快速上手

GCAN-4048 模块是集成 1 路标准 CANopen 接口、8 路热电偶输入的工业级CANopen 模拟量采集模块。采用 GCAN-4048 模块,用户可同时采集 8 路信号,实现远程模拟量采集设备和CANopen 网络之间的连接,构成 CANopen 网络中模拟量信号采集的控制节点。 GCAN-4048 模块目前支持 J 型、K 型、T 型、S 型热电偶,8 路可同时自由配置热电偶型号,倍数和偏移量均可自由配置。GCAN-4048 模块是模拟量信号采集的关键性工具,默认上电后自动接收数据,同时该模块具有体积小巧、接线便捷等特点。GCAN-4048 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。

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一、接口定义功能及设备状态指示灯

1.接口定义及功能
GCAN-4048模块集成8路热电偶输入接口正端、8路热电偶输入接口负端、1 路DC8~32V电源接口、1路CAN总线接口。GCAN-4048模块4路热电偶输入接口正端、4路热电偶输入接口负端接口、CAN-bus接口如图2.2所示,接口定义如表2.2所示。
图2.24路热电偶输入、CAN-bus接口位置
表 2.2 4 路热电偶输入、CAN-bus 接口定义
GCAN-4048模块的电源接口、4路热电偶输入接口正端、4路热电偶输入接口负端接口位置如图2.3所示,接口定义如表2.3所示。
图2.34路热电偶输入、CAN-bus接口位置
表 2.3 CAN-bus 接口定义
GCAN-4048 模块拨码开关如图 2.4 所示,GCAN-4048 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。
图 2.4 GCAN-4048 模块拨码开关
2.系统状态指示灯
GCAN-4048 模块支持工业现场常见的+8~32V 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。
2.1系统状态指示灯
GCAN-4048模块具有1个SYS指示灯、1个PWR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3.2所示。
表 3.2 GCAN-4048 模块指示灯状态
图 3.3 GCAN-4048 PWR 和 SYS 灯状态
图 3.4 GCAN-4048 CAN 灯状态
图 3.5 GCAN-4048 CAN 灯状态

二、配置说明

用户可使用模块上方的拨码开关自行设定 GCAN-4048 模块的参数,以满足实际应用场合的需要。GCAN-4048 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-4048 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4.1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。
图 4.1 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4.2所示。
图 4.2 CAN 波特率配置说明

三、快速上手

章将使用广成科技USBCAN-IIPro模块及ECANTools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-4048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。
CAN-4048模块默认上电后切换至CANopen模式的05启动状态。
例如:默认GCAN-4048的NodeID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。
当前状态,TPDO用于表示模拟量采集目前的状态,共有2个TPDO。其中TPDO1代表前4个通道,帧ID为0x180+NodeID。TPDO2代表后4个通道,帧ID为0x280+NodeID。数据的具体含义详见6.3章。

四、标准CANopen模式

1.上电启动报文
GCAN-4048模块满足标准CANopenCiA301协议,是标准的CANopen从站设备。GCAN-4048启动后将主动发出一帧数据给主站,帧ID为0x700+NodeID。
例如:GCAN-4048的NodeID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。
2.NMT状态切换
GCAN-4048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-4048的NodeID为1,命令GCAN-4048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0101,GCAN-4048模块进入05启动状态。
3.PDO命令
GCAN-4048模块采用PDO(ProcessDataObject,过程数据对象)对温度进行采集。TPDO用于表示模拟量采集目前的状态,共有2个TPDO。其中TPDO1 代表前4个通道,TPDO2代表后4个通道。每个通道的默认值0x80 00。
其中,TPDO1,帧ID为0x180+NodeID,代表前4个通道。TPDO2,帧ID为0x280+NodeID,代表后4个通道。
TPDO1:
TPDO2:
例如,GCAN-4048模块节点号设为1。若通道1输入的温度为28度,则对应数据为28*倍数+偏移量,倍数默认值为10,偏移量默认值为0(热电偶类型、倍数和偏移量的值均可修改,会在5.4中讲解),则通道1对应数据为28*10+0=280,转换为16进制是0118,又因为数据传输中低位在前高位在后,所以数据为1801。若其余通道均无输入,通道对应数据为0080,则TPDO1命令的帧ID为0x181,数据长度(DLC)为8,帧数据为18 01 00 80 00 80 00 80。TPDO2命令的帧ID为0x281,数据长度(DLC)为8,帧数据为00 80 00 80 00 80 00 80。
如图所示,因为数据传输中低位在前高位在后,所以数据为0117。有误差,但在允许范围内。
4.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-4048的参数进行读写配置。配置后重新上电生效。
4.1  修改系统模式
GCAN-4048 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GCAN-4048 模块可通过发送 SDO 命令写参数,修改模块的使用模式。该参引 0x2400、子索引 0x00,数据类型 Unsigned8。
4.2 修改热电偶类型、倍数、偏移量
GCAN-4048模块可通过发送SDO命令写参数,修改模块每一路输入的热电偶类型、倍数、偏移量。该参数位于对象字典索引0x2401至2408、子索引0x00,数据类型Unsigned32。
每一路的热电偶类型、倍数、偏移量均可自由配置为不同类型。倍数的数据类型为Unsigned8,为了确定精度,必须大于0。
偏移量的数据类型为 INTEGER16,正负值均可。
热电偶类型对应数据的关系见下表,其他数据不生效。
温度的计算公式为:输出值=实际温度*倍数+偏移量。
为了输入精度,倍数可自由配置,例如:设置0度为100,设置100度为10000,那么倍数为(10000-100)/100=99,偏移量为100,那么0度的输出值根据公式为:0*99+100=100;100度的输出值根据公式为:100*99+100=10000。
5.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:2F00240003000000,设置模块为标准CANopen 模式。
2、修改第2路热电偶类型、倍数、偏移量
报文:ID:0x601数据:2302240002636400,设置第2路为J型热电偶,倍数为99倍,即16进制的0x63,偏移量为100,即16进制为0x64。
重新上电后,配置生效。

五、GCAN-4048对象字典

请参照用户使用手册第18页:
2024-10-17
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