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一、功能概述

沈陽廣成科技GCAN-205模塊是集成1路標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口和1路標(biāo)準(zhǔn)CAN接口的ModbusTCP轉(zhuǎn)CAN的協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊。采用GCAN-205模塊，用戶可以輕松完成CAN總線網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的互連互通，進(jìn)一步拓展CAN總線網(wǎng)絡(luò)的范圍。GCAN-205可以將以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)與CAN總線網(wǎng)絡(luò)橋接，用戶可以將此智能協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊集成到自己的系統(tǒng)中，從而使本不具備相互通信能力的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)與CAN總線快速具備通信能力，從而節(jié)省開發(fā)時(shí)間、降低開發(fā)成本、快速搶占市場先機(jī)。

GCAN-205模塊現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于構(gòu)建現(xiàn)場總線實(shí)驗(yàn)室、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)、智能小區(qū)監(jiān)控等網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中。同時(shí)該設(shè)備具有體積小巧、即插即用等特點(diǎn)，且模塊使用DIN導(dǎo)軌的安裝方式，使其特別適用于工業(yè)現(xiàn)場或機(jī)柜中與其他設(shè)備配套使用。GCAN-205模塊上已集成CAN接口電氣隔離保護(hù)模塊，使其避免由于瞬間過流/過壓而對設(shè)備造成損壞，增強(qiáng)系統(tǒng)在惡劣環(huán)境中使用的可靠性。

二、設(shè)備參數(shù)

沈陽廣成科技GCAN-205型CAN轉(zhuǎn)Modbus TCP轉(zhuǎn)CAN模塊的設(shè)備參數(shù)包括：

（1）高速的32位工業(yè)級控制器；
（2）內(nèi)嵌硬件看門狗定時(shí)器；
（3）使用外接電源供電(DC9-24V，300mA)；
（4）靜電放電抗擾度等級：接觸放電±2kV，空氣放電±15kV；
（5）電快速瞬變脈沖群抗擾度等級：±1kV；
（6）浪涌抗擾度等級：±1kV；
（7）工作溫度范圍：-40℃~+85℃；
（8）工作濕度范圍：5%~95%RH無凝露；
（9）標(biāo)準(zhǔn)DIN導(dǎo)軌安裝方式，專為工業(yè)設(shè)計(jì)。
（10）集成1路CAN總線接口，使用端子接線方式；
（11）CAN總線號包括：CAN_H、CAN_L、CAN_GND；
（12）CAN總線支持CAN2.0A和CAN2.0B幀格式，符合ISO/DIS 11898規(guī)范；
（13）CAN總線通訊波特率在5kbps~1Mbps之間任意可編程；
（14）CAN總線接口采用電氣隔離，隔離模塊絕緣電壓：DC 1500V；
（15）RJ45，支持10/100M自適應(yīng)；
（16）Modbus從站支持功能碼：03H、04H、06H、16H；
（17）支持靜態(tài)或動(dòng)態(tài)IP獲取；
（18）支持心跳和超時(shí)斷開功能；
（19）工作端口固定，目標(biāo)IP和目標(biāo)端口均可設(shè)定；
（20）網(wǎng)絡(luò)斷開后自動(dòng)恢復(fù)連接資源，可靠地建立TCP連接；

三、應(yīng)用領(lǐng)域

沈陽廣成科技GCAN-205型CAN轉(zhuǎn)Modbus TCP轉(zhuǎn)CAN模塊的設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域包括：

（1）工業(yè)以太網(wǎng)設(shè)備與CAN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互聯(lián)
（2）電力通訊網(wǎng)絡(luò)
（3）工業(yè)控制設(shè)備
（4）高速、大數(shù)據(jù)量通訊
（5）CAN總線與串行總線之間的網(wǎng)關(guān)網(wǎng)橋；
（6）工業(yè)現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)監(jiān)控；
（7）CAN教學(xué)應(yīng)用遠(yuǎn)程通訊；
（8）CAN工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)；
（9）低速CAN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)分析；
（10）智能樓宇控制數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)等CAN總線應(yīng)用系統(tǒng)。
（11）PLC設(shè)備連接CAN總線網(wǎng)絡(luò)通訊；

如果您需要詢價(jià)沈陽廣成科技GCAN-205型CAN轉(zhuǎn)Modbus TCP模塊或進(jìn)行技術(shù)咨詢，可以加微信13019325660或撥打電話。

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)112mm*(寬)22mm*(高)100mm，其示意圖如圖所示。

