一、功能概述
沈陽廣成科技GCAN-4068模塊是集成1路標準CANopen接口、8路0-24mA電流輸出的工業(yè)級CANopen模擬量輸出模塊。采用GCAN-4068模塊，用戶可輸出電流信號，實現(xiàn)遠程設備和CANopen網(wǎng)絡之間的連接，構成CANopen網(wǎng)絡中信號輸出的控制節(jié)點。GCAN-4068模塊是模擬量信號輸出的關鍵性工具，同時該模塊具有體積小巧、接線便捷等特點。GCAN-4068模塊的總線接口集成隔離保護模塊，使其避免由于瞬間的過壓過流而對模塊造成損壞。采用DIN導軌的固定方式，可使其更容易集成到各種控制柜中。
二、設備參數(shù)
沈陽廣成科技GCAN-4068模塊的設備參數(shù)包括：
（1）CAN-bus支持CAN2.0A幀格式，符合ISO/DIS 11898規(guī)范；
（2）CAN-bus接口采用電氣隔離，隔離模塊絕緣電壓：DC 1500V；
（3）使用8~32V DC供電（推薦標準電壓24V）；
（4）電流輸出通道數(shù)：8路；
（5）電流輸出：0-24mA，可自由配置；
（6）帶載能力：10V，500歐姆負載；
（7）電流輸出接口、CANopen接口使用端子接口；
（8）使用撥碼開關配置模塊波特率及節(jié)點號；
（9）可用配套卡軌連接件，安裝到DIN卡軌上；
（10）工作溫度：-40～85℃；
（11）工作濕度：≤95%RH，無凝露；
三、應用領域
沈陽廣成科技GCAN-4068模塊的設備應用領域包括：
（1）工業(yè)現(xiàn)場網(wǎng)絡數(shù)據(jù)監(jiān)控；
（2）煤礦、油井遠程通訊；
（3）CAN教學應用遠程通訊；
（4）CAN工業(yè)自動化控制系統(tǒng)；
（5）智能樓宇控制數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)等CAN-bus應用系統(tǒng)。
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四、設備安裝
1、設備尺寸
設備外形尺寸：(長，含接線端子)122mm*(寬)70mm*(高)25mm，其示意圖如圖所示。
GCAN-4068外形尺寸
2、接口定義及功能
GCAN-4068模塊集成8路0-24mA電流輸出接口、8路0-24mA電流輸出接口GND端、1路DC8~32V電源接口、1路CAN總線接口。GCAN-4068模塊4路電流輸出接口、4路0-24mA電流輸出接口GND端接口、CAN-bus接口如圖所示，接口定義如表所示。
4路電流輸出、CAN-bus接口位置
4路電流輸出、CAN-bus接口定義
GCAN-4068模塊的電源接口、4路電流輸出接口正端、4路電流輸出接口負端接口位置如圖所示，接口定義如表所示。
4路電流輸出、CAN-bus接口位置
CAN-bus接口定義
GCAN-4068模塊撥碼開關如圖所示，GCAN-4068模塊撥碼開關最左側(cè)為復位按鍵，默認在下方，為調(diào)試接口，請不要撥動。復位按鍵右側(cè)7位為節(jié)點號設置開關。最右側(cè)4位為波特率設置開關。左側(cè)為高位，右側(cè)為低位。
GCAN-4068模塊撥碼開關
五、設備使用
1、電源連接
GCAN-4068模塊支持工業(yè)現(xiàn)場常見的+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-4068模塊具有1個SYS指示燈、1個PWR指示燈、1個CAN指示燈來指示設備的運行狀態(tài)。這3種指示燈的具體指示功能及狀態(tài)如表所示。
GCAN-4068模塊指示燈狀態(tài)
● GCAN-4068模塊上電后，PWR指示燈綠色常亮，如圖所示；
● GCAN-4068模塊上電，SYS指示燈綠色慢閃，切換至啟動狀態(tài)后，接口數(shù)據(jù)傳輸，SYS指示燈綠色快閃，如圖所示；
GCAN-4068 PWR和SYS燈狀態(tài)
● CAN燈綠色閃爍，數(shù)據(jù)量小、速率慢時綠色慢閃，數(shù)據(jù)量大、速率快時綠色慢閃，如圖所示；如果CAN總線出現(xiàn)通訊錯誤，CAN指示燈紅色常亮，待CAN總線恢復正常，CAN燈綠色閃爍，如圖所示。
GCAN-4068 CAN燈狀態(tài)
GCAN-4068 CAN燈狀態(tài)
六、配置說明
用戶可使用模塊上方的撥碼開關自行設定GCAN-4068模塊的參數(shù)，以滿足實際應用場合的需要。GCAN-4068模塊的配置，包括模塊的節(jié)點號和波特率兩部分。
請注意：通過撥碼開關改變GCAN-4068模塊的參數(shù)之后，需要重新對模塊上電之后，新的參數(shù)才會生效。
1、CAN節(jié)點號配置
