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一、功能概述

沈陽廣成科技GCAN-4128模塊是集成1路CAN總線，2個(gè)CAN接口、4路數(shù)字量輸入通道、4路數(shù)字量輸出通道的工業(yè)級(jí)CAN/CANopen模式數(shù)字量輸入輸出模塊。采用GCAN-4128模塊，用戶可用于采集數(shù)字量輸入信號(hào)，并輸出數(shù)字量信號(hào)，控制開關(guān)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開關(guān)設(shè)備和CAN網(wǎng)絡(luò)之間的連接，構(gòu)成CAN網(wǎng)絡(luò)中數(shù)字量信號(hào)采集、輸出的控制節(jié)點(diǎn)。GCAN-4128模塊是數(shù)字量信號(hào)采集和輸出的關(guān)鍵性工具，同時(shí)該模塊具有體積小巧、接線便捷等特點(diǎn)，在機(jī)柜里甚至不需要固定，只要有個(gè)小空間，甩線進(jìn)去即可。GCAN-4128模塊的總線接口集成隔離保護(hù)模塊，使其避免由于瞬間的過壓過流而對(duì)模塊造成損壞。

二、設(shè)備參數(shù)

沈陽廣成科技GCAN-4128模塊的設(shè)備參數(shù)包括：

（1）CAN-bus支持CAN2.0A幀格式，符合ISO/DIS 11898規(guī)范；
（2）CAN-bus通訊波特率在10Kbps~1Mbps之間任意可編程；
（3）CAN-bus接口采用電氣隔離，隔離模塊絕緣電壓：DC 1500V；
（4）使用8~32V DC供電（推薦標(biāo)準(zhǔn)電壓24V）；
（5）數(shù)字量輸入通道數(shù)：4路；
（6）數(shù)字量輸出通道數(shù)：4路；
（7）數(shù)字量輸入高電平信號(hào)（數(shù)字1）：5V~32V；
（8）數(shù)字量輸入低電平信號(hào)（數(shù)字0）：0~2V；
（9）數(shù)字量輸出信號(hào)：有輸出時(shí)，供電電壓-0.5V，額定輸出電流100mA；
（10）數(shù)字量輸出信號(hào)：無輸出時(shí)，0~0.5V，不輸出電流；
（11）工作溫度范圍：-40℃~+85℃；
（12）工作濕度：≤95%RH，無凝露；
（13）防護(hù)等級(jí)：IP20；
（14）EMC測(cè)試：EN50295。
 

三、應(yīng)用領(lǐng)域

沈陽廣成科技GCAN-4128模塊的設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域包括：

（1）工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)監(jiān)控；
（2）煤礦、油井遠(yuǎn)程通訊；
（3）CAN教學(xué)應(yīng)用遠(yuǎn)程通訊；
（4）CAN工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)；
（5）智能樓宇控制數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)等CAN-bus應(yīng)用系統(tǒng)。

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四、設(shè)備安裝

1、設(shè)備尺寸

設(shè)備外形尺寸：(長(zhǎng))78mm*(寬)31.5mm*(高，含接線端子)26.5mm，其示意圖如圖所示。

GCAN-4128外形尺寸

2、接口定義及功能

GCAN-4128模塊集成4路數(shù)字量輸入接口、4路數(shù)字量輸出接口、1路DC8~32V電源接口、1路CAN總線，2個(gè)CAN接口、1路系統(tǒng)復(fù)位接口。GCAN-4128模塊數(shù)字量接口、電源接口、系統(tǒng)復(fù)位接口位置如圖所示，接口定義如表所示。

4路數(shù)字量輸入輸出、電源及恢復(fù)出廠接口位置

4路數(shù)字量輸入輸出、電源及系統(tǒng)復(fù)位接口定義

GCAN-4128模塊的CAN-bus通道，由1路2 Pin插拔式接線端子引出，左右2個(gè)CAN接口，可以用于連接1個(gè)CAN-bus網(wǎng)絡(luò)或者CAN-bus接口的設(shè)備，支持CANopen協(xié)議。GCAN-4128模塊CAN-bus接口接口位置如圖所示，接口定義如表所示。

CAN-bus接口位置

CAN-bus接口定義

五、設(shè)備使用

1、電源連接

GCAN-4128模塊支持工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)常見的+8~32V DC直流電源。為保證模塊可靠工作，建議使用+12V或+24V的DC直流穩(wěn)壓電源。