GCAN-205模塊外形尺寸

2、設(shè)備固定

GCAN-205模塊安裝方法如圖所示，可使用一字螺絲刀輔助將模塊安裝到DIN導(dǎo)軌上。

GCAN-205模塊安裝

GCAN-205模塊地與安裝模塊的導(dǎo)軌相連。如果導(dǎo)軌固定到一個(gè)接地的金屬組件板上，那么模塊會(huì)自動(dòng)接地，不需要外部接地線。如果導(dǎo)軌固定到一個(gè)未接地的底座上，那么必須將導(dǎo)軌連接到最近的接地端子上。

3、接口定義及功能

GCAN-205模塊集成1路DC 24V電源接口、1路標(biāo)準(zhǔn)CAN總線接口、1路標(biāo)準(zhǔn)太網(wǎng)接口。GCAN-205模塊接線端子排如圖所示。

GCAN-205模塊接線端子排

GCAN-205模塊的電源接口由一個(gè)4Pin插拔式接線端子引出，其接口定義如表所示。

GCAN-205電源接口定義

GCAN-205模塊CAN總線接口由1個(gè)4 Pin接線端子引出，可以用于連接1個(gè)CAN總線接口的設(shè)備，其接口定義如下表所示。

GCAN-205模塊的CAN總線信號分配

五、設(shè)備使用

GCAN-205模塊工作原理如圖所示。

GCAN-205模塊工作原理

1、與PC連接

GCAN-205模塊使用24V DC供電，當(dāng)設(shè)備獲得正常供電后，可使用PC端的“Gan205 EtherCanConfigv3”配置軟件對其工作模式及基本運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行配置（Gan205 EtherCanConfigv3軟件使用方法詳見第4章），GCAN-205模塊目前僅支持用戶對Modbus TCP轉(zhuǎn)CAN之間的通信進(jìn)行配置，其他協(xié)議暫不支持用戶自行配置。

（1）恢復(fù)出廠設(shè)置

GCAN-205模塊硬件出廠默認(rèn)IP：192.168.1.10，如果用戶已經(jīng)修改過IP地址并且忘記，那么可以通過操作設(shè)備中撥碼開關(guān)，對其進(jìn)行參數(shù)復(fù)位。

GCAN-205設(shè)備撥碼開關(guān)位置

具體操作為：先不要對模塊上電，用一字螺絲刀撬動(dòng)模塊頂端和尾端的卡扣，打開設(shè)備外殼，找到設(shè)備中如圖3.2所示的撥碼開關(guān)，將2號開關(guān)撥到ON位置，然后將系統(tǒng)上電，等待大約3秒鐘，看到前面板上面的SYS指示燈閃爍，此時(shí)關(guān)閉電源，然后將2號開關(guān)撥回到OFF狀態(tài)。至此，設(shè)備設(shè)置已經(jīng)恢復(fù)到出廠默認(rèn)狀態(tài)，系統(tǒng)默認(rèn)的IP：192.168.1.10。

（2）更改PC端IP地址

用戶在使用PC機(jī)與GCAN-205模塊進(jìn)行通信前，需要保證用戶的PC機(jī)內(nèi)有以太網(wǎng)卡，并且PC機(jī)與GCAN-205模塊必須在同一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)。

GCAN-205模塊在出廠時(shí)設(shè)定了一個(gè)默認(rèn)的IP地址（192.168.1.10）和網(wǎng)絡(luò)掩碼（255.255.255.0），用戶可以按圖3.3所示的流程檢查該設(shè)備是否和用戶PC機(jī)在同一網(wǎng)段。

PC機(jī)與GCAN-205模塊是否處于同一網(wǎng)段檢測流程

請注意：只有在同一網(wǎng)段，您才能使用PC機(jī)對GCAN-205模塊進(jìn)行配置。如果網(wǎng)段不同，則需對PC機(jī)進(jìn)行以下設(shè)置。

（3）Windows XP/7網(wǎng)絡(luò)設(shè)置

用戶使用的操作系統(tǒng)是Windows XP/7、8、10，用戶可以修改本機(jī)IP地址的方式設(shè)置本機(jī)IP及網(wǎng)段。Windows 8、windows 10操作參照Windows7系統(tǒng)。

修改本機(jī)IP地址

進(jìn)入操作系統(tǒng)后，進(jìn)入本機(jī)的控制面板→進(jìn)入“網(wǎng)絡(luò)連接”（WinXP）或“網(wǎng)絡(luò)和共享中心”（Win7、8、10）→進(jìn)入“本地連接”屬性→“Internet協(xié)議（TCP/IP）”（winXP）或“Internet協(xié)議版本4（TCP/IP）”（Win7）屬性，出現(xiàn)如圖所示界面。

