一、功能概述
沈陽廣成科技GCAN-4056模塊是集成1路標準CANopen接口、8路開關(guān)量輸入通道、8路開關(guān)量輸出通道的工業(yè)級CANopen數(shù)字量輸入輸出模塊。采用GCAN-4056模塊，用戶可用于采集數(shù)字量輸入信號，并輸出數(shù)字量信號，控制開關(guān)，實現(xiàn)遠程開關(guān)設(shè)備和CANopen網(wǎng)絡(luò)之間的連接，構(gòu)成CANopen網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)量信號采集、輸出的控制節(jié)點。GCAN-4056模塊是數(shù)字量信號采集和輸出的關(guān)鍵性工具，同時該模塊具有體積小巧、接線便捷等特點。GCAN-4056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(shè)備參數(shù)
沈陽廣成科技GCAN-4056模塊的設(shè)備參數(shù)包括：
（1）CAN-bus支持CAN2.0A和CAN2.0B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9~30V DC供電，140mA（靜默態(tài)電流：40mA）；
（5）數(shù)字量輸入通道數(shù)：8路；
（6）數(shù)字量輸出通道數(shù)：8路；
（7）數(shù)字量輸入信號：支持干接點、濕接點輸入；
（8）濕接點數(shù)字量輸入高電平信號（數(shù)字1）：+5V~30V；
（9）濕接點數(shù)字量輸入低電平信號（數(shù)字0）：≤+3V；
（10）數(shù)字量輸出信號：集電極開漏輸出，最大負載電壓+30V，最大漏電流150mA；
（11）DI、DO、CANopen接口使用端子接口；
（12）使用撥碼開關(guān)配置模塊波特率及節(jié)點號；
（13）可用配套卡軌連接件，安裝到DIN卡軌上；
（14）工作溫度范圍：-40℃~+85℃；
三、應用領(lǐng)域
沈陽廣成科技GCAN-4056模塊的設(shè)備應用領(lǐng)域包括：
（1）工業(yè)現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)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(shè)備安裝
1、設(shè)備尺寸
設(shè)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-4056外形尺寸
2、接口定義及功能
GCAN-4056模塊集成一路DC9-30V電源接口、1路標準CANopen接口、8路開關(guān)量輸入接口、8路開關(guān)量輸出接口。GCAN-4056模塊電源接口、8路開關(guān)量輸入接口位置如圖所示，接口定義如表所示。
電源及8路開關(guān)量輸入接口位置
電源及8路開關(guān)量輸入接口定義
GCAN-4056模塊CAN-bus通道，由1個4 Pin插拔式接線端子引出，可以用于連接1個CAN-bus網(wǎng)絡(luò)或者CAN-bus接口的設(shè)備。GCAN-4056模塊CAN-bus接口、8路開關(guān)量輸出接口位置如圖所示，接口定義如表所示。
CAN-bus接口、8路開關(guān)量輸出接口位置
CAN-bus接口、8路開關(guān)量輸出接口定義
GCAN-4056模塊撥碼開關(guān)如圖所示，GCAN-4056模塊撥碼開關(guān)最左側(cè)為復位按鍵，默認在下方，上電時撥上，再撥下，重新上電后恢復出廠設(shè)置。復位按鍵右側(cè)7位為節(jié)點號設(shè)置開關(guān)。最右側(cè)4位為波特率設(shè)置開關(guān)。左側(cè)為高位，右側(cè)為低位。
GCAN-4056模塊撥碼開關(guān)
五、設(shè)備使用
1、電源連接
GCAN-4056模塊支持工業(yè)現(xiàn)場常見的+9~30V 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-4056模塊具有1個PWR指示燈、1個SYS指示燈、1個CAN指示燈來指示設(shè)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-4056模塊指示燈狀態(tài)
● 默認CANopen模式，GCAN-4056模塊上電后，PWR、SYS、CAN三個指示燈立即點亮；
● 當GCAN-4056模塊自檢完成后，SYS燈綠色閃爍，如下圖所示；
● 當CAN端有數(shù)據(jù)傳輸時，CAN燈呈現(xiàn)綠色閃爍，如下圖所示；
GCAN-4056 PWR、SYS和CAN燈狀態(tài)
● CAN模式，SYS燈常亮，如上圖所示；
● 如果CAN總線出現(xiàn)通訊錯誤，CAN燈將變紅，如下圖所示。
GCAN-4056 CAN燈狀態(tài)
六、配置說明
