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GCAN-PLC-530插片式ethercat通讯可编程逻辑控制器

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1.功能简介


1.1功能概述


GCAN-PLC-530是一款集成有总线控制功能的、带EtherCAT主站功能的可编程逻辑控制器（PLC）。集成了四核处理器、具有纳秒级指令的处理速度。还可以方便的连接入CAN总线系统等，并可通过插片式模块进行扩展。


GCAN-PLC系列产品由一个可编程的主控模块（GCAN-PLC-530等）、若干GC系列IO模块（GC-1008、GC-3804等）以及一个终端电阻模块（GC-0001）组成。GCAN-PLC-530等主控模块可连接所有的GC系列IO模块，用户可根据现场实际需求自行选择扩展IO模块，在电源供应充足情况下，IO模块数量最多可扩展32个，其中当扩展模块数量超过16片时，需额外增加一片IO供电扩展模块GC 8012以保证电源供应充足，主控模块可根据插入IO模块的前后位置自动分配地址，实现自动组态，用户无需在PC上创建组态界面及设置参数。


GCAN-PLC可使用CODESYS V3.5 SP16及以上版本软件对其编程。软件支持符合IEC-61131-3标准中规定的五种标准编程语言，这使得程序的可移植性和复用性很强，而且软件还具有多种调试功能（断点、单步等），调试程序更加方便。


GCAN-PLC-530不仅可完成各种数字/模拟量的输入/输出，还集成了多种常用的工业现场总线，如：RS232/485总线、CAN总线、以太网总线、EtherCAT总线。

 

 

1.2性能特点


（1）1路以太网接口，1路以太网/EtherCAT复用接口；
（2）1路RS232接口；1路RS485接口；
（3）2路CAN接口；
（4）编程软件：CODESYS（编程语言符合IEC61131-3标准）；
（5）支持EtherCAT主站功能；
（6）可带轴数：24轴；从站数：最大127个EtherCAT从站；
（7）在电源供应充足（加扩展电源模块）情况下可扩展IO模块数量最多为32个；其中当扩展模块数量超过16片时，需额外增加一片上述的IO供电扩展模块GC 8012以保证电源供应充足；
（8）组态方式为自动组态形式；
（9）电源额定DC 24V；容差-15%/+20%；
（10）输入电流最大为400mA（总GC-bus电流）；
（11）启动电流：约为2.5倍的持续电流；
（12）电气隔离为1500V DC；
（13）EMC测试：Zone B，IEC61131-2；
（14）工作温度范围：0℃~+50℃；
（15）相对湿度：10%~95%，无凝露；
（16）防护等级：IP20；

 

1.3典型应用


（1）与分布式总线端子模块相连接，构成一个完整的可编程控制节点。

 

2.设备安装与使用


本章节将详细说明GCAN-PLC的安装方法、接线方法、指示灯的含义与接口的含义。


2.1模块外观及尺寸


完整的GCAN-PLC控制器外观如图2.1所示。GCAN-PLC-530主控模块包含总线通信接口、供电及I/O电源接口。其中，总线通信接口包括1个以太网接口、1个以太网/EtherCAT复用接口、1个RS232接口、1个RS485接口、2个CAN接口。编程接口使用以太网接口。

 

 

图2.1 GCAN-PLC外观及尺寸图

 

2.2模块固定


GCAN-PLC及其配套的GC系列端子模块的安装方法如图2.2所示。

 

 

图2.2 GCAN-PLC安装

 

 

图2.3 GCAN-PLC卡扣松脱方式

 

请按图2.2所示，把GCAN-PLC安装在导轨上，直到卡扣卡紧发出“咔”的声音。之后您需要逆时针旋转控制器外壳左端的橙色旋钮，将控制器的左端牢固地固定在导轨上。GCAN-PLC具有自锁机制，可有效防止设备掉落，如图2.3所示。您可以拉拽橙色拉杆带动卡扣松动后将控制器及IO模块从导轨上取下，橙色拉杆拉动分为两个阶段，第一次拉动只是将拉杆拽出，在拉出后继续拽动会感受到明显的阻力，这个时候才会松动卡扣。取下控制器之前，您需要顺时针旋转控制器外壳左端的橙色旋钮，解除锁定状态。


