一、功能概述

沈阳广成科技GCAN-4128模块是集成1路CAN总线，2个CAN接口、4路数字量输入通道、4路数字量输出通道的工业级CAN/CANopen模式数字量输入输出模块。采用GCAN-4128模块，用户可用于采集数字量输入信号，并输出数字量信号，控制开关，实现远程开关设备和CAN网络之间的连接，构成CAN网络中数字量信号采集、输出的控制节点。GCAN-4128模块是数字量信号采集和输出的关键性工具，同时该模块具有体积小巧、接线便捷等特点，在机柜里甚至不需要固定，只要有个小空间，甩线进去即可。GCAN-4128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。

二、设备参数

沈阳广成科技GCAN-4128模块的设备参数包括：

（1）CAN-bus支持CAN2.0A帧格式，符合ISO/DIS 11898规范；
（2）CAN-bus通讯波特率在10Kbps~1Mbps之间任意可编程；
（3）CAN-bus接口采用电气隔离，隔离模块绝缘电压：DC 1500V；
（4）使用8~32V DC供电（推荐标准电压24V）；
（5）数字量输入通道数：4路；
（6）数字量输出通道数：4路；
（7）数字量输入高电平信号（数字1）：5V~32V；
（8）数字量输入低电平信号（数字0）：0~2V；
（9）数字量输出信号：有输出时，供电电压-0.5V，额定输出电流100mA；
（10）数字量输出信号：无输出时，0~0.5V，不输出电流；
（11）工作温度范围：-40℃~+85℃；
（12）工作湿度：≤95%RH，无凝露；
（13）防护等级：IP20；
（14）EMC测试：EN50295。
 

三、应用领域

沈阳广成科技GCAN-4128模块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)78mm*(宽)31.5mm*(高，含接线端子)26.5mm，其示意图如图所示。

GCAN-4128外形尺寸

2、接口定义及功能

GCAN-4128模块集成4路数字量输入接口、4路数字量输出接口、1路DC8~32V电源接口、1路CAN总线，2个CAN接口、1路系统复位接口。GCAN-4128模块数字量接口、电源接口、系统复位接口位置如图所示，接口定义如表所示。

4路数字量输入输出、电源及恢复出厂接口位置

4路数字量输入输出、电源及系统复位接口定义

GCAN-4128模块的CAN-bus通道，由1路2 Pin插拔式接线端子引出，左右2个CAN接口，可以用于连接1个CAN-bus网络或者CAN-bus接口的设备，支持CANopen协议。GCAN-4128模块CAN-bus接口接口位置如图所示，接口定义如表所示。

CAN-bus接口位置

CAN-bus接口定义

五、设备使用

1、电源连接

GCAN-4128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-4128模块具有1个SYS指示灯、8个IO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-4128模块指示灯状态

●  GCAN-4128模块上电，SYS指示灯绿色快闪后，若是默认的CANopen模式，SYS指示灯绿色慢闪；若是CAN模式，SYS指示灯绿色常亮。

●  GCAN-4128模块上电，数据量小、速率慢时，CAN指示灯绿色慢闪，数据量大、速率快时，CAN指示灯绿色极快闪。

●  当CAN接口数据传输错误时，CAN指示灯绿色闪烁，待CAN接口数据恢复正常，CAN指示灯绿色闪烁。

●  DI有输入，对应DI灯绿色常亮；无输入，对应DI灯不亮。

●  DO有输出，对应DO灯橘色常亮；无输出，对应DO灯不亮

GCAN-4128 SYS指示灯状态

GCAN-4128 CAN指示灯状态

GCAN-4128模块DI1有输入，DI2-DI4无输入，如图所示；DO1有输出，DO2-4无输出，如图所示。

GCAN-4128 DI指示灯状态

GCAN-4128 DO指示灯状态

六、快速上手

GCAN-4128模块支持CANopen和CAN两种模式，默认标准CANopen模式，波特率500Kbps，使用说明如下：
GCAN-4128模块默认上电后切换至CANopen模式的05启动状态，默认模块上电后立即对数字量信号进行采集并可控制（写入）输出。

例如：默认GCAN-4128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，TPDO1用于表示数字量DI状态，如图所示，帧ID为0x180+NodeID，默认帧数据第一个字节为数字量输入状态。DI4在高位，DI1在低位。RPDO1用于表示控制（写入）数字量输出的状态，帧ID为0x200+Node ID，数字量输出默认由一个字节来控制（写入），DO4在高位，DO1在低位。

