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GCAN-4057型CANopen IO模块8数字量输入8数字量输出

  • GCAN-4057型CANopen IO模块8数字量输入8数字量输出
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品牌:
GCAN
型号:
GCAN-4057
应用:
GCAN-4057模块是集成1路标准CAN/CANopen接口、8路开关量输入通道、8路开关量输出通道的工业级CANopen数字量输入输出模块。采用GCAN-4057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CANopen网络之间的连接,构成CANopen网络中数据量信号采集、输出的控制节点。
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  • 一、功能概述

     

    沈阳广成科技GCAN-4057模块是集成1路标准CAN/CANopen接口、8路开关量输入通道、8路开关量输出通道的工业级CANopen数字量输入输出模块。采用GCAN-4057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CANopen网络之间的连接,构成CANopen网络中数据量信号采集、输出的控制节点。GCAN-4057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。GCAN-4057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-4057模块的设备参数包括:


    (1)CAN-bus支持CAN2.0A和CAN2.0B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:1500V DC;
    (4)使用9~30V DC供电,140mA(静默态电流:40mA);
    (5)数字量输入通道数:8路;
    (6)数字量输出通道数:8路;
    (7)数字量输入信号:支持PNP型、NPN型,通过COM端切换;
    (8)数字量输入高电平信号(数字1):+5V~30V;
    (9)数字量输入低电平信号(数字0):≤+3V;
    (10)数字量输出信号:PNP输出,单路最大500mA;8路同时输出350mA/每路;
    (11)DI、DO、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)静电放电抗扰度等级:接触放电±4kV,空气放电±8kV;
    (14)电快速瞬变脉冲群抗扰度等级:电源接口、CAN接口±2kV;IO接口±1kV;
    (15)浪涌抗扰度等级:电源接口、IO接口±1kV、CAN接口±4kV;
    (16)可用配套卡轨连接件,安装到DIN卡轨上;
    (17)工作温度范围:-40℃~+85℃;

     

     

    三、应用领域

     

    沈阳广成科技GCAN-4057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。


    如果您需要询价沈阳广成科技GCAN-4057模块或进行技术咨询,可以加微信13019325660或拨打电话。

     

    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-4057外形尺寸

     

    2、接口定义及功能


    GCAN-4057模块集成一路9-30V DC电源接口、1路标准CANopen接口、8路开关量输入接口、8路开关量输出接口。GCAN-4057模块电源接口、8路开关量输入接口位置如图所示,接口定义如表所示。

     

     

    电源及8路开关量输入接口位置

     

     

    电源及8路开关量输入接口定义

     

    GCAN-4057模块CAN-bus通道,由1个4 Pin插拔式接线端子引出,可以用于连接1个CAN-bus网络或者CAN-bus接口的设备。GCAN-4057模块CAN-bus接口、8路开关量输出接口位置如图所示,接口定义如表所示。

     

     

    CAN-bus接口、8路开关量输出接口位置

     

     

    CAN-bus接口、8路开关量输出接口定义

     

    GCAN-4057模块源型输入、PNP输出接线如图所示:

     

     

    GCAN-4057模块源型输入、PNP输出接线图

     

    GCAN-4057模块漏型输入、PNP输出接线如图所示:

     

     

    GCAN-4057模块漏型输入、PNP输出接线图

     

    GCAN-4057模块拨码开关如图所示,GCAN-4057模块拨码开关最左侧为复位按键,默认在下方,上电时拨上,再拨下,重新上电后恢复出厂设置。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-4057模块拨码开关

     

    五、设备使用


    1、电源连接


    GCAN-4057模块支持工业现场常见的+9~30V 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-4057模块具有1个PWR指示灯、1个SYS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-4057模块指示灯状态

     

    ●  默认CANopen模式,GCAN-4057模块上电后,PWR、SYS、CAN三个指示灯立即点亮;

    ●  当GCAN-4057模块自检完成后,SYS灯绿色闪烁,如下图所示;