如圖所示，撥碼開關的每個位撥向“ON”位置時，該位為“1”，如果撥向“OFF”位置，則該位為“0”。撥碼開關的2—8位用于設定模塊的節(jié)點號(NODE ID)，第八位為位，第二位為位，模塊的節(jié)點號(NODE ID)是各位對應的十進制值之和，通過撥碼開關設定模塊的節(jié)點號(NODE ID)的有效范圍為0～127。
請注意：撥碼開關為配置撥碼，默認為OFF（下方），請不要撥動。
CAN節(jié)點號配置說明
2、CAN波特率配置
右側(cè)撥碼開關的1-4位用于設定模塊的波特率，為低位，第四位為高位。波特率與開關設置對應值如下表所示。
CAN波特率配置說明
七、快速上手
本章將使用廣成科技USBCAN-II Pro模塊及ECANTools軟件可以進行CAN總線數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送。軟件附帶的CANopen主站功能可以幫助調(diào)試CANopen從站，非常的方便實用。
使用廣成科技的USBCAN總線分析儀可模擬CAN總線通信設備，進行GCAN-4068模塊的通訊測試。USBCAN總線分析儀是一種直觀的CAN總線調(diào)試分析工具，使用該設備可以通過電腦監(jiān)控、模擬CAN數(shù)據(jù)收發(fā)，是從事CAN總線行業(yè)的工程師的工具。
CAN-4068模塊默認上電后切換至CANopen模式的05啟動狀態(tài)。
例如：默認GCAN-4068的Node ID為1（以下節(jié)點號均為1），則主站設備可接收到一條節(jié)點狀態(tài)數(shù)據(jù)，幀ID為0x701，標準幀，數(shù)據(jù)為0x05。
當前狀態(tài)，RPDO用于表示控制（寫入）通道的狀態(tài)，共有2個RPDO。其中RPDO1代表前4個通道，幀ID為0x180+Node ID。TPDO2代表后4個通道，幀ID為0x280+Node ID。
八、標準CANopen模式
1、上電啟動報文
GCAN-4068模塊滿足標準CANopen CiA 301協(xié)議，是標準的CANopen從站設備。GCAN-4068啟動后將主動發(fā)出一幀數(shù)據(jù)給主站，幀ID為0x700+Node ID。
例如：GCAN-4068的Node ID為1（以下節(jié)點號均為1），則主站設備可接收到一條節(jié)點狀態(tài)數(shù)據(jù)，幀ID為0x701，幀數(shù)據(jù)為0x7F。
2、NMT狀態(tài)切換
GCAN-4068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)個字節(jié)為命令符，第二個字節(jié)為節(jié)點號（若為00則控制全部節(jié)點）。例如：GCAN-4068的Node ID為1，命令GCAN-4068為進入操作狀態(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-4068模塊進入05啟動狀態(tài)。
3、PDO命令
GCAN-4068模塊采用PDO（Process Data Object，過程數(shù)據(jù)對象）對電流進行輸出。RPDO用于表示改變（寫入）通道的狀態(tài)，共有2個RPDO。其中RPDO1代表前4個通道，RPDO2代表后4個通道。其中，RPDO1，幀ID為0x200+Node ID，代表前4個通道。RPDO2，幀ID為0x300+Node ID，代表后4個通道。
RPDO1：
RPDO2：
電流輸出=數(shù)據(jù)*倍數(shù)。
注：最小值不為零時，若RPDO不給數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)小于最小值*倍數(shù)，通道輸出均為零。
2字節(jié)數(shù)據(jù)0xFF FF（65536）控制1路輸出，無論值為多少，數(shù)據(jù)為0xFF FF時輸出電流；且數(shù)據(jù)大于值*倍數(shù)時，輸出為電流。
舉例：默認最小值4mA，倍數(shù)100，RPDO1不給數(shù)據(jù)時，通道輸出為0mA；數(shù)據(jù)400以下（0x01 90）時，輸出均為0mA；數(shù)據(jù)01 90時輸出為4mA。
默認值24mA，倍數(shù)100，數(shù)據(jù)2400（0x09 60）時，通道輸出為24mA，數(shù)據(jù)大于0x09 60時，通道輸出為24mA，數(shù)據(jù)為0xFF FF時，通道輸出為24mA。
例如，GCAN-4068模塊節(jié)點號設為1。默認通道1最小值為4，值為24，倍數(shù)為100倍（最小值、值、倍數(shù)均可自定義）。