TCP/IP常規(guī)設(shè)置

在“IP地址”欄中點(diǎn)擊修改，輸入與GCAN-205同一網(wǎng)段的IP地址，如圖即可完成添修改PC機(jī)IP地址操作。如果用戶是自動(dòng)獲取IP地址模式，則可在圖中操作處，選擇“使用下面的IP地址”，輸入與GCAN-205相同網(wǎng)段的IP地址即可。

2、與以太網(wǎng)連接

GCAN-205模塊的以太網(wǎng)接口集成10/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)芯片，符合以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議規(guī)范，支持即插即用。用戶可以使用五類以上網(wǎng)線進(jìn)行工業(yè)以太網(wǎng)與GCAN-205模塊連接。

3、與CAN總線連接

GCAN-205模塊接入CAN總線的連接方式：將CAN_H連CAN_H，CAN_L連CAN_L即可建立通信。CAN總線網(wǎng)絡(luò)采用直線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，總線最遠(yuǎn)的2個(gè)終端需要安裝120Ω的終端電阻；如果節(jié)點(diǎn)數(shù)目大于2，則中間節(jié)點(diǎn)不需要安裝120Ω的終端電阻。對于分支連接，其長度不應(yīng)超過3米。CAN總線的連接見圖所示。

CAN總線網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

注意：CAN總線電纜可以使用普通雙絞線、屏蔽雙絞線。理論最大通信距離主要取決于總線波特率，最大總線長度和波特率關(guān)系詳見表。若通訊距離超過1Km，應(yīng)保證線的截面積大于Φ1.0mm2，具體規(guī)格應(yīng)根據(jù)距離而定，常規(guī)是隨距離的加長而適當(dāng)加大。

波特率與最大總線長度參照表

4、CAN總線終端電阻

為了增強(qiáng)CAN通訊的可靠性，消除CAN總線終端信號反射干擾，CAN總線網(wǎng)絡(luò)最遠(yuǎn)的兩個(gè)端點(diǎn)通常要加入終端匹配電阻，如圖所示。終端匹配電阻的值由傳輸電纜的特性阻抗所決定。例如雙絞線的特性阻抗為120Ω，則總線上的兩個(gè)端點(diǎn)也應(yīng)集成120Ω終端電阻。GCAN-205模塊采用82C251收發(fā)器，如果網(wǎng)絡(luò)上其他節(jié)點(diǎn)使用不同的收發(fā)器，則終端電阻須另外計(jì)算。

GCAN-205模塊與其他CAN節(jié)點(diǎn)設(shè)備連接

請注意：GCAN-205模塊內(nèi)部未集成120Ω終端電阻，模塊外部提供電阻接線端子。需要接入終端電阻時(shí)，將電阻兩端分別接入CAN_L、CAN_H即可。

5、系統(tǒng)狀態(tài)指示燈

GCAN-205模塊具有1個(gè)SYS指示燈，用來指示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，1個(gè)DAT指示燈，用來指示數(shù)據(jù)傳輸。這2個(gè)指示燈的具體指示功能見下表，這2個(gè)指示燈處于各種狀態(tài)下時(shí)，CAN總線的狀態(tài)如表所示。

GCAN-205模塊指示燈

GCAN-205模塊上電后，系統(tǒng)初始化狀態(tài)指示燈SYS點(diǎn)亮，表明設(shè)備已經(jīng)供電，系統(tǒng)正在初始化；否則，表示系統(tǒng)存在電源故障或發(fā)生有嚴(yán)重的錯(cuò)誤。以太網(wǎng)端與CAN端均連接正常后，當(dāng)總線間有數(shù)據(jù)在傳輸時(shí)，數(shù)據(jù)信號指示燈DAT會(huì)閃爍。

GCAN-205模塊指示燈狀態(tài)

六、Gan205 EtherCanConfigv3軟件使用

1、恢復(fù)出廠設(shè)置

GCAN-205模塊硬件出廠默認(rèn)IP：192.168.1.10，如果用戶已經(jīng)修改過IP地址并且忘記，那么可以參考3.1.1，通過設(shè)備中的撥碼開關(guān)，對其進(jìn)行參數(shù)復(fù)位。默認(rèn)的CAN總線波特率是1M，默認(rèn)Modbus映射表都為0。

請注意：設(shè)備恢復(fù)出廠設(shè)置后，所有的參數(shù)設(shè)置及映射表設(shè)置會(huì)被全部清除，請謹(jǐn)慎操作。

2、基本參數(shù)配置

GCAN-205模塊可以使用“Gan205 EtherCanConfigv3”軟件對其進(jìn)行參數(shù)配置，包括：工作模式、工作端口、目標(biāo)端口、目標(biāo)IP、CAN工作模式、CAN波特率等基本參數(shù)。

