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GCAN-205 MODBUS TCP转CAN网关

一、功能概述

沈阳广成科技GCAN-205模块是集成1路标准以太网接口和1路标准CAN接口的ModbusTCP转CAN的协议转换模块。采用GCAN-205模块，用户可以轻松完成CAN总线网络和以太网网络的互连互通，进一步拓展CAN总线网络的范围。GCAN-205可以将以太网网络与CAN总线网络桥接，用户可以将此智能协议转换模块集成到自己的系统中，从而使本不具备相互通信能力的以太网网络与CAN总线快速具备通信能力，从而节省开发时间、降低开发成本、快速抢占市场先机。

GCAN-205模块现已被广泛应用于构建现场总线实验室、工业控制网络、智能小区监控等网络环境中。同时该设备具有体积小巧、即插即用等特点，且模块使用DIN导轨的安装方式，使其特别适用于工业现场或机柜中与其他设备配套使用。GCAN-205模块上已集成CAN接口电气隔离保护模块，使其避免由于瞬间过流/过压而对设备造成损坏，增强系统在恶劣环境中使用的可靠性。

二、设备参数

沈阳广成科技GCAN-205型CAN转Modbus TCP转CAN模块的设备参数包括：

（1）高速的32位工业级控制器；
（2）内嵌硬件看门狗定时器；
（3）使用外接电源供电(DC9-24V，300mA)；
（4）静电放电抗扰度等级：接触放电±2kV，空气放电±15kV；
（5）电快速瞬变脉冲群抗扰度等级：±1kV；
（6）浪涌抗扰度等级：±1kV；
（7）工作温度范围：-40℃~+85℃；
（8）工作湿度范围：5%~95%RH无凝露；
（9）标准DIN导轨安装方式，专为工业设计。
（10）集成1路CAN总线接口，使用端子接线方式；
（11）CAN总线号包括：CAN_H、CAN_L、CAN_GND；
（12）CAN总线支持CAN2.0A和CAN2.0B帧格式，符合ISO/DIS 11898规范；
（13）CAN总线通讯波特率在5kbps~1Mbps之间任意可编程；
（14）CAN总线接口采用电气隔离，隔离模块绝缘电压：DC 1500V；
（15）RJ45，支持10/100M自适应；
（16）Modbus从站支持功能码：03H、04H、06H、16H；
（17）支持静态或动态IP获取；
（18）支持心跳和超时断开功能；
（19）工作端口固定，目标IP和目标端口均可设定；
（20）网络断开后自动恢复连接资源，可靠地建立TCP连接；

三、应用领域

沈阳广成科技GCAN-205型CAN转Modbus TCP转CAN模块的设备应用领域包括：

（1）工业以太网设备与CAN网络设备互联
（2）电力通讯网络
（3）工业控制设备
（4）高速、大数据量通讯
（5）CAN总线与串行总线之间的网关网桥；
（6）工业现场网络数据监控；
（7）CAN教学应用远程通讯；
（8）CAN工业自动化控制系统；
（9）低速CAN网络数据采集数据分析；
（10）智能楼宇控制数据广播系统等CAN总线应用系统。
（11）PLC设备连接CAN总线网络通讯；

如果您需要询价沈阳广成科技GCAN-205型CAN转Modbus TCP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)112mm*(宽)22mm*(高)100mm，其示意图如图所示。

GCAN-205模块外形尺寸

2、设备固定

GCAN-205模块安装方法如图所示，可使用一字螺丝刀辅助将模块安装到DIN导轨上。

GCAN-205模块安装

GCAN-205模块地与安装模块的导轨相连。如果导轨固定到一个接地的金属组件板上，那么模块会自动接地，不需要外部接地线。如果导轨固定到一个未接地的底座上，那么必须将导轨连接到最近的接地端子上。