2、系統(tǒng)狀態(tài)指示燈

GCAN-4128模塊具有1個(gè)SYS指示燈、8個(gè)IO指示燈、1個(gè)CAN指示燈來指示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。這3種指示燈的具體指示功能及狀態(tài)如表所示。

GCAN-4128模塊指示燈狀態(tài)

●  GCAN-4128模塊上電，SYS指示燈綠色快閃后，若是默認(rèn)的CANopen模式，SYS指示燈綠色慢閃；若是CAN模式，SYS指示燈綠色常亮。

●  GCAN-4128模塊上電，數(shù)據(jù)量小、速率慢時(shí)，CAN指示燈綠色慢閃，數(shù)據(jù)量大、速率快時(shí)，CAN指示燈綠色極快閃。

●  當(dāng)CAN接口數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤時(shí)，CAN指示燈綠色閃爍，待CAN接口數(shù)據(jù)恢復(fù)正常，CAN指示燈綠色閃爍。

●  DI有輸入，對(duì)應(yīng)DI燈綠色常亮；無輸入，對(duì)應(yīng)DI燈不亮。

●  DO有輸出，對(duì)應(yīng)DO燈橘色常亮；無輸出，對(duì)應(yīng)DO燈不亮

GCAN-4128 SYS指示燈狀態(tài)

GCAN-4128 CAN指示燈狀態(tài)

GCAN-4128模塊DI1有輸入，DI2-DI4無輸入，如圖所示；DO1有輸出，DO2-4無輸出，如圖所示。

GCAN-4128 DI指示燈狀態(tài)

GCAN-4128 DO指示燈狀態(tài)

六、快速上手

GCAN-4128模塊支持CANopen和CAN兩種模式，默認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)CANopen模式，波特率500Kbps，使用說明如下：
GCAN-4128模塊默認(rèn)上電后切換至CANopen模式的05啟動(dòng)狀態(tài)，默認(rèn)模塊上電后立即對(duì)數(shù)字量信號(hào)進(jìn)行采集并可控制（寫入）輸出。

例如：默認(rèn)GCAN-4128的Node ID為1（以下節(jié)點(diǎn)號(hào)均為1），則主站設(shè)備可接收到一條節(jié)點(diǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)，幀ID為0x701，標(biāo)準(zhǔn)幀，數(shù)據(jù)為0x05。

當(dāng)前狀態(tài)，TPDO1用于表示數(shù)字量DI狀態(tài)，如圖所示，幀ID為0x180+NodeID，默認(rèn)幀數(shù)據(jù)第一個(gè)字節(jié)為數(shù)字量輸入狀態(tài)。DI4在高位，DI1在低位。RPDO1用于表示控制（寫入）數(shù)字量輸出的狀態(tài)，幀ID為0x200+Node ID，數(shù)字量輸出默認(rèn)由一個(gè)字節(jié)來控制（寫入），DO4在高位，DO1在低位。

七、標(biāo)準(zhǔn)CANopen模式

1、上電啟動(dòng)報(bào)文

GCAN-4128模塊滿足標(biāo)準(zhǔn)CANopen CiA 301協(xié)議，是標(biāo)準(zhǔn)的CANopen從站設(shè)備。GCAN-4128啟動(dòng)后將主動(dòng)發(fā)出一幀數(shù)據(jù)給主站，幀ID為0x700+Node ID。

例如：默認(rèn)GCAN-4128的Node ID為1（以下節(jié)點(diǎn)號(hào)均為1），則主站設(shè)備可接收到一條節(jié)點(diǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)，幀ID為0x701，幀數(shù)據(jù)為0x7F。

2、NMT狀態(tài)切換

GCAN-4128模塊接收由主站發(fā)出的操作指令，幀ID為0x000，DLC為2，幀數(shù)據(jù)第一個(gè)字節(jié)為命令符，第二個(gè)字節(jié)為節(jié)點(diǎn)號(hào)（若為00則控制全部節(jié)點(diǎn)）。例如：GCAN-4128的Node ID為1，命令GCAN-4128為進(jìn)入操作狀態(tài)（01），則NMT命令幀ID為0x000，幀數(shù)據(jù)為0x01,0x01。主站發(fā)送數(shù)據(jù)01 01，GCAN-4128模塊進(jìn)入05啟動(dòng)狀態(tài)。

