快速上手

GCAN-4068 模块是集成 1 路标准 CANopen 接口、8 路 0-24mA 电流输出的工业级 CANopen 模拟量输出模块。采用 GCAN-4068 模块,用户可输出电流信号,实现远程设备和 CANopen 网络之间的连接,构成 CANopen 网络中信号输出的控制节点。 GCAN-4068 模块是模拟量信号输出的关键性工具,同时该模块具有体积小巧、接线便捷等特点。GCAN-4068 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。

GCAN-IO-4068用户手册:点击下载
GCAN-IO-4068的EDS:点击下载

一、接口定义功能及设备状态指示灯

1.接口定义及功能
GCAN-4068模块集成8路0-24mA电流输出接口、8路0-24mA电流输出接口GND端、1路DC8~32V电源接口、1路CAN总线接口。GCAN-4068模块4路电流输出接口、4路0-24mA电流输出接口GND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路电流输出、CAN-bus接口位置
表 2.2 4 路电流输出、CAN-bus 接口定义
GCAN-4068模块的电源接口、4路电流输出接口正端、4路电流输出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2.3  4路电流输出、CAN-bus接口位置
表 2.3 CAN-bus 接口定义
GCAN-4068模块拨码开关如图2.4所示,GCAN-4068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2.4GCAN-4068模块拨码开关
2.系统状态指示灯
GCAN-4068 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-4068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-4068 模块指示灯状态
图 3.3 GCAN-4068 PWR 和 SYS 灯状态
图 3.4 GCAN-4068 CAN 灯状态
图 3.5 GCAN-4068 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-4068模块的参数,以满足实际应用场合的需要。GCAN-4068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-4068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(NODEID),第八位为最低位,第二位为最高位,模块的节点号(NODEID)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(NODEID)的有效范围为0~127。
请注意:拨码开关第一位为配置拨码,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4.1CAN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4.2CAN波特率配置说明

三、快速上手

本章将使用广成科技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。
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-4068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。
CAN-4068模块默认上电后切换至CANopen模式的05启动状态,默认模块上电后可控制(写入)输出。
例如:默认GCAN-4068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,RPDO用于表示控制(写入)通道的状态,共有2个RPDO。其中RPDO1代表前4个通道,帧ID为0x200+NodeID。RPDO2代表后4个通道,帧ID为0x300+NodeID。数据的具体含义详见“ 四、标准CANopen模式中3.PDO命令 ”。