3、接口定义及功能

GCAN-205模块集成1路DC 24V电源接口、1路标准CAN总线接口、1路标准太网接口。GCAN-205模块接线端子排如图所示。

GCAN-205模块接线端子排

GCAN-205模块的电源接口由一个4Pin插拔式接线端子引出，其接口定义如表所示。

GCAN-205电源接口定义

GCAN-205模块CAN总线接口由1个4 Pin接线端子引出，可以用于连接1个CAN总线接口的设备，其接口定义如下表所示。

GCAN-205模块的CAN总线信号分配

五、设备使用

GCAN-205模块工作原理如图所示。

GCAN-205模块工作原理

1、与PC连接

GCAN-205模块使用24V DC供电，当设备获得正常供电后，可使用PC端的“Gan205 EtherCanConfigv3”配置软件对其工作模式及基本运行参数进行配置（Gan205 EtherCanConfigv3软件使用方法详见第4章），GCAN-205模块目前仅支持用户对Modbus TCP转CAN之间的通信进行配置，其他协议暂不支持用户自行配置。

（1）恢复出厂设置

GCAN-205模块硬件出厂默认IP：192.168.1.10，如果用户已经修改过IP地址并且忘记，那么可以通过操作设备中拨码开关，对其进行参数复位。

GCAN-205设备拨码开关位置

具体操作为：先不要对模块上电，用一字螺丝刀撬动模块顶端和尾端的卡扣，打开设备外壳，找到设备中如图3.2所示的拨码开关，将2号开关拨到ON位置，然后将系统上电，等待大约3秒钟，看到前面板上面的SYS指示灯闪烁，此时关闭电源，然后将2号开关拨回到OFF状态。至此，设备设置已经恢复到出厂默认状态，系统默认的IP：192.168.1.10。

（2）更改PC端IP地址

用户在使用PC机与GCAN-205模块进行通信前，需要保证用户的PC机内有以太网卡，并且PC机与GCAN-205模块必须在同一个网段内。

GCAN-205模块在出厂时设定了一个默认的IP地址（192.168.1.10）和网络掩码（255.255.255.0），用户可以按图3.3所示的流程检查该设备是否和用户PC机在同一网段。

PC机与GCAN-205模块是否处于同一网段检测流程

请注意：只有在同一网段，您才能使用PC机对GCAN-205模块进行配置。如果网段不同，则需对PC机进行以下设置。

（3）Windows XP/7网络设置

用户使用的操作系统是Windows XP/7、8、10，用户可以修改本机IP地址的方式设置本机IP及网段。Windows 8、windows 10操作参照Windows7系统。

修改本机IP地址

进入操作系统后，进入本机的控制面板→进入“网络连接”（WinXP）或“网络和共享中心”（Win7、8、10）→进入“本地连接”属性→“Internet协议（TCP/IP）”（winXP）或“Internet协议版本4（TCP/IP）”（Win7）属性，出现如图3.4所示界面。

TCP/IP常规设置

在“IP地址”栏中点击修改，输入与GCAN-205同一网段的IP地址，如图即可完成添修改PC机IP地址操作。如果用户是自动获取IP地址模式，则可在图中操作处，选择“使用下面的IP地址”，输入与GCAN-205相同网段的IP地址即可。

2、与以太网连接

GCAN-205模块的以太网接口集成10/100M自适应以太网芯片，符合以太网标准协议规范，支持即插即用。用户可以使用五类以上网线进行工业以太网与GCAN-205模块连接。

3、与CAN总线连接

GCAN-205模块接入CAN总线的连接方式：将CAN_H连CAN_H，CAN_L连CAN_L即可建立通信。CAN总线网络采用直线拓扑结构，总线最远的2个终端需要安装120Ω的终端电阻；如果节点数目大于2，则中间节点不需要安装120Ω的终端电阻。对于分支连接，其长度不应超过3米。CAN总线的连接见图所示。

CAN总线网络的拓扑结构

注意：CAN总线电缆可以使用普通双绞线、屏蔽双绞线。理论最大通信距离主要取决于总线波特率，最大总线长度和波特率关系详见表。若通讯距离超过1Km，应保证线的截面积大于Φ1.0mm2，具体规格应根据距离而定，常规是随距离的加长而适当加大。

