一、功能概述

沈阳广成科技GCAN-4048模块是集成1路标准CANopen接口、8路热电偶输入的工业级CANopen模拟量采集模块。采用GCAN-4048模块，用户可同时采集8路信号，实现远程模拟量采集设备和CANopen网络之间的连接，构成CANopen网络中模拟量信号采集的控制节点。GCAN-4048模块目前支持J型、K型、T型、S型热电偶，8路可同时自由配置热电偶型号，倍数和偏移量均可自由配置。GCAN-4048模块是模拟量信号采集的关键性工具，默认上电后自动接收数据，同时该模块具有体积小巧、接线便捷等特点。GCAN-4048模块的总线接口集成隔离保护模块，使其避免由于瞬间的过压过流而对模块造成损坏。采用DIN导轨的固定方式，可使其更容易集成到各种控制柜中。

二、设备参数

沈阳广成科技GCAN-4048的设备参数包括：

（1）CAN-bus支持CAN2.0A帧格式，符合ISO/DIS 11898规范；
（2）CAN-bus接口采用电气隔离，隔离模块绝缘电压：DC 1500V；
（3）使用8~32V DC供电（推荐标准电压24V）；
（4）热电偶输入通道数：8路；
（5）误差为满量程≤0.1%；
（6）J型热电偶：-200～1190℃，参考表格N.I.S.T专著175，ITS-90国际温标；
（7）K型热电偶：-260～1360℃，参考表格N.I.S.T专著175，ITS-90国际温标；
（8）T型热电偶：-240～390℃，参考表格N.I.S.T专著175，ITS-90国际温标；
（9）S型热电偶：-40～1490℃，参考表格N.I.S.T专著175，ITS-90国际温标；
（10）其他热电偶型号后续开发补充；
（11）热电偶温度采集接口、CANopen接口使用端子接口；
（12）使用拨码开关配置模块波特率及节点号；
（13）可用配套卡轨连接件，安装到DIN卡轨上；
（14）工作温度：-40～85℃；
（15）工作湿度：≤95%RH，无凝露；
 

三、应用领域

沈阳广成科技GCAN-4048的设备应用领域包括：

（1）工业现场网络数据监控；
（2）煤矿、油井远程通讯；
（3）CAN教学应用远程通讯；
（4）CAN工业自动化控制系统；
（5）智能楼宇控制数据广播系统等CAN-bus应用系统。

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四、设备安装

1、设备尺寸

设备外形尺寸：(长，含接线端子)122mm*(宽)70mm*(高)25mm，其示意图如图所示。

GCAN-4048外形尺寸

2、接口定义及功能

GCAN-4048模块集成8路热电偶输入接口正端、8路热电偶输入接口负端、1路DC8~32V电源接口、1路CAN总线接口。GCAN-4048模块4路热电偶输入接口正端、4路热电偶输入接口负端接口、CAN-bus接口如图所示，接口定义如表所示。

4路热电偶输入、CAN-bus接口位置

4路热电偶输入、CAN-bus接口定义

GCAN-4048模块的电源接口、4路热电偶输入接口正端、4路热电偶输入接口负端接口位置如图所示，接口定义如表所示。

4路热电偶输入、CAN-bus接口位置

CAN-bus接口定义

GCAN-4048模块拨码开关如图所示，GCAN-4048模块拨码开关最左侧为复位按键，默认在下方，为调试接口，请不要拨动。复位按键右侧7位为节点号设置开关。最右侧4位为波特率设置开关。左侧为高位，右侧为低位。

GCAN-4048模块拨码开关

五、设备使用

1、电源连接

GCAN-4048模块支持工业现场常见的+8~32V DC直流电源。为保证模块可靠工作，建议使用+12V或+24V的DC直流稳压电源。

2、系统状态指示灯

GCAN-4048模块具有1个SYS指示灯、1个PWR指示灯、1个CAN指示灯来指示设备的运行状态。这3种指示灯的具体指示功能及状态如表所示。

GCAN-4048模块指示灯状态

●  GCAN-4048模块上电后，PWR指示灯绿色常亮，如图所示；

●  GCAN-4048模块上电，SYS指示灯绿色慢闪，切换至启动状态后，接口数据传输，SYS指示灯绿色快闪，如图所示；

GCAN-4048 PWR和SYS灯状态

●  CAN灯绿色闪烁，数据量小、速率慢时绿色慢闪，数据量大、速率快时绿色慢闪，如图所示；如果CAN总线出现通讯错误，CAN指示灯红色常亮，待CAN总线恢复正常，CAN灯绿色闪烁，如图所示。

GCAN-4048 CAN灯状态

GCAN-4048 CAN灯状态

六、配置说明

用户可使用模块上方的拨码开关自行设定GCAN-4048模块的参数，以满足实际应用场合的需要。GCAN-4048模块的配置，包括模块的节点号和波特率两部分。

请注意：通过拨码开关改变GCAN-4048模块的参数之后，需要重新对模块上电之后，新的参数才会生效。

1、CAN节点号配置

如图所示，拨码开关的每个位拨向“ON”位置时，该位为“1”，如果拨向“OFF”位置，则该位为“0”。拨码开关的2—8位用于设定模块的节点号(NODE ID)，第八位为最低位，第二位为最高位，模块的节点号(NODE ID)是各位对应的十进制值之和，通过拨码开关设定模块的节点号(NODE ID)的有效范围为0～127。