3、PDO命令

GCAN-4128模塊采用PDO（Process Data Object，過程數(shù)據(jù)對(duì)象）對(duì)數(shù)字量信號(hào)進(jìn)行采集或?qū)懭胼敵?。DI、DO每一路的具體位置均可自由配置。其中，TPDO1用于表示數(shù)字量DI狀態(tài)，幀ID為0x180+Node ID，默認(rèn)幀數(shù)據(jù)第一個(gè)字節(jié)為數(shù)字量輸入狀態(tài)。

PDO1：

DI4在高位，DI1在低位。例如，GCAN-4128模塊節(jié)點(diǎn)號(hào)設(shè)為1。此時(shí)DI1狀態(tài)為1，其余DI狀態(tài)均為0。則CAN總線主站一端接收的DI狀態(tài)數(shù)據(jù)為0x01。

如需要控制（寫入）GCAN-4128模塊數(shù)字量輸出的狀態(tài)，需接收RPDO1命令（由主站發(fā)出的），幀ID為0x200+Node ID，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為1，幀數(shù)據(jù)第一個(gè)字節(jié)為需要設(shè)置的數(shù)字量輸出狀態(tài)。

RPDO1用于表示改變（寫入）數(shù)字量輸出的狀態(tài)，幀ID為0x200+Node ID，數(shù)字量輸出默認(rèn)由一個(gè)字節(jié)來控制（寫入），DO4在高位，DO1在低位。

RPDO1：

DO4在高位，DO1在低位。例如，GCAN-4128模塊節(jié)點(diǎn)號(hào)設(shè)為1。若需要設(shè)置DO4狀態(tài)為1，其余DO狀態(tài)均為0，則CAN總線主站一端發(fā)送的幀ID為0x201，幀數(shù)據(jù)為0x08。

回到GCAN-4128模塊，DO4口對(duì)應(yīng)橘燈亮，代表DO4口有輸出。

4、SDO命令

服務(wù)數(shù)據(jù)對(duì)象SDO（ServiceDataObjects）主要用來訪問節(jié)點(diǎn)的對(duì)象字典，可以直接對(duì)GCAN-4128的參數(shù)進(jìn)行讀寫配置。配置后重新上電生效。

（1）SDO寫入對(duì)象字典

SDO寫入對(duì)象字典中數(shù)據(jù)類型的長(zhǎng)度為32位參數(shù)命令：

SDO寫入對(duì)象字典中數(shù)據(jù)類型的長(zhǎng)度為16位參數(shù)命令：

SDO寫入對(duì)象字典中數(shù)據(jù)類型的長(zhǎng)度為8位參數(shù)命令：

從機(jī)應(yīng)答寫入對(duì)象字典的值寫入成功：

從機(jī)應(yīng)答寫入對(duì)象字典的值寫入失?。?/span>

（2）修改使用模式

GCAN-4128模塊可通過發(fā)送SDO命令寫參數(shù)，修改模塊的使用模式。該參數(shù)位于對(duì)象字典索引0x2400、子索引0x00，數(shù)據(jù)類型Unsigned8。

（3）修改節(jié)點(diǎn)號(hào)Node ID

GCAN-4128模塊可通過發(fā)送SDO命令寫參數(shù)，修改Node ID。該傳輸類型的數(shù)據(jù)位于對(duì)象字典索引0x2407、子索引0x00，數(shù)據(jù)類型Unsigned8。Node ID范圍為1~127，對(duì)十六進(jìn)制為0x01~0x7F。

（4）修改波特率

GCAN-4128模塊可通過發(fā)送SDO命令寫參數(shù)，修改模塊的波特率。該傳輸類型的數(shù)據(jù)位于對(duì)象字典索引0x2408、子索引0x00，數(shù)據(jù)類型Unsigned32。

數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)波特率的關(guān)系見下表，其他數(shù)據(jù)不生效。

（5）修改每一路DI的顯示位置

GCAN-4128模塊可通過發(fā)送SDO命令寫參數(shù)，修改每一路DI的顯示位置。該傳輸類型的數(shù)據(jù)位于對(duì)象字典索引0x2404、子索引0x00，數(shù)據(jù)類型Unsigned32。最多設(shè)置在第64位顯示。換算成16進(jìn)制，數(shù)據(jù)最低0x01，最高0x40，0x00或者0x40以上不生效。

（6）修改每一路DO的寫入位置

GCAN-4128模塊可通過發(fā)送SDO命令寫參數(shù)，修改每一路DO的寫入位置。該傳輸類型的數(shù)據(jù)位于對(duì)象字典索引0x2403、子索引0x00，數(shù)據(jù)類型Unsigned32。最多設(shè)置在第64位。換算成16進(jìn)制，數(shù)據(jù)最低0x01，最高0x40，0x00或者0x40以上不生效。