七、标准CANopen模式

1、上电启动报文

GCAN-4128模块满足标准CANopen CiA 301协议，是标准的CANopen从站设备。GCAN-4128启动后将主动发出一帧数据给主站，帧ID为0x700+Node ID。

例如：默认GCAN-4128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-4128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-4128的Node ID为1，命令GCAN-4128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-4128模块进入05启动状态。

3、PDO命令

GCAN-4128模块采用PDO（Process Data Object，过程数据对象）对数字量信号进行采集或写入输出。DI、DO每一路的具体位置均可自由配置。其中，TPDO1用于表示数字量DI状态，帧ID为0x180+Node ID，默认帧数据第一个字节为数字量输入状态。

PDO1：

DI4在高位，DI1在低位。例如，GCAN-4128模块节点号设为1。此时DI1状态为1，其余DI状态均为0。则CAN总线主站一端接收的DI状态数据为0x01。

如需要控制（写入）GCAN-4128模块数字量输出的状态，需接收RPDO1命令（由主站发出的），帧ID为0x200+Node ID，数据长度为1，帧数据第一个字节为需要设置的数字量输出状态。

RPDO1用于表示改变（写入）数字量输出的状态，帧ID为0x200+Node ID，数字量输出默认由一个字节来控制（写入），DO4在高位，DO1在低位。

RPDO1：

DO4在高位，DO1在低位。例如，GCAN-4128模块节点号设为1。若需要设置DO4状态为1，其余DO状态均为0，则CAN总线主站一端发送的帧ID为0x201，帧数据为0x08。

回到GCAN-4128模块，DO4口对应橘灯亮，代表DO4口有输出。

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-4128的参数进行读写配置。配置后重新上电生效。

（1）SDO写入对象字典

SDO写入对象字典中数据类型的长度为32位参数命令：

SDO写入对象字典中数据类型的长度为16位参数命令：

SDO写入对象字典中数据类型的长度为8位参数命令：

从机应答写入对象字典的值写入成功：

从机应答写入对象字典的值写入失败：

（2）修改使用模式

GCAN-4128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。

（3）修改节点号Node ID

GCAN-4128模块可通过发送SDO命令写参数，修改Node ID。该传输类型的数据位于对象字典索引0x2407、子索引0x00，数据类型Unsigned8。Node ID范围为1~127，对十六进制为0x01~0x7F。

（4）修改波特率

GCAN-4128模块可通过发送SDO命令写参数，修改模块的波特率。该传输类型的数据位于对象字典索引0x2408、子索引0x00，数据类型Unsigned32。

数据对应波特率的关系见下表，其他数据不生效。

（5）修改每一路DI的显示位置

GCAN-4128模块可通过发送SDO命令写参数，修改每一路DI的显示位置。该传输类型的数据位于对象字典索引0x2404、子索引0x00，数据类型Unsigned32。最多设置在第64位显示。换算成16进制，数据最低0x01，最高0x40，0x00或者0x40以上不生效。

（6）修改每一路DO的写入位置

GCAN-4128模块可通过发送SDO命令写参数，修改每一路DO的写入位置。该传输类型的数据位于对象字典索引0x2403、子索引0x00，数据类型Unsigned32。最多设置在第64位。换算成16进制，数据最低0x01，最高0x40，0x00或者0x40以上不生效。

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CAN模式。

2、修改节点号Node ID
报文：ID：0x601数据：2F 07 24 00 03 00 00 00，设置模块节点号Node ID为3。

3、修改波特率
报文：ID：0x601数据：23 08 24 00 01 00 00 00，设置模块波特率为800Kbps。

4、修改每一路DI的显示位置
报文：ID：0x601数据：23 04 24 00 02 14 28 3C，设置模块第4路在0x3C即十进制第60位显示，模块第3路在0x28即十进制第40位显示，模块第2路在0x14即十进制第20位显示，模块第4路在0x02即十进制第2位显示。

5、修改每一路DO的写入位置
报文：ID：0x601数据：23 03 24 00 02 14 28 3C，设置模块第4路在0x3C即十进制第60位可被写入，模块第3路在0x28即十进制第40位可被写入，模块第2路在0x14即十进制第20位可被写入，模块第4路在0x02即十进制第2
位可被写入。