GCAN-PLC最多可以连接32个GC系列IO模块。插入模块时，一定要沿着凹槽，在已有模块的右侧顺次插入，直到锁扣卡死并发出“咔”的一声。当您正确组装节点时，在端子模块之间不会存在明显的缝隙。如果有一个模块未被正确组装，整个IO系统将不会正常运行。


请注意：在使用GCAN-PLC控制器时，必须保证在GCAN-PLC所有IO模块的最右端已经安装了一个GC-0001终端电阻模块，且该终端电阻模块已经固定到底部无松动，如图2.4所示。该终端模块将保障GC系列IO模块之间的数据传输与电力供应，缺少该终端模块或安装不当将导致整个系统出现错误。

 

 

图2.4 GC-0001终端电阻模块安装方法

 

2.3接线方法


GCAN-PLC的电源模块及GC系列IO模块的接线方法如图2.5所示，先使用一字螺丝刀插入方形孔中，顶住方形孔中金属片的上沿，用力垂直向里压。之后将线缆插入圆形孔中。插好之后，拔出螺丝刀，线缆即可稳固地锁死在圆形孔中。

 

 

图2.5 GCAN-PLC的电源及IO模块接线

 

2.4接口定义


GCAN-PLC-530总线通信接口由2个RJ45接口与端子接口组成。RJ45接口包括1个以太网接口（出厂IP地址192.168.1.30）、1个EtherCAT/以太网（出厂IP地址192.168.2.30）复用接口：

 

 

图2.6 GCAN-PLC-530的总线接口样式

 

端子接口包括1个RS232、1个RS485，2个CAN总线接口，使用插拔式双排弹簧按压式端子引出。

 

 

图2.7 GCAN-PLC-530的总线与控制器电源接口样式

 

 

表2.1 GCAN-PLC-530的总线与控制器电源接口定义

 

2.5电源端子定义

 

 

图2.8 PLC主控模块电源接线端子排

 

PLC主控模块的电源接线端子排如图2.8所示。PLC主控模块包含8个端子，各个端子对应的序号及其含义如表2.2所示。请注意，3号端子与4号端子之间、5号端子与6号端子之间、7号端子与8号端子之间，在模块的内部是相连的。

 

 

表2.2 PLC主控模块电源接线端子定义

 

请注意：PLC系统的功耗（功率）分为两部分：PLC主控模块的功率和扩展IO模块的功率。

 

 

2.6系统状态指示灯


GCAN-PLC的正面突出区域包含6个圆形状态指示灯。指示灯的具体指示功能见表2.3。指示灯处于不同状态下时，GCAN-PLC的状态如表2.4所示。

 

 

表2.3 GCAN-PLC指示灯定义

 

 

表2.4 GCAN-PLC指示灯状态含义

 

3.通信连接


3.1串口连接


GCAN-PLC使用标准串口电平，因此该模块可以直接与带有RS232或RS485接口的设备进行连接。


3.2CAN连接


GCAN-PLC接入CAN总线时仅需要将CAN_H连CAN_H，CAN_L连CAN_L即可建立通信。


CAN-bus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，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-bus总线的连接如图3.1所示。

 

 

图3.1 CAN-bus网络的拓扑结构

 

请注意：CAN-bus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3.1。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。

 

 

表3.1波特率与最大总线长度参照表

 

3.3CAN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3.2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。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。

 

 

图3.2 GCAN-PLC与其他CAN节点设备连接

 

请注意：GCAN-PLC的CAN总线内部未集成120Ω终端电阻。如果节点数目大于2，中间节点不需要安装120Ω的终端电阻。需要使用时，将电阻两端分别接入CAN_H、CAN_L即可，如图3.2所示。

 

4.PLC程序运行开关及复位按键


GCAN-PLC-530提供1个程序运行开关和1个复位按钮。打开盖板后实物图如图4.1所示。

 

 

图4.1运行开关及复位键实物图

 

图4.1中：


①为盖板。默认为关闭状态。您可以通过随货附赠的一字螺丝刀抵住位于盖板下方的空隙，轻轻撬开。
②为复位按键。
③为运行/停止拨码开关。

 

注意:
1.运行/停止开关的拨码位于上方时（朝向复位按钮一侧），用于启动PLC程序运行；运行/停止按钮的拨码位于下方时（背向复位按钮一侧），用于停止PLC程序运行。
2.上电后长按复位键到ERR灯闪烁，用于恢复PLC出厂IP地址：192.168.1.30/192.168.2.30。

 

5、技术规格

 

 

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