若需要通道1輸出的電流為值24，則對應數(shù)據(jù)為24*倍數(shù)，倍數(shù)值為100，則通道1對應數(shù)據(jù)為24*100=2400，轉(zhuǎn)換為16進制是09 60，又因為數(shù)據(jù)傳輸中低位在前高位在后，所以數(shù)據(jù)為60 09。若其余通道無輸出，通道對應數(shù)據(jù)為00 00。則RPDO1命令的幀ID為0x201，數(shù)據(jù)長度（DLC）為8，幀數(shù)據(jù)為60 09 00 00 00 00 00 00。
若需要通道5輸出的電流為最小值4，則對應數(shù)據(jù)為4*倍數(shù)，倍數(shù)值為100，則通道5對應數(shù)據(jù)為4*100=400，轉(zhuǎn)換為16進制是01 90，又因為數(shù)據(jù)傳輸中低位在前高位在后，所以數(shù)據(jù)為90 01。若其余通道均無輸出，通道對應數(shù)據(jù)為00 00。
則RPDO2命令的幀ID為0x301，數(shù)據(jù)長度（DLC）為8，幀數(shù)據(jù)為90 01 00 00 00 00 00 00。此時，通道1輸出電流為20mA，通道5輸出電流為4mA，其余通道無電流輸出。
4、SDO命令
服務數(shù)據(jù)對象SDO（ServiceDataObjects）主要用來訪問節(jié)點的對象字典，可以直接對GCAN-4068的參數(shù)進行讀寫配置。配置后重新上電生效。
（1）修改系統(tǒng)模式
GCAN-4068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)位于對象字典索引0x2400、子索引0x00，數(shù)據(jù)類型Unsigned8。
（2）修改電流輸出最小值、值、倍數(shù)
GCAN-4068模塊可通過發(fā)送SDO命令寫參數(shù)，修改模塊每一路輸出的最小值、值、倍數(shù)。該參數(shù)位于對象字典索引0x2401至2408、子索引0x00，數(shù)據(jù)類型Unsigned32。量程為0-24mA。
每一路的值、最小值、倍數(shù)均可自由配置為不同數(shù)值。最小值的數(shù)據(jù)類型為Unsigned8，默認值為0x04。
值的數(shù)據(jù)類型為Unsigned8，默認值為0x18，即10進制24，大于0x18則輸出值0x18。倍數(shù)的數(shù)據(jù)類型為Unsigned16，默認值為0x64，即10進制100。
電流輸出的公式為：設置數(shù)據(jù)=電流輸出值*倍數(shù)。
為了輸入精度，倍數(shù)可自由配置，例如：設置電流輸出0mA為0x00，設置電流輸出24mA為0xFFFF，即十進制65535，那么倍數(shù)為（65536-0）/24=2730.6，取2730時，設置數(shù)據(jù)達不到0xFFFF；由于大于24mA輸出為24mA，設置數(shù)據(jù)取0xFFFF即可，故取倍數(shù)為2731，即十六進制的0x0A AB。
（1）配置操作舉例
CANopen模式配置操作舉例：（以節(jié)點號為1舉例）默認模式上電后：
1、模塊配置為標準CANopen模式
報文：ID：0x601數(shù)據(jù)：2F 00 24 00 03 00 00 00，設置模塊為標準CANopen模式。
2、修改第1路輸出最小值、值、倍數(shù)
報文：ID：0x601數(shù)據(jù)：23 01 24 00 00 18 AB 0A，設置第1路輸出最小值為0，即16進制的0x00；值為24，即16進制的0x18；倍數(shù)為2730，即16進制的0x0A AB。
重新上電后，配置生效。
（2）使用操作舉例
CANopen模式操作舉例：（以節(jié)點號為1舉例）配置完重新上電后：
1、NMT狀態(tài)切換
報文：ID：0x000數(shù)據(jù)：01 01，設置模塊為05啟動狀態(tài)。
當前狀態(tài)，即可對輸出進行改變（寫入）。
2、若設置第1路輸出為值24mA，設置數(shù)據(jù)為值0xFF FF；RPDO1：幀ID為0x200+Node ID，用以寫入（設置）輸出的數(shù)據(jù)
路有輸出為值24mA，數(shù)據(jù)如圖所示：
3、若設置第1路輸出為12mA，設置數(shù)據(jù)為電流輸出*倍數(shù)即12*2731=32772（0x80 04）；RPDO1：幀ID為0x200+Node ID，用以寫入（設置）輸出的數(shù)據(jù)
路有輸出為12mA，數(shù)據(jù)如圖所示：
九、GCAN-4068對象字典
十、技術規(guī)格