波特率与最大总线长度参照表

4、CAN总线终端电阻

为了增强CAN通讯的可靠性，消除CAN总线终端信号反射干扰，CAN总线网络最远的两个端点通常要加入终端匹配电阻，如图所示。终端匹配电阻的值由传输电缆的特性阻抗所决定。例如双绞线的特性阻抗为120Ω，则总线上的两个端点也应集成120Ω终端电阻。GCAN-205模块采用82C251收发器，如果网络上其他节点使用不同的收发器，则终端电阻须另外计算。

GCAN-205模块与其他CAN节点设备连接

请注意：GCAN-205模块内部未集成120Ω终端电阻，模块外部提供电阻接线端子。需要接入终端电阻时，将电阻两端分别接入CAN_L、CAN_H即可。

5、系统状态指示灯

GCAN-205模块具有1个SYS指示灯，用来指示设备的运行状态，1个DAT指示灯，用来指示数据传输。这2个指示灯的具体指示功能见下表，这2个指示灯处于各种状态下时，CAN总线的状态如表所示。

GCAN-205模块指示灯

GCAN-205模块上电后，系统初始化状态指示灯SYS点亮，表明设备已经供电，系统正在初始化；否则，表示系统存在电源故障或发生有严重的错误。以太网端与CAN端均连接正常后，当总线间有数据在传输时，数据信号指示灯DAT会闪烁。

GCAN-205模块指示灯状态

六、Gan205 EtherCanConfigv3软件使用

1、恢复出厂设置

GCAN-205模块硬件出厂默认IP：192.168.1.10，如果用户已经修改过IP地址并且忘记，那么可以参考3.1.1，通过设备中的拨码开关，对其进行参数复位。默认的CAN总线波特率是1M，默认Modbus映射表都为0。

请注意：设备恢复出厂设置后，所有的参数设置及映射表设置会被全部清除，请谨慎操作。

2、基本参数配置

GCAN-205模块可以使用“Gan205 EtherCanConfigv3”软件对其进行参数配置，包括：工作模式、工作端口、目标端口、目标IP、CAN工作模式、CAN波特率等基本参数。

（1）用电脑连接GCAN-205模块

1、首先将GCAN-205模块上电，用网线将GCAN-205模块与电脑连接好，待设备的SYS指示灯闪烁时，表示GCAN-205模块初始化完毕，处于待连接状态。

2、打开光盘中的“Gan205 EtherCanConfigv3”软件，输入GCAN-205模块的IP地址，点击“Connect”进行连接。如下图所示。

配置软件初始界面

点击“Connect”出现如下图软件主界面：

配置软件主界面

软件上方有6个工具按钮：

“Connect”——连接设备；
“Upload”——将设备中的配置信息读出来；
“Download”——将配置信息下载到设备的Flash中；
“Open”——打开并读取PC中的配置信息文件；
“SaveAs”——将配置信息文件保存到电脑中。“Update App”——为厂家预留。

3、连接后软件界面左面的栏中会显示连接设备的设置列表，这时可以点击“读参数Upload”将设备中的参数上载到电脑。上载成功后会有如下图信息显示。

配置软件读参数成功

（2）CAN波特率设置

“CAN Baudrate”可设置CAN总线的波特率，需按表填写，对应表如下：

波特率参数对照表

（3）以太网地址设置

“IP Address”——设置设备的IP地址；
“Subnet Mask”——设置子网掩码；
“Gateway”——设置通信网关。
参数修改后，相应修改单元变成红色标记。

3、设置Modbus TCP对应CAN数据接收映射表

GCAN-205模块将接收到的CAN帧数据，按照设置好的对应关系缓存在Modbus TCP的地址表中，等待Modbus指令读取。点击界面左侧栏目中的“Receive CAN”如图界面。

“Receive CAN”设置界面

您可以在界面右下栏目中，按”添加Add”添加映射关系数据，添加组数最多为32组（部分数据不足8字节可以节省寄存器使用数量）；接收数据对应Modbus地址从0x00到0x7F，总计127个地址，每个地址是一个整型变量。
COB-ID为CAN总线的帧ID设置，Frame Format为帧格式（标准帧Standard/扩展帧Extended）设置，Frame Type为帧类型（数据帧Data/远程帧RTR）设置，Modbus Address为Modbus端寄存器首地址设置，Length为CAN帧数据的长度，最大值为8。请注意：这个长度是1个字节单位，而Modbus地址是整型（2个字节），因此如果CAN数据长度是8个字节，那么对应Modbus地址映射为4个字节。

