1.功能简介
 

1.1功能概述
 

GCAN-PLC是一款集成有总线控制功能的可编程逻辑控制器（PLC）。其不仅具有外观简约、高性价比的特点，还可以方便的连接入CAN总线系统及Modbus系统等，并可通过插片式模块进行扩展。
 

GCAN-PLC系列产品由一个可编程的主控模块（GCAN-PLC-511等）、若干GC系列IO模块（GC-1008、GC-3804等）以及一个终端电阻模块（GC-0001）组成。GCAN-PLC-511等主控模块可连接所有的GC系列IO模块，用户可根据现场实际需求自行选择扩展IO模块，在电源供应充足情况下，IO模块数量最多可扩展32个，其中当扩展模块数量超过16片时，需额外增加一片IO供电扩展模块GC 8012以保证电源供应充足，主控模块可根据插入IO模块的前后位置自动分配地址，实现自动组态，用户无需在PC上创建组态界面及设置参数。
 

GCAN-PLC可使用OpenPCS软件对其编程，也可使用CodeSys V3.5 SP16及以上版本软件对其编程。软件支持符合IEC-61131-3标准中规定的五种标准编程语言，这使得程序的可移植性和复用性很强，而且软件还具有多种调试功能（断点、单步等），调试程序更加方便。
 

GCAN-PLC不仅可完成各种数字/模拟量的输入/输出，还集成了多种常用的工业现场总线，如：CAN总线、RS232/485总线、以太网总线，并支持常见的通信协议如：CANopen、ModbusRTU、ModbusTCP等。
 

GC系列IO模块包括：开关量输入及输出模块、模拟量输入及输出模块、脉冲输入及输出模块、通讯口扩展模块（RS232/485、4G、WiFi、GPRS等）详细选型列表请参阅本手册第6章。
 

1.2性能特点
 

● 2路CAN总线接口，1路以太网接口，1路RS232接口、1路RS485接口；

● 编程软件：OpenPCS/CodeSys（编程语言符合IEC61131-3标准）；

● 支持CANopen协议主/从站功能；

● 支持ModbusRTU/TCP主/从站功能；

● 在电源供应充足（加扩展电源模块）情况下可扩展IO模块数量最多为32个（最多32x8个DI/DO点）；其中当扩展模块数量超过16片时，需额外增加一片上述的IO供电扩展模块GC 8012以保证电源供应充足；

● 默认发送PDO（CANopen）4个，接收PDO（CANopen）4个；

● 组态方式为自动组态形式；

● 电源采用24VDC（18~30V）；

● 输入电流最大为400mA（总GC-bus电流）；

● 启动电流：约为2.5倍的持续电流；

● 电源触点：最大24VDC；

● 电气隔离为1500Vrms；

● 工作温度范围：-40℃~+85℃；

● 防护等级：IP20；
 

1.3典型应用
 

● 与分布式总线端子模块相连接，构成一个完整的可编程控制节点。
 

2.设备安装与使用
 

本章节将详细说明GCAN-PLC的安装方法、接线方法、指示灯的含义与接口的含义。
 

2.1模块外观及尺寸
 

完整的GCAN-PLC控制器外观如图2.1所示。GCAN-PLC-511主控模块包含3个通信接口、1个控制器编程接口、1组控制器电源接口、2组I/O电源接口、2组屏蔽线接口。其中，通信接口包括1个以太网接口、1个CAN总线接口和1个RS232/RS485、1个CAN复用（RS232/485、CAN可同时使用）接口。编程接口使用以太网接口。

图2.1 GCAN-PLC外观尺寸图

2.2模块固定
 

GCAN-PLC及其配套的GC系列端子模块的安装方法如图2.2所示。

图2.2 GCAN-PLC安装

图2.3 GCAN-PLC卡扣松脱方式

请按图2.2所示，把GCAN-PLC安装在导轨上，直到卡扣卡紧发出“咔”的声音。之后您需要逆时针旋转控制器外壳左端的橙色旋钮，将控制器的左端牢固地固定在导轨上。GCAN-PLC具有自锁机制，可有效防止设备掉落，如图2.3所示。您可以拉拽橙色拉杆带动卡扣松动后将控制器及IO模块从导轨上取下，橙色拉杆拉动分为两个阶段，第一次拉动只是将拉杆拽出，在拉出后继续拽动会感受到明显的阻力，这个时候才会松动卡扣。取下控制器之前，您需要顺时针旋转控制器外壳左端的橙色旋钮，解除锁定状态。
 

