快速上手-4056

GCAN-4056 模块是集成 1 路标准 CAN/CANopen 接口、8 路开关量输入通道、8 路开关量输出通道的工业级 CANopen 数字量输入输出模块。采用 GCAN-4056模块,用户可用于采集数字量输入信号,并输出数字量信号,控制开关,实现远程开关设备和CANopen网络之间的连接,构成CANopen网络中数据量信号采集、输出的控制节点。 GCAN-4056 模块是数字量信号采集和输出的关键性工具,同时该模块具有体积小巧、接线便捷等特点。GCAN-4056 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-4056用户手册:点击下载
GCAN-IO-4056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-4056模块集成一路DC9-30V电源接口、1路标准CANopen接口、8路开关量输入接口、8路开关量输出接口。GCAN-4056模块电源接口、8路开关量输入接口位置如图2.2所示,接口定义如表2.2所示。
表 2.2 电源及 8 路开关量输入接口定义 选择图片历史
GCAN-4056模块CAN-bus通道,由1个4Pin插拔式接线端子引出,可以用于连接1个CAN-bus网络或者CAN-bus接口的设备。GCAN-4056模块CAN-bus接口、8路开关量输出接口位置如图2.3所示,接口定义如表2.3所示。
图2.2电源及8路开关量输入接口位置
表 2.3 CAN-bus 接口、8 路开关量输出接口定义 
GCAN-4056模块拨码开关如图2.4所示,GCAN-4056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-4056模块拨码开关
2.系统状态指示灯
GCAN-4056 模块支持工业现场常见的+9~30V 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-4056模块具有1个PWR指示灯、1个SYS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-4056 模块指示灯状态
指示灯立即点亮;
图3.1 GCAN-4056 PWR、SYS和CAN灯状态
图3.2 GCAN-4056 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-4056模块的参数,以满足实际应用场合的需要。GCAN-4056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-4056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4.1CAN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 4.2 CAN 波特率配置说明

三、快速上手

GCAN-4056模块支持CANopen和CAN两种模式,默认CANopen模式,使用说明如下:
GCAN-4056模块默认上电后切换至CANopen模式的05启动状态,默认模块上电后立即对数字量信号进行采集并可控制(写入)输出。
例如:默认GCAN-4056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,TPDO1用于表示数字量DI状态,如图所示,帧ID为0x180+Node ID,默认帧数据第一个字节为数字量输入状态。DI4在高位,DI1在低位。
RPDO1用于表示控制(写入)数字量输出的状态,帧ID为0x200+NodeID,数字量输出默认由一个字节来控制(写入),DO4在高位,DO1在低位。
具体请参照“四、标准CANopen模式中3.PDO命令”。