用戶可使用模塊上方的撥碼開關(guān)自行設(shè)定GCAN-4056模塊的參數(shù)，以滿足實際應用場合的需要。GCAN-4056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(guān)改變GCAN-4056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
如下圖所示，撥碼開關(guān)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(guān)的2—8位用于設(shè)定模塊的節(jié)點號(NODE ID)，第八位為最低位，第二位為最高位，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(guān)設(shè)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(guān)第一位為復位撥碼，默認為OFF（下方），上電時撥上，再撥下，重新上電后恢復出廠設(shè)置。
CAN節(jié)點號配置說明
2、CAN波特率配置
右側(cè)撥碼開關(guān)的1-4位用于設(shè)定模塊的波特率，第一位為低位，第四位為高位。波特率與開關(guān)設(shè)置對應值如下表所示。
CAN波特率配置說明
七、快速上手
GCAN-4056模塊支持CANopen和CAN兩種模式，默認CANopen模式，使用說明如下：
GCAN-4056模塊默認上電后切換至CANopen模式的05啟動狀態(tài)，默認模塊上電后立即對數(shù)字量信號進行采集并可控制（寫入）輸出。
例如：默認GCAN-4056的Node ID為1（以下節(jié)點號均為1），則主站設(shè)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)，TPDO1用于表示數(shù)字量DI狀態(tài)，如圖所示，幀ID為0x180+NodeID，默認幀數(shù)據(jù)第一個字節(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)字量輸出默認由一個字節(jié)來控制（寫入），DO4在高位，DO1在低位。
八、標準CANopen模式
1、節(jié)點狀態(tài)
GCAN-4056模塊滿足標準CANopen CiA 301協(xié)議，是標準的CANopen從站設(shè)備。GCAN-4056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：默認GCAN-4056的Node ID為1（以下節(jié)點號均為1），則主站設(shè)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。
對象字典0x100C，節(jié)點守護時間，默認為0，默認不開啟超時功能；對象字典0x100D，Life Time Factor，默認為3。
0x100C和0x100D通過SDO配置后，主站主動發(fā)送命令來詢問從站節(jié)點的狀態(tài)（Node Guarding），節(jié)點守護命令幀ID為0x700+Node ID，遠程幀。若從站4056收不到主站的節(jié)點保護報文，延遲100C(ms)*100D時間后，從站進入Pre-operational模式，并停止所有輸出。
2、NMT狀態(tài)切換
GCAN-4056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-4056的Node ID為1，命令GCAN-4056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-4056模塊進入05啟動狀態(tài)。
3、PDO命令
GCAN-4056模塊采用PDO（Process Data Object，過程數(shù)據(jù)對象）對數(shù)字量信號進行采集或?qū)懭胼敵觥I、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，默認幀數(shù)據(jù)第一個字節(jié)為數(shù)字量輸入狀態(tài)。
TPDO1：
DI4在高位，DI1在低位。例如，GCAN-4056模塊節(jié)點號設(shè)為1。此時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-4056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)長度為1，幀數(shù)據(jù)第一個字節(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)字量輸出默認由一個字節(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-4056模塊節(jié)點號設(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。
4、SDO命令
服務(wù)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-4056的參數(shù)進行讀寫配置。配置后重新上電生效。