（1）用電腦連接GCAN-205模塊

1、首先將GCAN-205模塊上電，用網(wǎng)線將GCAN-205模塊與電腦連接好，待設(shè)備的SYS指示燈閃爍時(shí)，表示GCAN-205模塊初始化完畢，處于待連接狀態(tài)。

2、打開光盤中的“Gan205 EtherCanConfigv3”軟件，輸入GCAN-205模塊的IP地址，點(diǎn)擊“Connect”進(jìn)行連接。如下圖所示。

配置軟件初始界面

點(diǎn)擊“Connect”出現(xiàn)如下圖軟件主界面：

配置軟件主界面

軟件上方有6個(gè)工具按鈕：

“Connect”——連接設(shè)備；
“Upload”——將設(shè)備中的配置信息讀出來；
“Download”——將配置信息下載到設(shè)備的Flash中；
“Open”——打開并讀取PC中的配置信息文件；
“SaveAs”——將配置信息文件保存到電腦中。“Update App”——為廠家預(yù)留。

3、連接后軟件界面左面的欄中會(huì)顯示連接設(shè)備的設(shè)置列表，這時(shí)可以點(diǎn)擊“讀參數(shù)Upload”將設(shè)備中的參數(shù)上載到電腦。上載成功后會(huì)有如下圖信息顯示。

配置軟件讀參數(shù)成功

（2）CAN波特率設(shè)置

“CAN Baudrate”可設(shè)置CAN總線的波特率，需按表填寫，對應(yīng)表如下：

波特率參數(shù)對照表

（3）以太網(wǎng)地址設(shè)置

“IP Address”——設(shè)置設(shè)備的IP地址；
“Subnet Mask”——設(shè)置子網(wǎng)掩碼；
“Gateway”——設(shè)置通信網(wǎng)關(guān)。
參數(shù)修改后，相應(yīng)修改單元變成紅色標(biāo)記。

3、設(shè)置Modbus TCP對應(yīng)CAN數(shù)據(jù)接收映射表

GCAN-205模塊將接收到的CAN幀數(shù)據(jù)，按照設(shè)置好的對應(yīng)關(guān)系緩存在Modbus TCP的地址表中，等待Modbus指令讀取。點(diǎn)擊界面左側(cè)欄目中的“Receive CAN”如圖界面。

“Receive CAN”設(shè)置界面

您可以在界面右下欄目中，按”添加Add”添加映射關(guān)系數(shù)據(jù)，添加組數(shù)最多為32組（部分?jǐn)?shù)據(jù)不足8字節(jié)可以節(jié)省寄存器使用數(shù)量）；接收數(shù)據(jù)對應(yīng)Modbus地址從0x00到0x7F，總計(jì)127個(gè)地址，每個(gè)地址是一個(gè)整型變量。
COB-ID為CAN總線的幀ID設(shè)置，F(xiàn)rame Format為幀格式（標(biāo)準(zhǔn)幀Standard/擴(kuò)展幀Extended）設(shè)置，F(xiàn)rame Type為幀類型（數(shù)據(jù)幀Data/遠(yuǎn)程幀RTR）設(shè)置，Modbus Address為Modbus端寄存器首地址設(shè)置，Length為CAN幀數(shù)據(jù)的長度，最大值為8。請注意：這個(gè)長度是1個(gè)字節(jié)單位，而Modbus地址是整型（2個(gè)字節(jié)），因此如果CAN數(shù)據(jù)長度是8個(gè)字節(jié)，那么對應(yīng)Modbus地址映射為4個(gè)字節(jié)。

4、設(shè)置發(fā)送CAN數(shù)據(jù)對應(yīng)Modbus TCP映射表

選中“Transmit CAN”項(xiàng)目，添加數(shù)據(jù)映射組，最少可添加32組（部分?jǐn)?shù)據(jù)不足8字節(jié)可以節(jié)省寄存器使用數(shù)量）。如圖所示。

“Transmit CAN”配置界面

CAN發(fā)送數(shù)據(jù)中Modbus映射地址從0x100開始到0x17F，每個(gè)地址是一個(gè)整型數(shù)據(jù)（2個(gè)字節(jié)）。COB-ID為轉(zhuǎn)發(fā)至CAN總線數(shù)據(jù)的幀ID設(shè)置，F(xiàn)rame Format為幀格式（標(biāo)準(zhǔn)幀Standard/擴(kuò)展幀Extended）設(shè)置，F(xiàn)rame Type為幀類型（數(shù)據(jù)幀Data/遠(yuǎn)程幀RTR）設(shè)置，Modbus Address為Modbus端寄存器首地址設(shè)置，Length為CAN幀數(shù)據(jù)的長度，最大值為8。