四、标准CANopen模式

1.节点状态
GCAN-4056模块满足标准CANopenCiA301协议,是标准的CANopen设备。GCAN-4056启动后将主动发出一帧数据给主站,帧ID为0x700+NodeID。
例如:默认GCAN-4056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4056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-4056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-4056的NodeID为1,命令GCAN-4056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-4056模块进入05启动状态。
3.PDO命令
GCAN-4056模块采用PDO(ProcessDataObject,过程数据对象)对数字量信号进行采集或写入输出。DI、DO每一路的具体位置均可自由配置,详见“四、标准CANopen模式中4.SDO命令
其中,TPDO1用于表示数字量DI状态,帧ID为0x180+NodeID,默认帧数据第一个字节为数字量输入状态。
TPDO1:
DI4在高位,DI1在低位。例如,GCAN-4056模块节点号设为1。此时DI1 状态为1,其余DI状态均为0。则CAN总线主站一端接收的DI状态数据为0x01。
如需要控制(写入)GCAN-4056模块数字量输出的状态,需接收RPDO1命令(由主站发出的),帧ID为0x200+NodeID,数据长度为1,帧数据第一个字节为需要设置的数字量输出状态。
RPDO1用于表示改变(写入)数字量输出的状态,帧ID为0x200+NodeID,数字量输出默认由一个字节来控制(写入),DO4在高位,DO1在低位。
RPDO1:
DO4在高位,DO1在低位。例如,GCAN-4056模块节点号设为1。若需要设置DO4状态为1,其余DO状态均为0,则CAN总线主站一端发送的帧ID为0x201,帧数据为0x08。
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-4056的参数进行读写配置。配置后重新上电生效。
4.1  SDO写入对象字典
SDO写入对象字典中数据类型的长度为32位参数命令:
SDO 写入对象字典中数据类型的长度为 16 位参数命令:
SDO 写入对象字典中数据类型的长度为 8 位参数命令:
从机应答写入对象字典的值写入成功: 
从机应答写入对象字典的值写入失败:
4.2  修改使用模式
GCAN-4056 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。
4.3  修改每一路 DI 的显示位置
GCAN-4056 模块可通过发送 SDO 命令写参数,修改每一路 DI 的显示位置。前 4 路传输类型的数据位于对象字典索引 0x2407、子索引 0x00,数据类型Unsigned32。
最多设置在第 64 位显示。换算成 16 进制,数据最低 0x01,最高 0x40,0x00或者 0x40 以上不生效。
后 4 路传输类型的数据位于对象字典索引 0x2408、子索引 0x00,数据类型Unsigned32。
最多设置在第 64 位显示。换算成 16 进制,数据最低 0x01,最高 0x40,0x00或者 0x40 以上不生效。
4.4  修改每一路 DO 的写入位置
GCAN-4056模块可通过发送SDO命令写参数,修改每一路DO的写入位置。前4路传输类型的数据位于对象字典索引0x2403、子索引0x00,数据类型Unsigned32。
最多设置在第 64 位。换算成 16 进制,数据最低 0x01,最高 0x40,0x00 或者 0x40 以上不生效。
后 4 路传输类型的数据位于对象字典索引 0x2404、子索引 0x00,数据类型Unsigned32。
最多设置在第 64 位。换算成 16 进制,数据最低 0x01,最高 0x40,0x00 或者 0x40 以上不生效。
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:2F 00 24 00 03 00 00 00,设置模块为标准CANopen 模式。
2、修改前4路DI的显示位置
报文:ID:0x601数据:23 07 24 00 02 14 28 3C,设置模块第4路在0x3C 即十进制第60位显示,模块第3路在0x28即十进制第40位显示,模块第2路在0x14即十进制第20位显示,模块第1路在0x02即十进制第2位显示。
3、修改前4路DO的写入位置
报文:ID:0x601数据:23 03 24 00 02 14 28 3C,设置模块第4路在0x3C 即十进制第60位可被写入,模块第3路在0x28即十进制第40位可被写入,模块第2路在0x14即十进制第20位可被写入,模块第1路在0x02即十进制第2 位可被写入。
重新上电后,配置生效。当前标准CANopen模式可以直接配置。
6.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,即可读取DI数据,或对DO数据进行写入。
2、第4路在第60位显示,第3路在第40位显示,第2路在第20位显示,第4路在第2位显示。
TPDO1:帧 ID 为 0x180+Node ID,用以读取 DI 数据
若第一路、第二路有输入,第三路、第四路无输入,数据如图所示:
3、第4路在第60位可被写入(设置),第3路在第40位可被写入(设置),第2路在第20位可被写入(设置),第4路在第2位可被写入(设置)。
RPDO1:帧 ID 为 0x200+Node ID,用以写入(设置)DO 数据
若写入(设置)第一路、第二路无输出,第三路、第四路有输出,数据如图所示:

五、CAN 模式相关参数配置

请注意:CAN 模式下只有数据收发,无法配置相关参数。若想重新配置参数,请复位进入 CANopen 模式重新配置。
1.修改 CAN 模式下 DI 输入数据长度、循环时间
GCAN-4056模块可通过发送SDO命令写参数,修改DI数据长度、循环时间。该传输类型的数据位于对象字典索引0x2402、子索引0x00,数据类型Unsigned32。
2.修改每一路DI的显示位置
GCAN-4056模块可通过发送SDO命令写参数,修改每一路DI的显示位置。前4路传输类型的数据位于对象字典索引0x2407、子索引0x00,数据类型Unsigned32。
最多设置在第64位显示。换算成16进制,数据最低0x01,最高0x40,0x00或者0x40以上不生效。
后 4 路传输类型的数据位于对象字典索引 0x2408、子索引 0x00,数据类型Unsigned32。
最多设置在第 64 位显示。换算成 16 进制,数据最低 0x01,最高 0x40,0x00或者 0x40 以上不生效。
3.修改 CAN 模式下输出 DO 超时时间、DO 数据长度
GCAN-4056 模块可通过发送 SDO 命令写参数,修改 DO 超时时间,DO 数据长度。该传输类型的数据位于对象字典索引 0x2401、子索引 0x00,数据类型Unsigned8。
超时时间:默认输出 2S 后,4056 模块停止输出。
4.修改每一路 DO 的写入位置
GCAN-4056 模块可通过发送 SDO 命令写参数,修改每一路 DO 的写入位置。前 4 路该传输类型的数据位于对象字典索引 0x2403、子索引 0x00,数据类型Unsigned32。
最多设置在第 64 位。换算成 16 进制,数据最低 0x01,最高 0x40,0x00 或者 0x40 以上不生效。
后 4 路该传输类型的数据位于对象字典索引 0x2404、子索引 0x00,数据类型 Unsigned32。
最多设置在第 64 位。换算成 16 进制,数据最低 0x01,最高 0x40,0x00 或者 0x40 以上不生效。
5.修改输入数据帧 ID
GCAN-4056 模块可通过发送 SDO 命令写参数,修改模块的输入帧 ID。该传输类型的数据位于对象字典索引 0x2406、子索引 0x00,数据类型 Unsigned32。输入数据帧 ID,指的是 CAN模式下,输入 DI 数据的帧 ID。
数据举例:
23 06 24 00 01 00 00 00,设置模块输入数据帧 ID 为 0x001,帧格式为标准帧。
23 06 24 00 00 08 00 80,设置模块输入数据帧 ID 为 0x00000800,帧格式为扩展帧。
6.修改输出数据帧 ID
GCAN-4056 模块可通过发送 SDO 命令写参数,修改模块的输出数据帧 ID。该传输类型的数据位于对象字典索引 0x2405、子索引 0x00,数据类型Unsigned32。输出数据帧 ID,指的是 CAN 模式下,通过帧 ID 控制 DO 输出。
数据举例:
23 05 24 00 01 00 00 00,设置模块输出数据帧 ID 为 0x001,帧格式为标准帧。
23 05 24 00 00 08 00 80,设置模块输出数据帧 ID 为 0x00000800,帧格式为扩展帧。
7.配置操作举例
CAN 模式操作举例:(以节点号为 1 举例)默认模式上电后:
1、模块配置为 CAN 模式
报文:ID:0x601 数据:2F 00 24 00 01 00 00 00,设置模块为 CAN 模式。
2、修改 DI 输入长度、循环时间
报文:ID:0x601 数据:23 02 24 00 08 E8 03 00,设置模块输入长度为 8个字节,循环时间为 0x03E8 转换为 10 进制是 1000ms。
3、修改前 4 路 DI 的显示位置
报文:ID:0x601 数据:23 07 24 00 02 14 28 3C,设置模块第 4 路在 0x3C即十进制第 60 位显示,模块第 3 路在 0x28 即十进制第 40 位显示,模块第 2 路在 0x14 即十进制第 20 位显示,模块第 1 路在 0x02 即十进制第 2 位显示。
4、修改 CAN 模式下 DO 超时时间、数据长度
报文:ID:0x601 数据:2F 01 24 00 08 00 00 00,设置模块输出长度为 8个字节,无超时时间。
5、修改每一路 DO 的写入位置
报文:ID:0x601 数据:23 03 24 00 02 14 28 3C,设置模块第 4 路在 0x3C即十进制第 60 位可被写入,模块第 3 路在 0x28 即十进制第 40 位可被写入,模块第 2 路在 0x14 即十进制第 20 位可被写入,模块第 1 路在 0x02 即十进制第 2位可被写入。
6、修改输入数据帧 ID
报文:ID:0x601 数据:23 06 24 00 11 00 00 00,设置模块输入数据帧 ID为 0x11,帧格式为标准帧。
7、修改输出数据帧 ID
报文:ID:0x601 数据:23 05 24 00 33 00 00 00,设置模块输出数据帧 ID为 0x33,帧格式为标准帧。
重新上电后,配置生效。请注意:CAN 模式下只有数据收发,无法配置相关参数。若想重新配置参数,请设备复位后进入 CANopen 模式重新配置。

六、CAN 模式使用

1.默认参数使用
GCAN-4056模块通过0x2400配置为CAN模式,其他参数为默认值(默认帧数据第一个字节为数字量输入/输出状态,DI4/DO4在高位,DI1/DO1在低位),重新上电,CAN模式的数据收发如图所示。CAN模式相关参数请参照“五、CAN模式相关餐宿配置”。
输入帧ID指的是输入DI的ID,默认0x00000025;输出帧ID指的是可通过该ID控制DO的输出,默认为0x00000017,扩展帧有效;超时时间默认2S,即2S后4056停止输出,若需要持续输出,发送间隔应小于等于2S。
请注意:CAN模式下只有数据收发,无法配置相关参数。若想重新配置参数,请设备复位后进入CANopen模式重新配置。

七、GCAN-4056对象字典

2024-10-17
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