（1）SDO寫入對象字典
SDO寫入對象字典中數(shù)據(jù)類型的長度為32位參數(shù)命令：
SDO寫入對象字典中數(shù)據(jù)類型的長度為16位參數(shù)命令：
SDO寫入對象字典中數(shù)據(jù)類型的長度為8位參數(shù)命令：
從機應答寫入對象字典的值寫入成功：
從機應答寫入對象字典的值寫入失?。?/span>
（2）修改使用模式
GCAN-4056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。
（3）修改每一路DI的顯示位置
GCAN-4056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。前4路傳輸類型的數(shù)據(jù)位于對象字典索引0x2407、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進制，數(shù)據(jù)最低0x01，最高0x40，0x00或者0x40以上不生效。
后4路傳輸類型的數(shù)據(jù)位于對象字典索引0x2408、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進制，數(shù)據(jù)最低0x01，最高0x40，0x00或者0x40以上不生效。
（4）修改每一路DO的寫入位置
GCAN-4056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。前4路傳輸類型的數(shù)據(jù)位于對象字典索引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進制，數(shù)據(jù)最低0x01，最高0x40，0x00或者0x40以上不生效。
后4路傳輸類型的數(shù)據(jù)位于對象字典索引0x2404、子索引0x00，數(shù)據(jù)類型Unsigned32。最多設(shè)置在第64位。換算成16進制，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(shè)置模塊為標準CANopen模式。
2、修改前4路DI的顯示位置
報文：ID：0x601數(shù)據(jù)：23 07 24 00 02 14 28 3C，設(shè)置模塊第4路在0x3C即十進制第60位顯示，模塊第3路在0x28即十進制第40位顯示，模塊第2路在0x14即十進制第20位顯示，模塊第1路在0x02即十進制第2位顯示。
3、修改前4路DO的寫入位置
報文：ID：0x601數(shù)據(jù)：23 03 24 00 02 14 28 3C，設(shè)置模塊第4路在0x3C即十進制第60位可被寫入，模塊第3路在0x28即十進制第40位可被寫入，模塊第2路在0x14即十進制第20位可被寫入，模塊第1路在0x02即十進制第2
位可被寫入。
重新上電后，配置生效。當前標準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(shè)置模塊為05啟動狀態(tài)。
當前狀態(tài)，即可讀取DI數(shù)據(jù)，或?qū)O數(shù)據(jù)進行寫入。
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：
九、CAN模式相關(guān)參數(shù)配置
請注意：CAN模式下只有數(shù)據(jù)收發(fā)，無法配置相關(guān)參數(shù)。若想重新配置參數(shù)，請復位進入CANopen模式重新配置。
1、修改CAN模式下DI輸入數(shù)據(jù)長度、循環(huán)時間
GCAN-4056模塊可通過發(fā)送SDO命令寫參數(shù)，修改DI數(shù)據(jù)長度、循環(huán)時間。該傳輸類型的數(shù)據(jù)位于對象字典索引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-4056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。前4路傳輸類型的數(shù)據(jù)位于對象字典索引0x2407、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進制，數(shù)據(jù)最低0x01，最高0x40，0x00或者0x40以上不生效。
后4路傳輸類型的數(shù)據(jù)位于對象字典索引0x2408、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模式下輸出DO超時時間、DO數(shù)據(jù)長度
GCAN-4056模塊可通過發(fā)送SDO命令寫參數(shù)，修改DO超時時間，DO數(shù)據(jù)長度。該傳輸類型的數(shù)據(jù)位于對象字典索引0x2401、子索引0x00，數(shù)據(jù)類型Unsigned8。超時時間：默認輸出2S后，4056模塊停止輸出。
4、修改每一路DO的寫入位置