您可以設(shè)置數(shù)據(jù)觸發(fā)模式或循環(huán)發(fā)送模式（Trace/Timer）。

數(shù)據(jù)觸發(fā)模式（Trace）：當(dāng)有Modbus主機(jī)用06指令寫Modbus相應(yīng)地址數(shù)據(jù)時(shí)，如果數(shù)據(jù)發(fā)生改變，那么觸發(fā)相應(yīng)的CAN幀數(shù)據(jù)發(fā)送；

循環(huán)發(fā)送模式（Timer）：設(shè)置每間隔一定時(shí)間，循環(huán)發(fā)送相應(yīng)的CAN幀數(shù)據(jù)，間隔時(shí)間在Send Timer中設(shè)置，輸入10進(jìn)制數(shù)，單位是毫秒，比如輸入1000，那么就是間隔1000ms發(fā)送一次。

5、下載到GCAN-205模塊的Flash

當(dāng)配置完成后，可以點(diǎn)擊工具欄中的“Download”將配置數(shù)據(jù)寫入到設(shè)備的FLASH中，數(shù)據(jù)寫入成功后，需要重新上電，來啟用新的設(shè)置。

6、GCAN-205模塊參數(shù)保存

設(shè)置完成的配置參數(shù)和從設(shè)備中Upload上來的配置參數(shù)都可以保存到PC機(jī)中，點(diǎn)擊工具欄中的SaveAs根據(jù)提示設(shè)置保存文件名稱，就可以將配置參數(shù)保存到PC中，配置文件可再次打開使用。

請注意：數(shù)據(jù)寫入成功后，需要將設(shè)備重新上電，以啟用新的配置。

七、應(yīng)用實(shí)例

用戶可通過隨機(jī)附贈(zèng)的網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手發(fā)送Modbus指令來進(jìn)行調(diào)試。使用時(shí)請選擇TCP Client，遠(yuǎn)程主機(jī)地址為192.168.1.10:502（IP地址為出廠預(yù)設(shè)值，可修改；端口號不可修改）。

請注意：使用網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手時(shí)請使用“十六進(jìn)制顯示”和“十六進(jìn)制發(fā)送”。

1、讀取接收到的CAN幀

例如：配置Modbus從站地址為1，Modbus寄存器首地址為0x01（出廠預(yù)設(shè)值），功能碼為03，CAN為標(biāo)準(zhǔn)幀，幀ID為0x181，CAN幀數(shù)據(jù)為0x01，0x02，0x03，0x04，0x05，0x06，0x07，0x08。用戶Modbus主站發(fā)送請求幀：00 00 00 00 00 06 01 03 00 01 00 04

GCAN-205的響應(yīng)幀：00 00 00 00 00 0B 01 03 08 02 01 04 03 06 05 08 07

此時(shí)，GCAN-205模塊Modbus端已收到了來自其他設(shè)備的CAN端發(fā)出的幀ID為0x181的數(shù)據(jù)幀。

2、寫入要發(fā)送的CAN幀

例如：Modbus寄存器首地址為0x100（十進(jìn)制為256，此值為出廠預(yù)設(shè)值），功能碼為16（10H），CAN為標(biāo)準(zhǔn)幀，幀ID為0x201，CAN幀數(shù)據(jù)為0x01，0x02，0x03，0x04，0x05，0x06，0x07，0x08。

用戶Modbus主站發(fā)送請求幀：00 00 00 00 00 0F 01 10 01 01 00 04 08 02 01 04 03 06 05 08 07

GCAN-205的響應(yīng)幀：00 00 00 00 00 06 01 10 01 01 00 04

此時(shí)，其他設(shè)備的CAN端已收到了來自GCAN-205模塊的Modbus端發(fā)出的幀ID為0x201的數(shù)據(jù)幀。

八、二次開發(fā)

如果用戶需要在特定的上位機(jī)軟件中集成對GCAN-205模塊進(jìn)行配置的功能，而不需要通過自帶的配置軟件來完成，我公司可向用戶提供以太網(wǎng)端的配置協(xié)議，并提供對GCAN-205模塊進(jìn)行配置的函數(shù)庫和詳細(xì)的使用說明，方便用戶使用。配置函數(shù)庫與二次開發(fā)程序包支持Win2000/XP/WIN7/WIN8/Linux等操作環(huán)境。

九、技術(shù)規(guī)格