GCAN-PLC最多可以连接32个GC系列IO模块。插入模块时，一定要沿着凹槽，在已有模块的右侧顺次插入，直到锁扣卡死并发出“咔”的一声。当您正确组装节点时，在端子模块之间不会存在明显的缝隙。如果有一个模块未被正确组装，整个IO系统将不会正常运行。
 

请注意：在使用GCAN-PLC控制器时，必须保证在GCAN-PLC所有IO模块的最右端已经安装了一个GC-0001终端电阻模块，且该终端电阻模块已经固定到底部无松动，如图2.4所示。该终端模块将保障GC系列IO模块之间的数据传输与电力供应，缺少该终端模块或安装不当将导致整个系统出现错误。

图2.4 GC-0001终端电阻模块安装方法

2.3接线方法
 

GCAN-PLC的电源模块及GC系列IO模块的接线方法如图2.5所示，先使用一字螺丝刀插入方形孔中，顶住方形孔中金属片的上沿，用力垂直向里压。之后将线缆插入圆形孔中。插好之后，拔出螺丝刀，线缆即可稳固地锁死在圆形孔中。

图2.5 GCAN-PLC的电源及IO模块接线

2.4接口定义
 

GCAN-PLC-511由总线通信模块与供电模块组成。总线通信模块上集成了一路以太网接口、一路RS232/485、CAN复用接口、一路CAN总线接口，其分别使用RJ45接口、RJ45接口、4P端子接口引出。RS232、RS485、CAN复用接口样式如图2.6所示，其接口定义如表2.1所示；CAN2总线接口样式如图2.7所示，其接口定义如表2.2所示。

图2.6 GCAN-PLC-511的RJ45复用接口样式

表2.1 GCAN-PLC-511的RS232、RS485、CAN1接口定义

图2.7 GCAN-PLC-511的CAN2总线端子排

表2.2 GCAN-PLC-511的CAN2总线端子定义

GCAN-PLC的电源接线端子排如图2.8所示，其接口定义如表2.3所示。GCAN-PLC可编程逻辑控制器电源部分包含8个端子，需要注意的是：3号端子与4号端子之间、5号端子与6号端子之间、7号端子与8号端子之间，在模块的内部是相连的。

图2.8 GCAN-PLC电源模块

表2.3 GCAN-PLC电源模块接口定义

2.5系统状态指示灯
 

GCAN-PLC的正面突出区域包含6个圆形状态指示灯。指示灯的具体指示功能见表2.4。指示灯处于不同状态下时，GCAN-PLC的状态如表2.5所示。

表2.4 GCAN-PLC指示灯定义

表2.5 GCAN-PLC指示灯状态含义

3.通信连接
 

3.1串口连接
 

GCAN-PLC使用标准串口电平，因此该模块可以直接与带有RS232或RS485接口的设备进行连接。
 

3.2 CAN连接
 

GCAN-PLC接入CAN总线时仅需要将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

3.3 CAN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-PLC与其他CAN节点设备连接

请注意：GCAN-PLC的CAN总线内部未集成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.PLC程序运行开关及复位按键
 

GCAN-PLC-511提供1个程序运行开关和1个复位按钮。打开盖板后实物图如图4.1所示。

图4.1运行开关及复位键实物图

图4.1中：
 

①为盖板。默认为关闭状态。您可以通过随货附赠的一字螺丝刀抵住位于盖板下方的空隙，轻轻撬开。

②为复位按键。

③为运行/停止拨码开关。
 

注意:
 