GCAN-4056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。前4路該傳輸類型的數(shù)據(jù)位于對象字典索引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進制，數(shù)據(jù)最低0x01，最高0x40，0x00或者0x40以上不生效。
后4路該傳輸類型的數(shù)據(jù)位于對象字典索引0x2404、子索引0x00，數(shù)據(jù)類型Unsigned32。最多設(shè)置在第64位。換算成16進制，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
GCAN-4056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。
數(shù)據(jù)舉例：
23 06 24 00 01 00 00 00，設(shè)置模塊輸入數(shù)據(jù)幀ID為0x001，幀格式為標準幀。
23 06 24 00 00 08 00 80，設(shè)置模塊輸入數(shù)據(jù)幀ID為0x00000800，幀格式為擴展幀。
6、修改輸出數(shù)據(jù)幀ID
GCAN-4056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。
數(shù)據(jù)舉例：
23 05 24 00 01 00 00 00，設(shè)置模塊輸出數(shù)據(jù)幀ID為0x001，幀格式為標準幀。
23 05 24 00 00 08 00 80，設(shè)置模塊輸出數(shù)據(jù)幀ID為0x00000800，幀格式為擴展幀。
7、配置操作舉例
CAN模式操作舉例：（以節(jié)點號為1舉例）默認模式上電后：
1、模塊配置為CAN模式報文：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輸入長度、循環(huán)時間報文：ID：0x601數(shù)據(jù)：23 02 24 00 08 E8 03 00，設(shè)置模塊輸入長度為8個字節(jié)，循環(huán)時間為0x03E8轉(zhuǎn)換為10進制是1000ms。
3、修改前4路DI的顯示位置報文：ID：0x601數(shù)據(jù)：23 07 24 00 02 14 28 3C，設(shè)置模塊第4路在0x3C即十進制第60位顯示，模塊第3路在0x28即十進制第40位顯示，模塊第2路在0x14即十進制第20位顯示，模塊第1路在0x02即十進制第2位顯示。
4、修改CAN模式下DO超時時間、數(shù)據(jù)長度報文：ID：0x601數(shù)據(jù)：2F 01 24 00 08 00 00 00，設(shè)置模塊輸出長度為8個字節(jié)，無超時時間。
5、修改每一路DO的寫入位置報文：ID：0x601數(shù)據(jù)：23 03 24 00 02 14 28 3C，設(shè)置模塊第4路在0x3C
即十進制第60位可被寫入，模塊第3路在0x28即十進制第40位可被寫入，模塊第2路在0x14即十進制第20位可被寫入，模塊第1路在0x02即十進制第2位可被寫入。
6、修改輸入數(shù)據(jù)幀ID報文：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，幀格式為標準幀。
7、修改輸出數(shù)據(jù)幀ID報文：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，幀格式為標準幀。
重新上電后，配置生效。請注意：CAN模式下只有數(shù)據(jù)收發(fā)，無法配置相關(guān)參數(shù)。若想重新配置參數(shù)，請設(shè)備復位后進入CANopen模式重新配置。
十、CAN模式使用
1、默認參數(shù)使用
GCAN-4056模塊通過0x2400配置為CAN模式，其他參數(shù)為默認值（默認幀數(shù)據(jù)第一個字節(jié)為數(shù)字量輸入/輸出狀態(tài)，DI4/DO4在高位，DI1/DO1在低位），重新上電，CAN模式的數(shù)據(jù)收發(fā)如圖所示。輸入幀ID指的是輸入DI的ID，默認0x00000025；輸出幀ID指的是可通過該ID控制DO的輸出，默認為0x00000017，擴展幀有效；超時時間默認2S，即2S后4056停止輸出，若需要持續(xù)輸出，發(fā)送間隔應小于等于2S。
請注意：CAN模式下只有數(shù)據(jù)收發(fā)，無法配置相關(guān)參數(shù)。若想重新配置參數(shù)，請設(shè)備復位后進入CANopen模式重新配置。
十一、GCAN-4056對象字典
十二、使用注意
（1）GCAN-4056模塊的數(shù)字量輸入信號電壓值最高不能夠超過+30V，否則可能會使模塊輸入端口損壞。同時濕接點輸入信號接線時要注意信號極性，以免接反。
（2）GCAN-4056模塊的輸出信號為開漏輸出，最大負載電壓+30V，最大漏電流150mA。因此GCAN-4056模塊并不能夠驅(qū)動較大電流的負載。
十三、技術(shù)規(guī)格