    ●  当CAN端有数据传输时,CAN灯呈现绿色闪烁,如下图所示;

     

     

    GCAN-4057 PWR、SYS和CAN灯状态

     

    ●  CAN模式,SYS灯常亮,如上图所示;

    ●  如果CAN总线出现通讯错误,CAN灯将变红,如下图所示。

     

     

    GCAN-4057 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-4057模块的参数,以满足实际应用场合的需要。GCAN-4057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-4057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:拨码开关第一位为复位拨码,默认为OFF(下方),上电时拨上,再拨下,重新上电后恢复出厂设置。

     

     

    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


    GCAN-4057模块支持CANopen和CAN两种模式,默认CANopen模式,使用说明如下:


    GCAN-4057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-4057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,默认心跳时间100ms。

     

     

    数据采集:


    当前状态,TPDO1用于表示数字量DI状态,如图所示,帧ID为0x180+Node ID,默认帧数据第一个字节为数字量输入状态。

     

     

    默认第8路在高位,第1路在低位。例如,GCAN-4057模块节点号设为1。此时第1路输入状态为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。

     

     

    此时第8路输入状态为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0x80。

     

     

    控制输出:


    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)。

     

     

    默认第8路在高位,第1路在低位。例如,GCAN-4057模块节点号设为1。若需要设置第4路状态为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。

     

     

    若需要设置第8路状态为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0x80。

     

     

     

    八、相关参数配置


    1、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-4057的参数进行读写配置。只有在默认或CANopen模式下可配置相关参数,配置后需重新上电生效。


    (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-4057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。

     

     

    数据举例:


    2F 00 24 00 01 00 00 00,设置模块为01即CAN模式。

     

    3、修改默认模式及CANopen模式相关参数


    (1)修改每一路DI的显示位置


    GCAN-4057模块可通过发送SDO命令写参数,修改每一路DI的显示位置。前4路传输类型的数据位于对象字典索引0x2407、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。

     

     

    后4路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。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。

     

     

    数据举例:


    23 07 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1路在0x02即十进制第2位显示。


    (2)修改每一路DO的写入位置


    GCAN-4057模块可通过发送SDO命令写参数,修改每一路DO的写入位置。前4路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。

     

     

    后4路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。换算成16进制,数据最低0x01,最高0x40,0x00或者0x40以上不生效。

     

     

    数据举例:


    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1路在0x02即十进制第2位可被写入。


    4、修改CAN模式下相关参数


    (1)修改CAN模式下DI输入数据长度、循环时间GCAN-4057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。

     

     

    数据举例:


    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。


    (2)修改每一路DI的显示位置


    GCAN-4057模块可通过发送SDO命令写参数,修改每一路DI的显示位置。前4路传输类型的数据位于对象字典索引0x2407、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。

     

     

    后4路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。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。

     

     

    数据举例:


    23 07 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1路在0x02即十进制第2位显示。


    (3)修改CAN模式下输出DO超时时间、DO数据长度


    GCAN-4057模块可通过发送SDO命令写参数,修改DO超时时间,DO数据长度。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。超时时间:默认输出2S后,4057模块停止输出。

     

     

     

    数据举例:


    2F 01 24 00 08 00 00 00,设置模块输出数据长度为8个字节,无超时时间。

     

    (4)修改每一路DO的写入位置


    GCAN-4057模块可通过发送SDO命令写参数,修改每一路DO的写入位置。前4路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。

     

     

    后4路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。换算成16进制,数据最低0x01,最高0x40,0x00或者0x40以上不生效。

     

     

    数据举例:


    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1路在0x02即十进制第2位可被写入。


    (5)修改输入数据帧ID


    GCAN-4057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。

     

     

    数据举例:


    23 06 24 00 01 00 00 00,设置模块输入数据帧ID为0x001,帧格式为标准帧。
    23 06 24 00 00 08 00 80,设置模块输入数据帧ID为0x00000800,帧格式为扩展帧。