1.运行/停止开关的拨码位于上方时（朝向复位按钮一侧），用于启动PLC程序运行；运行/停止按钮的拨码位于下方时（背向复位按钮一侧），用于停止PLC程序运行。

2.上电后长按复位键到ERR灯闪烁，用于恢复PLC出厂IP地址：192.168.1.30。
 

5.OpenPCS软件简介及下载程序
 

5.1软件安装
 

OpenPCS编程软件（随货光盘中包含本软件，也可网上下载安装软件）
 

5.2 PLC编程界面简介

图5.1 OpenPCS编程界面

OpenPCS 编程界面中主要包含：
 

1） 菜单工具栏

2） 工程浏览器

3） 编辑窗口

4） 输出窗口

5） 目录窗口
 

5.3 创建项目并下载程序
 

注意：GCAN 系列PLC 使用网口下载程序，PLC 出厂IP 地址：192.168.1.30。
 

5.3.1 工程创建
 

点击Project->new，创建新项目，如下图5.2 所示。

图5.2 创建项目

5.3.2 添加程序页文件
 

为项目添加文件(例如：添加ST 语言编写的程序页ST，Program)，如图5.3所示。
 

请注意，Name（名称）一栏中填入的字符串不能以数字为开头。

图5.3创建项目中的程序页

5.3.3 程序编写
 

首先需要在变量区定义变量（VAR 到END_VAR）。

完成变量定义后便可在下方的编程界面开始编程了，下面为用ST 编写的简单例程语句：
 

LED 跑马灯例程：

5.3.4 设置调试连接
 

1、点击PLC->Connections...（连接...）。

图5.4 调试连接

2、在Connection Setup（连接设置）窗口新建连接，设置参数。点击“New”按钮。

图5.5 点击“New”

3、在Name中输入TCP，点击Select按钮。

图5.6 点击“Select”按钮

4、点击TCP432图标，之后点击OK。

图5.7 选择TCP432

5、Driver中会显示“TCP432”字样，点击“Settings（设置）”按钮。

图5.8 点击“Settings”按钮

6、Port（端口）请输入23042。IP地址为192.168.1.30，设置好后点OK

图5.9 IP 地址及端口号设置

7、设置好后，返回Connection Setup（连接设置）界面，点击“Close（关闭）”

图5.10 点击“Close”

8、设置Resource Properties（资源属性），如下图所示。

图5.11 设置资源属性

9、选择GCAN_PLC 和TCP。

图5.12选择GCAN_PLC和TCP

5.3.5 下载程序并调试
 

1、完成程序编写后需点击Build Active Resource（生成当前资源）按钮，如图5.13 所示。

图5.13 点击Build Active Resource 按钮

2、编译完成后，提示没有错误。如下图所示。

图5.14 编译完成

3、点击Online（联机）按钮。

图5.15 点击Online 按钮

4、在下拉菜单中点击PC->PLC(Download)下载程序。

图5.16 下载程序

6. GC 系列模块选型表
 

GCAN-PLC 系列产品由一个可编程的主控模块（GCAN-PLC-4XX/5XX）、若干GC 系列IO 模块（GC-1008、GC-3804 等）以及一个终端电阻模块组成。
 

GC 系列IO 模块目前包括：数字量输入、数字量输出、模拟量输入、模拟量输出、通讯扩展五大类，具体的选型表如表6.1 所示。

表6.1 选型表

7.技术规格

1、CodeSys首次安装及324产品接线教学

2、CodeSys安装库及描述文件+新建第一个工程+联机下载程序教学

3、CodeSys配置IO点映射+跑马灯编程实验教学

4、CodeSys起保停编程实验教学

5、CodeSysCAN收发数据实验例程讲解及演示

6、CodeSys串口收发数据实验例程讲解及演示

7、CodeSysTCPIP、UDP收发数据实验讲解及演示

8、Codesys如何使用CANopen

9、PLC控制电机走速度模式

10、CAN的接线演示

11、PLC控制电机走转矩模式

12、PLC控制电机走位置模式

13、CODESYS 设备描述文件+GCAN 库文件安装

14、CODESYS 新建工程+联机演示

15、codesys下载安装视频教程

16、OPC UA安全访问

17、codesys可视化web