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GCAN-4056 8路数字量输入8路数字量输出IO耦合器

一、功能概述

沈阳广成科技GCAN-4056模块是集成1路标准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。

二、设备参数

沈阳广成科技GCAN-4056模块的设备参数包括：

（1）CAN-bus支持CAN2.0A和CAN2.0B帧格式，符合ISO/DIS 11898规范；
（2）CAN-bus通讯波特率在10Kbps~1Mbps之间任意可编程；
（3）CAN-bus接口采用电气隔离，隔离模块绝缘电压：DC 1500V；
（4）使用9~30V DC供电，140mA（静默态电流：40mA）；
（5）数字量输入通道数：8路；
（6）数字量输出通道数：8路；
（7）数字量输入信号：支持干接点、湿接点输入；
（8）湿接点数字量输入高电平信号（数字1）：+5V~30V；
（9）湿接点数字量输入低电平信号（数字0）：≤+3V；
（10）数字量输出信号：集电极开漏输出，最大负载电压+30V，最大漏电流150mA；
（11）DI、DO、CANopen接口使用端子接口；
（12）使用拨码开关配置模块波特率及节点号；
（13）可用配套卡轨连接件，安装到DIN卡轨上；
（14）工作温度范围：-40℃~+85℃；

三、应用领域

沈阳广成科技GCAN-4056模块的设备应用领域包括：

（1）工业现场网络数据监控；
（2）煤矿、油井远程通讯；
（3）CAN教学应用远程通讯；
（4）CAN工业自动化控制系统；
（5）智能楼宇控制数据广播系统等CAN-bus应用系统。

如果您需要询价沈阳广成科技GCAN-4056模块或进行技术咨询，可以加微信13019325660或拨打电话。

四、设备安装

1、设备尺寸

设备外形尺寸：(长，含接线端子)122mm*(宽)70mm*(高)25mm，其示意图如图所示。

GCAN-4056外形尺寸

2、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所示，接口定义如表所示。

电源及8路开关量输入接口位置

电源及8路开关量输入接口定义

GCAN-4056模块CAN-bus通道，由1个4 Pin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所示，接口定义如表所示。

CAN-bus接口、8路开关量输出接口位置

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。

GCAN-4056模块拨码开关

五、设备使用

1、电源连接

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、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所示。

GCAN-4056模块指示灯状态

● 默认CANopen模式，GCAN-4056模块上电后，PWR、SYS、CAN三个指示灯立即点亮；
● 当GCAN-4056模块自检完成后，SYS灯绿色闪烁，如下图所示；
● 当CAN端有数据传输时，CAN灯呈现绿色闪烁，如下图所示；

GCAN-4056 PWR、SYS和CAN灯状态

● CAN模式，SYS灯常亮，如上图所示；
● 如果CAN总线出现通讯错误，CAN灯将变红，如下图所示。

GCAN-4056 CAN灯状态

六、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

如下图所示，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。

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所示。

CAN波特率配置说明

七、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Node ID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+NodeID，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+Node ID，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。

八、标准CANopen模式

1、节点状态

GCAN-4056模块满足标准CANopen CiA 301协议，是标准的CANopen从站设备。GCAN-4056启动后将主动发出一帧数据给主站，帧ID为0x700+Node ID。

例如：默认GCAN-4056的Node ID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，Life Time Factor，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（Node Guarding），节点守护命令帧ID为0x700+Node ID，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Node ID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01 01，GCAN-4056模块进入05启动状态。

3、PDO命令

GCAN-4056模块采用PDO（Process Data Object，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。其中，TPDO1用于表示数字量DI状态，帧ID为0x180+Node ID，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+Node ID，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+Node ID，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。

（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：

（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。

（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）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：

九、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

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。

10、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。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。