5、配置操作舉例

CANopen模式配置操作舉例：（以節(jié)點(diǎn)號(hào)為1舉例）默認(rèn)模式上電后：

1、模塊配置為標(biāo)準(zhǔn)CANopen模式
報(bào)文：ID：0x601數(shù)據(jù)：2F 00 24 00 03 00 00 00，設(shè)置模塊為CAN模式。

2、修改節(jié)點(diǎn)號(hào)Node ID
報(bào)文：ID：0x601數(shù)據(jù)：2F 07 24 00 03 00 00 00，設(shè)置模塊節(jié)點(diǎn)號(hào)Node ID為3。

3、修改波特率
報(bào)文：ID：0x601數(shù)據(jù)：23 08 24 00 01 00 00 00，設(shè)置模塊波特率為800Kbps。

4、修改每一路DI的顯示位置
報(bào)文：ID：0x601數(shù)據(jù)：23 04 24 00 02 14 28 3C，設(shè)置模塊第4路在0x3C即十進(jìn)制第60位顯示，模塊第3路在0x28即十進(jìn)制第40位顯示，模塊第2路在0x14即十進(jìn)制第20位顯示，模塊第4路在0x02即十進(jìn)制第2位顯示。

5、修改每一路DO的寫入位置
報(bào)文：ID：0x601數(shù)據(jù)：23 03 24 00 02 14 28 3C，設(shè)置模塊第4路在0x3C即十進(jìn)制第60位可被寫入，模塊第3路在0x28即十進(jìn)制第40位可被寫入，模塊第2路在0x14即十進(jìn)制第20位可被寫入，模塊第4路在0x02即十進(jìn)制第2
位可被寫入。

重新上電后，配置生效。當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)CANopen模式可以直接配置。

6、使用操作舉例

CANopen模式操作舉例：（以節(jié)點(diǎn)號(hào)為1舉例）配置完重新上電后：

1、NMT狀態(tài)切換
報(bào)文：ID：0x000數(shù)據(jù)：01 01，設(shè)置模塊為05啟動(dòng)狀態(tài)。

當(dāng)前狀態(tài)，即可讀取DI數(shù)據(jù)，或?qū)O數(shù)據(jù)進(jìn)行寫入。

2、第4路在第60位顯示，第3路在第40位顯示，第2路在第20位顯示，第4路在第2位顯示。TPDO1：幀ID為0x180+Node ID，用以讀取DI數(shù)據(jù)

若第一路、第二路有輸入，第三路、第四路無輸入，數(shù)據(jù)如圖所示：

3、第4路在第60位可被寫入（設(shè)置），第3路在第40位可被寫入（設(shè)置），第2路在第20位可被寫入（設(shè)置），第4路在第2位可被寫入（設(shè)置）。RPDO1：幀ID為0x200+Node ID，用以寫入（設(shè)置）DO數(shù)據(jù)。

若寫入（設(shè)置）第一路、第二路無輸出，第三路、第四路有輸出，數(shù)據(jù)如圖所示：

八、CAN模式

GCAN-4128模塊配置為CAN模式后，重新上電，CAN模式默認(rèn)的數(shù)據(jù)收發(fā)如圖所示。輸入幀ID指的是輸入DI的ID，默認(rèn)0x00000025；輸出幀ID指的是可通過該ID控制DO的輸出，默認(rèn)為0x00000017，擴(kuò)展幀有效。

1、修改CAN模式下DI輸入數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、循環(huán)時(shí)間

GCAN-4128模塊可通過發(fā)送SDO命令寫參數(shù)，修改DI數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、循環(huán)時(shí)間。該傳輸類型的數(shù)據(jù)位于對(duì)象字典索引0x2402、子索引0x00，數(shù)據(jù)類型Unsigned32。

2、修改每一路DI的顯示位置

GCAN-4128模塊可通過發(fā)送SDO命令寫參數(shù)，修改每一路DI的顯示位置。該傳輸類型的數(shù)據(jù)位于對(duì)象字典索引0x2404、子索引0x00，數(shù)據(jù)類型Unsigned32。最多設(shè)置在第64位顯示。換算成16進(jìn)制，數(shù)據(jù)最低0x01，最高0x40，0x00或者0x40以上不生效。

