制器采用的是汽车行业普遍使用的 can 总线技术， 控制现场集装箱的动作。在该项目中，为了实现西门子 s7-400plc 对桥吊控制器的控制，采用了高性能的 can 转profinet 协议网关；
2、plc 将计算得出的控制命令值，通过can 以及 profinet网关发送到桥吊控制器，桥吊控制器根据收到的命令产生相 应的动作指令来控制桥吊做西门子 plc 的profinet 从站。用户通过在网关配置软件设置网关输入输出字节数、can 通讯方式及波特率，并且在西门子 plc 的组态软件中进行组态，即可实现不同总线数据的双向传输。
二、通信网络组成。
1、profinet：主站和从站之间采用以太网的通讯方式，主要应用于自动化系统中单元级和现场级通信。支持 canopen 协议的最多 8 个字节的 tpdo、最多 8 个字节的 rpdo、最多 4 个字节快速 download sdo 和最多 4 个字节快速 upload sdo。 一条profinet 总线可以最多连接多个从站设备。
2、can 协议。
can 协议是建立在 osi7 层开放互连参考模型基础之上的。但 can 协议只定义了模型的最下面两层：数 据链路层和物理层，仅保证了节点间无差错的数据传输。
can 是一种多主方式的串行通讯总线，基本设计规范要求有高的位速率、抗电磁干扰性，而且要能够 检测出总线的任何错误。当信号传输距离达 10km 时，can 仍可提供高达 50kbps 的数据传输速率。 can 协议支持两种帧格式，它们只是在确认区存在差异，一种被称为 can 标准帧，在 can2.0 协议的 part a 进行定义，标准帧支持 11bit 的确认区长度；另一种称为 can 扩展帧，在 can2.0 协议的 part b 进 行定义，支持 29bit 的确认区。
3、配置：can 转profinet 网关支持 can 接口的设备（包括 can2.0a 和 can2.0b）连接到profinet 总线， 级将 can 总线网络设备转换为profinet 总线网络设备，wl-abc3333 在profinet 接口为从站。用户可 通过配置软件设置网关 can 通讯方式、波特率等，在西门子 博图 中加载can 转profinet 网关的 gsd 文件，即可在该编程软件中对该网关进行输入输出字节数选择和映射设置，完成相应的通讯功能。
4、can 转profinet 网关的硬件配置profinet 从站地址可以通过网关的配置按钮来设置。can 以及 profinet网关提供 8 位拨码开关，可 分别设置输入输出字节数（16 字节、15 字节可选）、can 工作方式（can2.0a、can2.0b 可选）以及 can 波特率（10k～1mbps 可选）。如下图所示：
5、can 以及 profinet网关自带两个profinet 网口。用户可使用标准profinet 连接头和标准的profinet 电缆将其连接至profinet网络中。
can 以及 profinet网关提供 1 路 can 接口，支持 can2.0a./can2.0b 协议。
6、在博图的硬件组态界面，导入can 转profinet 网关对应的 gsd 文件，把can 以及 profinet网关的配置文件添加到 博图 的设备配置库中。用户可以在硬件组态界面找到注册的设备。
can 以及 profinet网关 支持的输入输出数据块：
注：在 博图 中选择的profinet输入、输出字节数不需与网关状态一致。 拖动需要的输入和输出数据块到网关对应的槽位。如下图所示，将数据块“128 bytes input & output” 拖动到组态的槽位中，此时，对应的映射区起始地址分别为 512，plc 对相应的数据进行寻址访问即可。
在 plc 控制系统中，plc 将计算得出的控制命令值，通过can 以及 profinet网关发送到桥吊控制器，桥吊控制器根据收到的命令产生相 应的动作指令来控制桥吊，can 以及 profinet网关作为plc 和桥吊控制器之间的通讯设备，使这两种完全不同的现场总线实现正常数据通信，使西门子 plc 控制现场桥吊的动作及读取其电气状态成为可能，can 以及 profinet网关支持了港机桥吊控制系统的稳定应用。
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