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一、功能概述

沈陽廣成科技GCAN-205模塊是集成1路標準以太網接口和1路標準CAN接口的ModbusTCP轉CAN的協議轉換模塊。采用GCAN-205模塊，用戶可以輕松完成CAN總線網絡和以太網網絡的互連互通，進一步拓展CAN總線網絡的范圍。GCAN-205可以將以太網網絡與CAN總線網絡橋接，用戶可以將此智能協議轉換模塊集成到自己的系統中，從而使本不具備相互通信能力的以太網網絡與CAN總線快速具備通信能力，從而節省開發時間、降低開發成本、快速搶占市場先機。

GCAN-205模塊現已被廣泛應用于構建現場總線實驗室、工業控制網絡、智能小區監控等網絡環境中。同時該設備具有體積小巧、即插即用等特點，且模塊使用DIN導軌的安裝方式，使其特別適用于工業現場或機柜中與其他設備配套使用。GCAN-205模塊上已集成CAN接口電氣隔離保護模塊，使其避免由于瞬間過流/過壓而對設備造成損壞，增強系統在惡劣環境中使用的可靠性。

二、設備參數

沈陽廣成科技GCAN-205型CAN轉Modbus TCP轉CAN模塊的設備參數包括：

（1）高速的32位工業級控制器；
（2）內嵌硬件看門狗定時器；
（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）標準DIN導軌安裝方式，專為工業設計。
（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；
（16）Modbus從站支持功能碼：03H、04H、06H、16H；
（17）支持靜態或動態IP獲取；
（18）支持心跳和超時斷開功能；
（19）工作端口固定，目標IP和目標端口均可設定；
（20）網絡斷開后自動恢復連接資源，可靠地建立TCP連接；

三、應用領域

沈陽廣成科技GCAN-205型CAN轉Modbus TCP轉CAN模塊的設備應用領域包括：

（1）工業以太網設備與CAN網絡設備互聯
（2）電力通訊網絡
（3）工業控制設備
（4）高速、大數據量通訊
（5）CAN總線與串行總線之間的網關網橋；
（6）工業現場網絡數據監控；
（7）CAN教學應用遠程通訊；
（8）CAN工業自動化控制系統；
（9）低速CAN網絡數據采集數據分析；
（10）智能樓宇控制數據廣播系統等CAN總線應用系統。
（11）PLC設備連接CAN總線網絡通訊；

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

四、設備安裝

1、設備尺寸

設備外形尺寸：(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導軌上。

GCAN-205模塊安裝

GCAN-205模塊地與安裝模塊的導軌相連。如果導軌固定到一個接地的金屬組件板上，那么模塊會自動接地，不需要外部接地線。如果導軌固定到一個未接地的底座上，那么必須將導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路標準CAN總線接口、1路標準太網接口。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4 Pin接線端子引出，可以用于連接1個CAN總線接口的設備，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，當設備獲得正常供電后，可使用PC端的“Gan205 EtherCanConfigv3”配置軟件對其工作模式及基本運行參數進行配置（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CAN之間的通信進行配置，其他協議暫不支持用戶自行配置。

（1）恢復出廠設置

GCAN-205模塊硬件出廠默認IP：192.168.1.10，如果用戶已經修改過IP地址并且忘記，那么可以通過操作設備中撥碼開關，對其進行參數復位。

GCAN-205設備撥碼開關位置

具體操作為：先不要對模塊上電，用一字螺絲刀撬動模塊頂端和尾端的卡扣，打開設備外殼，找到設備中如圖3.2所示的撥碼開關，將2號開關撥到ON位置，然后將系統上電，等待大約3秒鐘，看到前面板上面的SYS指示燈閃爍，此時關閉電源，然后將2號開關撥回到OFF狀態。至此，設備設置已經恢復到出廠默認狀態，系統默認的IP：192.168.1.10。

（2）更改PC端IP地址

用戶在使用PC機與GCAN-205模塊進行通信前，需要保證用戶的PC機內有以太網卡，并且PC機與GCAN-205模塊必須在同一個網段內。

GCAN-205模塊在出廠時設定了一個默認的IP地址（192.168.1.10）和網絡掩碼（255.255.255.0），用戶可以按圖3.3所示的流程檢查該設備是否和用戶PC機在同一網段。

