1功能简介

1.1功能概述

GCAN-6057 CANopen远程IO模块是我公司自主研发的高性能通用型总线模块，基于CANopen总线设计，能有效为用户节约成本、简化配线并提升系统可靠性。该模块内置8路DI与8路DO，可实现数字量输入信号的采集与数字量信号的输出，通过控制开关，完成远程开关设备与CANopen网络的连接，从而构成CANopen网络中数据量信号采集与输出的控制节点。

GCAN-6057模块防护等级达IP67，可适应多尘、潮湿等复杂环境；其电源及CAN总线接口集成隔离保护模块，能避免瞬间过压过流对模块造成损坏，保障运行稳定性。此外，模块采用DIN导轨固定方式，便于快速集成至各类控制柜中，提升系统搭建效率。

1.2性能特点

（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：DC 1500V；
（4）电源采用24V DC（-15%/+20%）；
（5）P型数字量输入通道数：8路；
（6）数字量输入ON信号：电压≥9V DC；输入OFF信号：电压≤5V DC；
（7）P型数字量输出通道数：8路；
（8）数字量输出电压为模块的工作电压24V，输出电流最大值为500mA（单通道）；300mA（通道同时输出）；
（9）EMC抗干扰通道支持：模块供电通道、CAN通道；
（10）模块供电通道：静电接触放电±4KV，静电空气放电±8KV，电快速瞬变脉冲群±2KV，雷击（浪涌）±1KV；
（11）CAN通道：1500VDC电气隔离，静电接触放电±8KV，电快速瞬变脉冲群±2KV，雷击（浪涌）±4KV；
（12）使用拨码开关配置模块波特率；（13）防护等级：IP67；
（14）工作温度范围：-40℃~+85℃；
（15）尺寸：长160mm*宽57mm*高22.5mm。

1.3典型应用

（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。

 

2 设备安装

本章节将详细说明GCAN-6057 CANopen远程IO模块的安装方法、接线方法、指示灯的含义与接口的含义。

2.1设备外观及尺寸

GCAN-6057外观如图2.1所示，(长)160mm*(宽)57mm*(高)22.5mm。如图所示。
 

图2.1 GCAN-6057模块外形尺寸图
 

2.2接口定义及功能

GCAN-6057模块集成1路CAN总线（2个CAN接口），2组电源接口（电源内部已短接，只需接1组即可），8组DI接口，8组DO接口。GCAN-6057模块的接口位置如图2.2所示，接口定义如表所示。

GCAN-6057模块自带插头及线缆，线缆颜色详见下表：
 

图2.2 GCAN-6057各接口位置



表2.1电源+CAN接口定义
 

2.2.1 DO接口定义及接线方法

GCAN-6057的主控模块IO含有左右两排端子排，右侧端子排为DO端子排（每一个DO插头的引脚1和3内部已短接），如图所示。各个端子对应的序号及其含义如表2.2所示。
 

表2.2 GCAN-6057 CANopen模块DO端子定义
 

P型输出接线如图所示：
 

图2.3 GCAN-6057 DO接线图
 

2.2.2DI接口定义及接线方法

GCAN-6057的主控模块IO含有左右两排端子排，左侧端子排为DI端子排，如图所示。各个端子对应的序号及其含义如表2.3所示。
 

表2.3 GCAN-6057 CANopen模块DI端子定义
 

P型输入接线如图所示：
 

图2.4 GCAN-6057 DI接线图
 

2.3系统状态指示灯

GCAN-6057 CANopen远程IO模块有两组指示灯，分别为系统状态指示灯和DAT指示灯。
 

图2.5 GCAN-6057指示灯状态



表2.4 GCAN-6057指示灯状态



图2.6 GCAN-6057 CANopen IO指示灯状态
 

IO指示灯用来指示设备IO的运行状态。
 

表2.5 GCAN-6057 DI指示灯状态



表2.6 GCAN-6057 DO指示灯状态
 

3 设备使用

3.1电源连接

GCAN-6057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，建议您使用+12V或+24V的DC直流稳压电源。

GCAN-6057模块电源提供反接保护，可防止用户因电源接线错误损坏模块。

3.2与CAN-bus连接

GCAN-6057模块接入CAN总线连接方式为将CAN_H连CAN_H，CAN_L连CAN_L即可建立通信。

CAN-bus网络采用直线拓扑结构，总线最远的2个终端需要安装120Ω的终端电阻；如果节点数目大于2，中间节点不需要安装120Ω的终端电阻。对于分支连接，其长度不应超过3米。CAN-bus总线的连接如图3.1所示。
 

图3.1 CAN-bus网络的拓扑结构
 

请注意：CAN-bus电缆可以使用普通双绞线、屏蔽双绞线。理论最大通信距离主要取决于总线波特率，最大总线长度和波特率关系详见表3.1。若通讯距离超过1km，应保证线的截面积大于Φ1.0mm2，具体规格应根据距离而定，常规是随距离的加长而适当加大。
 