四、标准CANopen模式

1.上电启动报文
GCAN-4068模块满足标准CANopenCiA301协议,是标准的CANopen从站设备。GCAN-4068启动后将主动发出一帧数据给主站,帧ID为0x700+NodeID。
例如:GCAN-4068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。
对象字典0x100C,节点守护时间,默认为0,默认不开启超时功能;对象字典0x100D,LifeTimeFactor,默认为3。
0x100C和0x100D通过SDO配置后,主站主动发送命令来询问从站节点的状态(NodeGuarding),节点守护命令帧ID为0x700+NodeID,远程帧。若从站4068收不到主站的节点保护报文,延迟100C(ms)*100D时间后,从站进入Pre-operational模式,并停止所有输出。
2.NMT状态切换
GCAN-4068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-4068的NodeID为1,命令GCAN-4068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-4068模块进入05启动状态。
3.PDO命令
GCAN-4068模块采用PDO(ProcessDataObject,过程数据对象)对电流进行输出。RPDO用于表示改变(写入)通道的状态,共有2个RPDO。其中RPDO1 代表前4个通道,RPDO2代表后4个通道。
其中,RPDO1,帧ID为0x200+NodeID,代表前4个通道。RPDO2,帧ID为0x300+NodeID,代表后4个通道。
RPDO1:
RPDO2:
电流输出 = 数据 * 倍数。
注:最小值不为零时,若 RPDO 不给数据或数据小于最小值 * 倍数,通道输出均为零。
2 字节数据最大 0xFF FF(65536)控制 1 路输出,无论最大值为多少,数据为 0xFF FF 时输出最大电流;且数据大于 最大值 * 倍数 时,输出为最大电流。
举例:默认最小值4mA,倍数100,RPDO1不给数据时,通道输出为0mA;数据400以下(0x0190)时,输出均为0mA;数据0190时输出为4mA。
默认最大值24mA,倍数100,数据2400(0x0960)时,通道输出为24mA,
数据大于0x0960时,通道输出为24mA,数据为0xFFFF时,通道输出为24mA。
例如,GCAN-4068 模块节点号设为 1。默认通道 1 最小值为 4,最大值为 24,倍数为 100 倍(最小值、最大值、倍数均可自定义,详见 6.4.2 章节)。
若需要通道 1 输出的电流为最大值 24,则对应数据为 24 * 倍数,倍数值为100,则通道 1 对应数据为 24*100=2400,转换为 16 进制是 09 60,又因为数据传输中低位在前高位在后,所以数据为 60 09。若其余通道无输出,通道对应数据为 00 00。
则 RPDO1 命令的帧 ID 为 0x201,数据长度(DLC)为 8,帧数据为 60 09 00 00 00 00 00 00。
若需要通道5输出的电流为最小值4,则对应数据为4*倍数,倍数值为100,则通道5对应数据为4*100=400,转换为16进制是0190,又因为数据传输中低位在前高位在后,所以数据为9001。若其余通道均无输出,通道对应数据为00 00。
则 RPDO2 命令的帧 ID 为 0x301,数据长度(DLC)为 8,帧数据为 90 01 00 00 00 00 00 00。
此时,通道 1 输出电流为 20mA,通道 5 输出电流为 4mA,其余通道无电流输出。
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-4068 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-4068 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引 0x2400、子索引 0x00,数据类型 Unsigned8。
4.2  修改电流输出最小值、最大值、倍数
GCAN-4068 模块可通过发送 SDO 命令写参数,修改模块每一路输出的最小值、最大值、倍数。该参数位于对象字典索引 0x2401 至 2408、子索引 0x00,数据类型 Unsigned32。量程为 0-24mA。
每一路的最大值、最小值、倍数均可自由配置为不同数值。
最小值的数据类型为 Unsigned8,默认值为 0x04。
最大值的数据类型为 Unsigned8,默认值为 0x18,即 10 进制 24,大于 0x18则输出最大值 0x18。
倍数的数据类型为 Unsigned16,默认值为 0x64,即 10 进制 100。
电流输出的公式为:设置数据 = 电流输出值 * 倍数。
为了输入精度,倍数可自由配置,例如:设置电流输出 0mA 为 0x00,设置电流输出 24mA 为 0xFFFF,即十进制 65535,那么倍数为(65536-0)/24=2730.6,取 2730 时,设置数据达不到 0xFFFF;由于大于 24mA 输出为 24mA,设置数据取 0xFFFF 即可,故取倍数为 2731,即十六进制的 0x0AAB。
5.配置、使用操作举例
5.1  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:2F 00 24 00 03 00 00 00,设置模块为标准 CANopen模式。
2、修改第 1 路输出最小值、最大值、倍数
报文:ID:0x601 数据:23 01 24 00 00 18 AB 0A,设置第 1 路输出最小值为 0,即 16 进制的 0x00;最大值为 24,即 16 进制的 0x18;倍数为 2730,即 16进制的 0x0AAB。
重新上电后,配置生效。
5.2  使用操作举例
CANopen 模式操作举例:(以节点号为 1 举例)配置完重新上电后:
1、NMT 状态切换
报文:ID:0x000 数据:01 01,设置模块为 05 启动状态。
当前状态,即可对输出进行改变(写入)。
2、若设置第 1 路输出为最大值 24mA,设置数据为最大值 0xFF FF;
RPDO1:帧 ID 为 0x200+Node ID,用以写入(设置)输出的数据
第一路有输出为最大值 24mA,数据如图所示:
3、若设置第 1 路输出为 12mA,设置数据为 电流输出 * 倍数即12 * 2731 = 32772(0x80 04);
RPDO1:帧 ID 为 0x200+Node ID,用以写入(设置)输出的数据
第一路有输出为 12mA,数据如图所示:

五、GCAN-4068 对象字典

请参考手册第19页: GCAN-IO-4068用户GCAN-4068 CANopen IO模块用户手册
2024-10-17
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