PC機與GCAN-205模塊是否處于同一網段檢測流程

請注意：只有在同一網段，您才能使用PC機對GCAN-205模塊進行配置。如果網段不同，則需對PC機進行以下設置。

（3）Windows XP/7網絡設置

用戶使用的操作系統是Windows XP/7、8、10，用戶可以修改本機IP地址的方式設置本機IP及網段。Windows 8、windows 10操作參照Windows7系統。

修改本機IP地址

進入操作系統后，進入本機的控制面板→進入“網絡連接”（WinXP）或“網絡和共享中心”（Win7、8、10）→進入“本地連接”屬性→“Internet協議（TCP/IP）”（winXP）或“Internet協議版本4（TCP/IP）”（Win7）屬性，出現如圖所示界面。

TCP/IP常規設置

在“IP地址”欄中點擊修改，輸入與GCAN-205同一網段的IP地址，如圖即可完成添修改PC機IP地址操作。如果用戶是自動獲取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相同網段的IP地址即可。

2、與以太網連接

GCAN-205模塊的以太網接口集成10/100M自適應以太網芯片，符合以太網標準協議規范，支持即插即用。用戶可以使用五類以上網線進行工業以太網與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總線網絡采用直線拓撲結構，總線最遠的2個終端需要安裝120Ω的終端電阻；如果節點數目大于2，則中間節點不需要安裝120Ω的終端電阻。對于分支連接，其長度不應超過3米。CAN總線的連接見圖所示。

CAN總線網絡的拓撲結構

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系詳見表。若通訊距離超過1Km，應保證線的截面積大于Φ1.0mm2，具體規格應根據距離而定，常規是隨距離的加長而適當加大。

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CAN通訊的可靠性，消除CAN總線終端信號反射干擾，CAN總線網絡最遠的兩個端點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，則總線上的兩個端點也應集成120Ω終端電阻。GCAN-205模塊采用82C251收發器，如果網絡上其他節點使用不同的收發器，則終端電阻須另外計算。

GCAN-205模塊與其他CAN節點設備連接

請注意：GCAN-205模塊內部未集成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，將電阻兩端分別接入CAN_L、CAN_H即可。

5、系統狀態指示燈

GCAN-205模塊具有1個SYS指示燈，用來指示設備的運行狀態，1個DAT指示燈，用來指示數據傳輸。這2個指示燈的具體指示功能見下表，這2個指示燈處于各種狀態下時，CAN總線的狀態如表所示。

GCAN-205模塊指示燈

GCAN-205模塊上電后，系統初始化狀態指示燈SYS點亮，表明設備已經供電，系統正在初始化；否則，表示系統存在電源故障或發生有嚴重的錯誤。以太網端與CAN端均連接正常后，當總線間有數據在傳輸時，數據信號指示燈DAT會閃爍。

GCAN-205模塊指示燈狀態

六、Gan205 EtherCanConfigv3軟件使用

1、恢復出廠設置

GCAN-205模塊硬件出廠默認IP：192.168.1.10，如果用戶已經修改過IP地址并且忘記，那么可以參考3.1.1，通過設備中的撥碼開關，對其進行參數復位。默認的CAN總線波特率是1M，默認Modbus映射表都為0。

請注意：設備恢復出廠設置后，所有的參數設置及映射表設置會被全部清除，請謹慎操作。

2、基本參數配置

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

（1）用電腦連接GCAN-205模塊

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

2、打開光盤中的“Gan205 EtherCanConfigv3”軟件，輸入GCAN-205模塊的IP地址，點擊“Connect”進行連接。如下圖所示。

配置軟件初始界面

點擊“Connect”出現如下圖軟件主界面：

配置軟件主界面

軟件上方有6個工具按鈕：

“Connect”——連接設備；
“Upload”——將設備中的配置信息讀出來；
“Download”——將配置信息下載到設備的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”——為廠家預留。

3、連接后軟件界面左面的欄中會顯示連接設備的設置列表，這時可以點擊“讀參數Upload”將設備中的參數上載到電腦。上載成功后會有如下圖信息顯示。

配置軟件讀參數成功

（2）CAN波特率設置

“CAN Baudrate”可設置CAN總線的波特率，需按表填寫，對應表如下：

波特率參數對照表

（3）以太網地址設置

“IP Address”——設置設備的IP地址；
“Subnet Mask”——設置子網掩碼；
“Gateway”——設置通信網關。
參數修改后，相應修改單元變成紅色標記。