重新上电后，配置生效。当前标准CANopen模式可以直接配置。

6、使用操作举例

CANopen模式操作举例：（以节点号为1举例）配置完重新上电后：

1、NMT状态切换
报文：ID：0x000数据：01 01，设置模块为05启动状态。

当前状态，即可读取DI数据，或对DO数据进行写入。

2、第4路在第60位显示，第3路在第40位显示，第2路在第20位显示，第4路在第2位显示。TPDO1：帧ID为0x180+Node ID，用以读取DI数据

若第一路、第二路有输入，第三路、第四路无输入，数据如图所示：

3、第4路在第60位可被写入（设置），第3路在第40位可被写入（设置），第2路在第20位可被写入（设置），第4路在第2位可被写入（设置）。RPDO1：帧ID为0x200+Node ID，用以写入（设置）DO数据。

若写入（设置）第一路、第二路无输出，第三路、第四路有输出，数据如图所示：

八、CAN模式

GCAN-4128模块配置为CAN模式后，重新上电，CAN模式默认的数据收发如图所示。输入帧ID指的是输入DI的ID，默认0x00000025；输出帧ID指的是可通过该ID控制DO的输出，默认为0x00000017，扩展帧有效。

1、修改CAN模式下DI输入数据长度、循环时间

GCAN-4128模块可通过发送SDO命令写参数，修改DI数据长度、循环时间。该传输类型的数据位于对象字典索引0x2402、子索引0x00，数据类型Unsigned32。

2、修改每一路DI的显示位置

GCAN-4128模块可通过发送SDO命令写参数，修改每一路DI的显示位置。该传输类型的数据位于对象字典索引0x2404、子索引0x00，数据类型Unsigned32。最多设置在第64位显示。换算成16进制，数据最低0x01，最高0x40，0x00或者0x40以上不生效。

3、修改CAN模式下DO数据长度

GCAN-4128模块可通过发送SDO命令写参数，修改Node ID。该传输类型的数据位于对象字典索引0x2401、子索引0x00，数据类型Unsigned8。

4、修改每一路DO的写入位置

GCAN-4128模块可通过发送SDO命令写参数，修改每一路DO的写入位置。该传输类型的数据位于对象字典索引0x2403、子索引0x00，数据类型Unsigned32。最多设置在第64位。换算成16进制，数据最低0x01，最高0x40，0x00或者0x40以上不生效。

5、修改输入数据帧ID

同理，GCAN-4128模块可通过发送SDO命令写参数，修改模块的输入帧ID。该传输类型的数据位于对象字典索引0x2406、子索引0x00，数据类型Unsigned32。输入数据帧ID，指的是CAN模式下，输入DI数据的帧ID。

6、修改输出数据帧ID

GCAN-4128模块可通过发送SDO命令写参数，修改模块的输出数据帧ID。该传输类型的数据位于对象字典索引0x2405、子索引0x00，数据类型Unsigned32。输出数据帧ID，指的是CAN模式下，通过帧ID控制DO输出。

7、操作举例

CAN模式操作举例：（以节点号为1举例）默认模式上电后：

1、模块配置为CAN模式
报文：ID：0x601数据：2F 00 24 00 01 00 00 00，设置模块为CAN模式。

2、修改DI输入长度、循环时间
报文：ID：0x601数据：23 02 24 00 08 E8 03 00，设置模块输入长度为8个字节，循环时间为0x03E8转换为10进制是1000ms。

3、修改每一路DI的显示位置
报文：ID：0x601数据：23 04 24 00 02 14 28 3C，设置模块第4路在0x3C即十进制第60位显示，模块第3路在0x28即十进制第40位显示，模块第2路在0x14即十进制第20位显示，模块第4路在0x02即十进制第2位显示。

4、修改CAN模式下DO数据长度
报文：ID：0x601数据：2F 01 24 00 08 00 00 00，设置模块输出长度为8个字节。

5、修改每一路DO的写入位置
报文：ID：0x601数据：23 03 24 00 02 14 28 3C，设置模块第4路在0x3C即十进制第60位可被写入，模块第3路在0x28即十进制第40位可被写入，模块第2路在0x14即十进制第20位可被写入，模块第4路在0x02即十进制第2
位可被写入。

6、修改输入数据帧ID
报文：ID：0x601数据：23 06 24 00 11 00 00 00，设置模块输入数据帧ID为0x11，帧格式为标准帧。

7、修改输出数据帧ID
报文：ID：0x601数据：23 05 24 00 33 00 00 00，设置模块输出数据帧ID为0x33，帧格式为标准帧。

重新上电后，配置生效。当前CAN模式无法配置，若想重新配置，请上电后短接复位键，即可重新配置。

九、GCAN-4128对象字典

十、技术规格

沈阳广成科技GCAN-4128模块的设备参数包括：