4、设置发送CAN数据对应Modbus TCP映射表

选中“Transmit CAN”项目，添加数据映射组，最少可添加32组（部分数据不足8字节可以节省寄存器使用数量）。如图所示。

“Transmit CAN”配置界面

CAN发送数据中Modbus映射地址从0x100开始到0x17F，每个地址是一个整型数据（2个字节）。COB-ID为转发至CAN总线数据的帧ID设置，Frame Format为帧格式（标准帧Standard/扩展帧Extended）设置，Frame Type为帧类型（数据帧Data/远程帧RTR）设置，Modbus Address为Modbus端寄存器首地址设置，Length为CAN帧数据的长度，最大值为8。

您可以设置数据触发模式或循环发送模式（Trace/Timer）。

数据触发模式（Trace）：当有Modbus主机用06指令写Modbus相应地址数据时，如果数据发生改变，那么触发相应的CAN帧数据发送；

循环发送模式（Timer）：设置每间隔一定时间，循环发送相应的CAN帧数据，间隔时间在Send Timer中设置，输入10进制数，单位是毫秒，比如输入1000，那么就是间隔1000ms发送一次。

5、下载到GCAN-205模块的Flash

当配置完成后，可以点击工具栏中的“Download”将配置数据写入到设备的FLASH中，数据写入成功后，需要重新上电，来启用新的设置。

6、GCAN-205模块参数保存

设置完成的配置参数和从设备中Upload上来的配置参数都可以保存到PC机中，点击工具栏中的SaveAs根据提示设置保存文件名称，就可以将配置参数保存到PC中，配置文件可再次打开使用。

请注意：数据写入成功后，需要将设备重新上电，以启用新的配置。

七、应用实例

用户可通过随机附赠的网络调试助手发送Modbus指令来进行调试。使用时请选择TCP Client，远程主机地址为192.168.1.10:502（IP地址为出厂预设值，可修改；端口号不可修改）。

请注意：使用网络调试助手时请使用“十六进制显示”和“十六进制发送”。

1、读取接收到的CAN帧

例如：配置Modbus从站地址为1，Modbus寄存器首地址为0x01（出厂预设值），功能码为03，CAN为标准帧，帧ID为0x181，CAN帧数据为0x01，0x02，0x03，0x04，0x05，0x06，0x07，0x08。用户Modbus主站发送请求帧：00 00 00 00 00 06 01 03 00 01 00 04

GCAN-205的响应帧：00 00 00 00 00 0B 01 03 08 02 01 04 03 06 05 08 07

此时，GCAN-205模块Modbus端已收到了来自其他设备的CAN端发出的帧ID为0x181的数据帧。

2、写入要发送的CAN帧

例如：Modbus寄存器首地址为0x100（十进制为256，此值为出厂预设值），功能码为16（10H），CAN为标准帧，帧ID为0x201，CAN帧数据为0x01，0x02，0x03，0x04，0x05，0x06，0x07，0x08。

用户Modbus主站发送请求帧：00 00 00 00 00 0F 01 10 01 01 00 04 08 02 01 04 03 06 05 08 07

GCAN-205的响应帧：00 00 00 00 00 06 01 10 01 01 00 04

此时，其他设备的CAN端已收到了来自GCAN-205模块的Modbus端发出的帧ID为0x201的数据帧。

八、二次开发

如果用户需要在特定的上位机软件中集成对GCAN-205模块进行配置的功能，而不需要通过自带的配置软件来完成，我公司可向用户提供以太网端的配置协议，并提供对GCAN-205模块进行配置的函数库和详细的使用说明，方便用户使用。配置函数库与二次开发程序包支持Win2000/XP/WIN7/WIN8/Linux等操作环境。

九、技术规格

关于我们

每周一到周六，我们将在抖音、快手、B站进行直播，直播间名”广成工控”欢迎观看。

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