3、設置Modbus TCP對應CAN數據接收映射表

GCAN-205模塊將接收到的CAN幀數據，按照設置好的對應關系緩存在Modbus TCP的地址表中，等待Modbus指令讀取。點擊界面左側欄目中的“Receive CAN”如圖界面。

“Receive CAN”設置界面

您可以在界面右下欄目中，按”添加Add”添加映射關系數據，添加組數最多為32組（部分數據不足8字節可以節省寄存器使用數量）；接收數據對應Modbus地址從0x00到0x7F，總計127個地址，每個地址是一個整型變量。
COB-ID為CAN總線的幀ID設置，Frame Format為幀格式（標準幀Standard/擴展幀Extended）設置，Frame Type為幀類型（數據幀Data/遠程幀RTR）設置，Modbus Address為Modbus端寄存器首地址設置，Length為CAN幀數據的長度，最大值為8。請注意：這個長度是1個字節單位，而Modbus地址是整型（2個字節），因此如果CAN數據長度是8個字節，那么對應Modbus地址映射為4個字節。

4、設置發送CAN數據對應Modbus TCP映射表

選中“Transmit CAN”項目，添加數據映射組，最少可添加32組（部分數據不足8字節可以節省寄存器使用數量）。如圖所示。

“Transmit CAN”配置界面

CAN發送數據中Modbus映射地址從0x100開始到0x17F，每個地址是一個整型數據（2個字節）。COB-ID為轉發至CAN總線數據的幀ID設置，Frame Format為幀格式（標準幀Standard/擴展幀Extended）設置，Frame Type為幀類型（數據幀Data/遠程幀RTR）設置，Modbus Address為Modbus端寄存器首地址設置，Length為CAN幀數據的長度，最大值為8。

您可以設置數據觸發模式或循環發送模式（Trace/Timer）。

數據觸發模式（Trace）：當有Modbus主機用06指令寫Modbus相應地址數據時，如果數據發生改變，那么觸發相應的CAN幀數據發送；

循環發送模式（Timer）：設置每間隔一定時間，循環發送相應的CAN幀數據，間隔時間在Send Timer中設置，輸入10進制數，單位是毫秒，比如輸入1000，那么就是間隔1000ms發送一次。

5、下載到GCAN-205模塊的Flash

當配置完成后，可以點擊工具欄中的“Download”將配置數據寫入到設備的FLASH中，數據寫入成功后，需要重新上電，來啟用新的設置。

6、GCAN-205模塊參數保存

設置完成的配置參數和從設備中Upload上來的配置參數都可以保存到PC機中，點擊工具欄中的SaveAs根據提示設置保存文件名稱，就可以將配置參數保存到PC中，配置文件可再次打開使用。

請注意：數據寫入成功后，需要將設備重新上電，以啟用新的配置。

七、應用實例

用戶可通過隨機附贈的網絡調試助手發送Modbus指令來進行調試。使用時請選擇TCP Client，遠程主機地址為192.168.1.10:502（IP地址為出廠預設值，可修改；端口號不可修改）。

請注意：使用網絡調試助手時請使用“十六進制顯示”和“十六進制發送”。

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（出廠預設值），功能碼為03，CAN為標準幀，幀ID為0x181，CAN幀數據為0x01，0x02，0x03，0x04，0x05，0x06，0x07，0x08。用戶Modbus主站發送請求幀：00 00 00 00 00 06 01 03 00 01 00 04

GCAN-205的響應幀：00 00 00 00 00 0B 01 03 08 02 01 04 03 06 05 08 07

此時，GCAN-205模塊Modbus端已收到了來自其他設備的CAN端發出的幀ID為0x181的數據幀。

2、寫入要發送的CAN幀

例如：Modbus寄存器首地址為0x100（十進制為256，此值為出廠預設值），功能碼為16（10H），CAN為標準幀，幀ID為0x201，CAN幀數據為0x01，0x02，0x03，0x04，0x05，0x06，0x07，0x08。

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

GCAN-205的響應幀：00 00 00 00 00 06 01 10 01 01 00 04

此時，其他設備的CAN端已收到了來自GCAN-205模塊的Modbus端發出的幀ID為0x201的數據幀。

八、二次開發

如果用戶需要在特定的上位機軟件中集成對GCAN-205模塊進行配置的功能，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端的配置協議，并提供對GCAN-205模塊進行配置的函數庫和詳細的使用說明，方便用戶使用。配置函數庫與二次開發程序包支持Win2000/XP/WIN7/WIN8/Linux等操作環境。

九、技術規格