表3.1波特率与最大总线长度参照表
 

3.3CAN总线终端电阻

为了增强CAN通讯的可靠性，消除CAN总线终端信号反射干扰，CAN总线网络最远的两个端点通常要加入终端匹配电阻，如图3.2所示。终端匹配电阻的值由传输电缆的特性阻抗所决定。例如双绞线的特性阻抗为120Ω，则总线上的两个端点也应集成120Ω终端电阻。如果网络上其他节点使用不同的收发器，则终端电阻须另外计算。
 

图3.2 GCAN-6057与其他CAN节点设备连接
 

请注意：GCAN-6057模块内部未集成120Ω终端电阻。如果节点数目大于2，中间节点不需要安装120Ω的终端电阻。需要使用时，将电阻两端分别接入CAN_H、CAN_L即可，如图3.2所示。

 

4 配置说明

用户可使用模块上方的拨码开关自行设定GCAN-6057模块的参数，以满足实际应用场合的需要。GCAN-6057模块的配置，模块波特率。

请注意：通过拨码开关改变GCAN-6057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。

4.1CAN波特率配置

波特率与开关设置对应值如下表4.1所示。GCAN-6057模块拨码开关“0”到“7”为波特率设置开关；“9”为复位按键，为调试接口，请不要拨动。
 

图4.1 GCAN-6057模块拨码开关



表4.1 CAN波特率配置说明
 

5 通讯报文格式

本章将使用广成科技USBCAN-II Pro模块及GCANTools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-6057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。欢迎您可以通过本手册最后一页的联系方式购买。

5.1节点状态

GCAN-6057模块满足标准CANopen CiA 301协议，是标准的CANopen从站设备。GCAN-6057启动后将主动发出一帧数据给主站，帧ID为0x700+Node ID。

例如：通过拨码开关设置GCAN-6057的Node ID为1（以下节点号均为1），则USBCAN-II Pro作为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。如图5.1所示，使用GCANTools软件可以收到这条数据。

启动数据中，帧数据的第一个字节为节点状态值（Node state values）。当该值为0x04时，说明节点处于停止状态；当该值为0x05时，说明节点处于操作状态；当该值为0x7F时，说明节点处于预操作状态。
 

图5.1启动命令监控界面
 

GCAN-6057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（00则为全部节点）。

例如：GCAN-6057的Node ID为1，命令GCAN-6057为进入操作状态（01），则NMT命令帧ID为0x000，帧数据为0x01,0x01。该命令也可由GCANTools软件的CANopenMaster插件发出。NMT的详细指令可参考附录B.4 CANopen通信。
 

图5.2 NMT命令发送界面
 

使用GCANTools软件命令GCAN-6057进入操作状态的步骤是：①将从站节点号填入ID后面的文本框中，②点击添加从站按钮，③打开节点左侧的+号，并点击“NMT”，④选择“Start Remote Node”（默认），点击下方的“NMT”按钮。如图5.3所示，发送后可在GCANTools监控界面中查看到NMT命令。

接收到NMT指令之后，GCAN-6057将开始广播PDO数据，并发出帧ID为0x701，帧数据为0x05的心跳指令，说明GCAN-6057已进入操作状态，自动接收输入DI状态，帧ID为0x180+节点号（Node ID），数据长度（DLC）为2。
 

图5.3 NMT命令监控界面
 

5.2控制输出

GCAN-6057模块在接收RPDO数据时，需保证帧ID为0x200+节点号（Node ID），数据长度为1字节，该字节用于设置第0到7输出通道的状态，其中输出通道7处于高位，输出通道0处于低位。

例如，GCAN-6057模块节点号设为1。需设置通道4和通道0状态为1，设置其他状态均为0，则需要发送的CAN总线DO状态数据为11。需要发送给GCAN-6057的帧ID为0x201，数据长度（DLC）为1，帧数据为0x11。
 

 

5.3反馈输入+反馈输出

GCAN-6057模块发出的TPDO数据帧ID为0x180+节点号（Node ID），数据长度为2字节，帧数据第1个字节即为该模块数字量输入状态，帧数据第2个字节为该模块数字量输出状态。

1）反馈的输入状态由第1个字节来表示，该字节用于反馈第0到7输入通道的状态，其中输入通道7处于高位，输入通道0处于低位。

例如，GCAN-6057模块节点号设为1。输入通道6和输入通道2状态为1，其他状态均为0。则反馈的帧ID为0x181，数据长度（DLC）为2，第1个字节，反馈DI状态的帧数据为0x44。
 

 

2）反馈的输出状态由第2个字节来表示，该字节用于反馈第0到7输出通道的状态，其中输出通道7处于高位，输出通道0处于低位。

若通过5.3章节设置输出通道4和输出通道0状态为1，其他状态均为0（控制输出方法详见5.3章）。则反馈的帧ID为0x181，数据长度（DLC）为2，第2个字节，反馈DO状态的帧数据为0x11。
 

 

6 技术规格