3、修改CAN模式下DO數(shù)據(jù)長(zhǎng)度

GCAN-4128模塊可通過發(fā)送SDO命令寫參數(shù)，修改Node ID。該傳輸類型的數(shù)據(jù)位于對(duì)象字典索引0x2401、子索引0x00，數(shù)據(jù)類型Unsigned8。

4、修改每一路DO的寫入位置

GCAN-4128模塊可通過發(fā)送SDO命令寫參數(shù)，修改每一路DO的寫入位置。該傳輸類型的數(shù)據(jù)位于對(duì)象字典索引0x2403、子索引0x00，數(shù)據(jù)類型Unsigned32。最多設(shè)置在第64位。換算成16進(jìn)制，數(shù)據(jù)最低0x01，最高0x40，0x00或者0x40以上不生效。

5、修改輸入數(shù)據(jù)幀ID

同理，GCAN-4128模塊可通過發(fā)送SDO命令寫參數(shù)，修改模塊的輸入幀ID。該傳輸類型的數(shù)據(jù)位于對(duì)象字典索引0x2406、子索引0x00，數(shù)據(jù)類型Unsigned32。輸入數(shù)據(jù)幀ID，指的是CAN模式下，輸入DI數(shù)據(jù)的幀ID。

6、修改輸出數(shù)據(jù)幀ID

GCAN-4128模塊可通過發(fā)送SDO命令寫參數(shù)，修改模塊的輸出數(shù)據(jù)幀ID。該傳輸類型的數(shù)據(jù)位于對(duì)象字典索引0x2405、子索引0x00，數(shù)據(jù)類型Unsigned32。輸出數(shù)據(jù)幀ID，指的是CAN模式下，通過幀ID控制DO輸出。

7、操作舉例

CAN模式操作舉例：（以節(jié)點(diǎn)號(hào)為1舉例）默認(rèn)模式上電后：

1、模塊配置為CAN模式
報(bào)文：ID：0x601數(shù)據(jù)：2F 00 24 00 01 00 00 00，設(shè)置模塊為CAN模式。

2、修改DI輸入長(zhǎng)度、循環(huán)時(shí)間
報(bào)文：ID：0x601數(shù)據(jù)：23 02 24 00 08 E8 03 00，設(shè)置模塊輸入長(zhǎng)度為8個(gè)字節(jié)，循環(huán)時(shí)間為0x03E8轉(zhuǎn)換為10進(jìn)制是1000ms。

3、修改每一路DI的顯示位置
報(bào)文：ID：0x601數(shù)據(jù)：23 04 24 00 02 14 28 3C，設(shè)置模塊第4路在0x3C即十進(jìn)制第60位顯示，模塊第3路在0x28即十進(jìn)制第40位顯示，模塊第2路在0x14即十進(jìn)制第20位顯示，模塊第4路在0x02即十進(jìn)制第2位顯示。

4、修改CAN模式下DO數(shù)據(jù)長(zhǎng)度
報(bào)文：ID：0x601數(shù)據(jù)：2F 01 24 00 08 00 00 00，設(shè)置模塊輸出長(zhǎng)度為8個(gè)字節(jié)。

5、修改每一路DO的寫入位置
報(bào)文：ID：0x601數(shù)據(jù)：23 03 24 00 02 14 28 3C，設(shè)置模塊第4路在0x3C即十進(jìn)制第60位可被寫入，模塊第3路在0x28即十進(jìn)制第40位可被寫入，模塊第2路在0x14即十進(jìn)制第20位可被寫入，模塊第4路在0x02即十進(jìn)制第2
位可被寫入。

6、修改輸入數(shù)據(jù)幀ID
報(bào)文：ID：0x601數(shù)據(jù)：23 06 24 00 11 00 00 00，設(shè)置模塊輸入數(shù)據(jù)幀ID為0x11，幀格式為標(biāo)準(zhǔn)幀。

7、修改輸出數(shù)據(jù)幀ID
報(bào)文：ID：0x601數(shù)據(jù)：23 05 24 00 33 00 00 00，設(shè)置模塊輸出數(shù)據(jù)幀ID為0x33，幀格式為標(biāo)準(zhǔn)幀。

重新上電后，配置生效。當(dāng)前CAN模式無法配置，若想重新配置，請(qǐng)上電后短接復(fù)位鍵，即可重新配置。

九、GCAN-4128對(duì)象字典

十、技術(shù)規(guī)格

沈陽廣成科技GCAN-4128模塊的設(shè)備參數(shù)包括：