请注意：拨码开关第一位为配置拨码，默认为OFF（下方），请不要拨动。

CAN节点号配置说明

2、CAN波特率配置

右侧拨码开关的1-4位用于设定模块的波特率，第一位为低位，第四位为高位。波特率与开关设置对应值如下表所示。

CAN波特率配置说明

七、快速上手

本章将使用广成科技USBCAN-II Pro模块及ECANTools软件可以进行CAN总线数据的接收与发送。软件附带的CANopen主站功能可以帮助调试CANopen从站，非常的方便实用。

使用广成科技的USBCAN总线分析仪可模拟CAN总线通信设备，进行GCAN-4048模块的通讯测试。USBCAN总线分析仪是一种直观的CAN总线调试分析工具，使用该设备可以通过电脑监控、模拟CAN数据收发，是从事CAN总线行业的工程师必备的工具。

CAN-4048模块默认上电后切换至CANopen模式的05启动状态。

例如：默认GCAN-4048的Node ID为1（以下节点号均为1），则主站设备可接收到一条节点状态数据，帧ID为0x701，标准帧，数据为0x05。

当前状态，TPDO用于表示模拟量采集目前的状态，共有2个TPDO。其中TPDO1代表前4个通道，帧ID为0x180+Node ID。TPDO2代表后4个通道，帧ID为0x280+Node ID。

八、标准CANopen模式

1、上电启动报文

GCAN-4048模块满足标准CANopen CiA 301协议，是标准的CANopen从站设备。GCAN-4048启动后将主动发出一帧数据给主站，帧ID为0x700+Node ID。

例如：GCAN-4048的Node ID为1（以下节点号均为1），则主站设备可接收到一条节点状态数据，帧ID为0x701，帧数据为0x7F。

2、NMT状态切换

GCAN-4048模块接收由主站发出的操作指令，帧ID为0x000，DLC为2，帧数据第一个字节为命令符，第二个字节为节点号（若为00则控制全部节点）。例如：GCAN-4048的Node ID为1，命令GCAN-4048为进入操作状态（01），则NMT命令帧ID为0x000，帧数据为0x01,0x01。主站发送数据01 01，GCAN-4048模块进入05启动状态。

3、PDO命令

GCAN-4048模块采用PDO（Process Data Object，过程数据对象）对温度进行采集。TPDO用于表示模拟量采集目前的状态，共有2个TPDO。其中TPDO1代表前4个通道，TPDO2代表后4个通道。每个通道的默认值0x80 00。其中，TPDO1，帧ID为0x180+Node ID，代表前4个通道。TPDO2，帧ID为0x280+Node ID，代表后4个通道。

TPDO1：

TPDO2：

例如，GCAN-4048模块节点号设为1。若通道1输入的温度为28度，则对应数据为28*倍数+偏移量，倍数默认值为10，偏移量默认值为0（热电偶类型、倍数和偏移量的值均可修改，会在5.4中讲解），则通道1对应数据为
28*10+0=280，转换为16进制是01 18，又因为数据传输中低位在前高位在后，所以数据为18 01。若其余通道均无输入，通道对应数据为00 80，则TPDO1命令的帧ID为0x181，数据长度（DLC）为8，帧数据为18 01 00 80 00 80 00 80。

TPDO2命令的帧ID为0x281，数据长度（DLC）为8，帧数据为00 80 00 80 00 80 00 80。

如图所示，因为数据传输中低位在前高位在后，所以数据为01 17。有误差，但在允许范围内。

4、SDO命令

服务数据对象SDO（ServiceDataObjects）主要用来访问节点的对象字典，可以直接对GCAN-4048的参数进行读写配置。配置后重新上电生效。

（1）修改系统模式

GCAN-4048模块可通过发送SDO命令写参数，修改模块的使用模式。该参数位于对象字典索引0x2400、子索引0x00，数据类型Unsigned8。

（2）修改热电偶类型、倍数、偏移量

GCAN-4048模块可通过发送SDO命令写参数，修改模块每一路输入的热电偶类型、倍数、偏移量。该参数位于对象字典索引0x2401至2408、子索引0x00，数据类型Unsigned32。每一路的热电偶类型、倍数、偏移量均可自由配置为不同类型。倍数的数据类型为Unsigned8，为了确定精度，必须大于0。偏移量的数据类型为INTEGER16，正负值均可。

热电偶类型对应数据的关系见下表，其他数据不生效。

温度的计算公式为：输出值=实际温度*倍数+偏移量。

为了输入精度，倍数可自由配置，例如：设置0度为100,设置100度为10000，那么倍数为（10000-100）/100=99，偏移量为100，那么0度的输出值根据公式为：0*99+100=100；100度的输出值根据公式为：100*99+100=10000。

5、配置操作举例

CANopen模式配置操作举例：（以节点号为1举例）默认模式上电后：

1、模块配置为标准CANopen模式报文：ID：0x601数据：2F 00 24 00 03 00 00 00，设置模块为标准CANopen模式。

2、修改第2路热电偶类型、倍数、偏移量报文：ID：0x601数据：23 02 24 00 02 63 64 00，设置第2路为J型热电偶，倍数为99倍，即16进制的0x63，偏移量为100，即16进制为0x64。

重新上电后，配置生效。

九、GCAN-4048对象字典

十、技术规格

沈阳广成科技GCAN-4048的设备参数包括：