    (6)修改输出数据帧ID


    GCAN-4057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。

     

     

    数据举例:


    23 05 24 00 01 00 00 00,设置模块输出数据帧ID为0x001,帧格式为标准帧。
    23 05 24 00 00 08 00 80,设置模块输出数据帧ID为0x00000800,帧格式为扩展帧。

     

    九、标准CANopen模式配置及使用


    1、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。

     

     

    重新上电后,配置生效。


    2、标准CANopen模式使用


    (1)节点状态


    GCAN-4057模块满足标准CANopen CiA 301协议,是标准的CANopen从站设备。GCAN-4057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-4057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。

     

     

    对象字典0x100C,节点守护时间,默认为0,默认不开启超时功能;对象字典0x100D,Life Time Factor,默认为3。


    0x100C和0x100D通过SDO配置后,主站主动发送命令来询问从站节点的状态(Node Guarding),节点守护命令帧ID为0x700+Node ID,远程帧。若从站4057收不到主站的节点保护报文,延迟100C(ms)*100D时间后,从站进入Pre-operational模式,并停止所有输出。

     

     

    (2)NMT状态切换


    GCAN-4057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-4057的Node ID为1,命令GCAN-4057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-4057模块进入05启动状态。

     

     

    (3)PDO命令


    GCAN-4057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。


    TPDO1:

     

     

    第8路在高位,第1路在低位。例如,GCAN-4057模块节点号设为1。此时第一路状态为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-4057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),第8路在高位,第1路在低位。RPDO1:

     

     

    第8路在高位,第1路在低位。例如,GCAN-4057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。

     

     

    3、SDO命令


    服务数据对象SDO(ServiceDataObjects)主要用来访问节点的对象字典,当前标准CANopen模式也可以直接对GCAN-4057的参数进行读写配置。请参照第6章配置相关参数,配置后重新上电生效。

     

    十、CAN模式配置及使用

     

    请注意:CAN模式下只有数据收发,无法配置相关参数。若想重新配置参数,请复位进入默认或在标准CANopen模式下重新配置。


    1、配置操作举例


    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。

     

     

     

    重新上电后,配置生效。请注意:CAN模式下只有数据收发,无法配置相关参数。若想重新配置参数,请设备复位后进入CANopen模式重新配置。


    2、默认参数使用


    GCAN-4057模块通过0x2400配置为CAN模式,其他参数为默认值(默认帧数据第一个字节为数字量输入/输出状态,第8路输入/输出在高位,第1路输入/输出在低位),重新上电,CAN模式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。数据0F为设置前4路有输出。超时时间默认2S,即2S后GCAN-4057停止输出,若需要持续输出,发送间隔应小于等于2S。

     

     

    十一、对象字典

     

     

    十二、技术规格

     

  • 沈阳广成科技GCAN-4057模块的设备参数包括:

     

    (1)CAN-bus支持CAN2.0A和CAN2.0B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:1500V DC;
    (4)使用9~30V DC供电,140mA(静默态电流:40mA);
    (5)数字量输入通道数:8路;
    (6)数字量输出通道数:8路;
    (7)数字量输入信号:支持PNP型、NPN型,通过COM端切换;
    (8)数字量输入高电平信号(数字1):+5V~30V;
    (9)数字量输入低电平信号(数字0):≤+3V;
    (10)数字量输出信号:PNP输出,单路最大500mA;8路同时输出350mA/每路;
    (11)DI、DO、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)静电放电抗扰度等级:接触放电±4kV,空气放电±8kV;
    (14)电快速瞬变脉冲群抗扰度等级:电源接口、CAN接口±2kV;IO接口±1kV;
    (15)浪涌抗扰度等级:电源接口、IO接口±1kV、CAN接口±4kV;
    (16)可用配套卡轨连接件,安装到DIN卡轨上;
    (17)工作温度范围:-40℃~+85℃;
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