一、功能概述
沈陽廣成科技GCAN-4056模塊是集成1路標準CANopen接口、8路開關量輸入通道、8路開關量輸出通道的工業級CANopen數字量輸入輸出模塊。采用GCAN-4056模塊，用戶可用于采集數字量輸入信號，并輸出數字量信號，控制開關，實現遠程開關設備和CANopen網絡之間的連接，構成CANopen網絡中數據量信號采集、輸出的控制節點。GCAN-4056模塊是數字量信號采集和輸出的關鍵性工具，同時該模塊具有體積小巧、接線便捷等特點。GCAN-4056模塊的總線接口集成隔離保護模塊，使其避免由于瞬間的過壓過流而對模塊造成損壞。采用DIN導軌的固定方式，可使其更容易集成到各種控制柜中。
二、設備參數
沈陽廣成科技GCAN-4056模塊的設備參數包括：
（1）CAN-bus支持CAN2.0A和CAN2.0B幀格式，符合ISO/DIS 11898規范；
（2）CAN-bus通訊波特率在10Kbps~1Mbps之間任意可編程；
（3）CAN-bus接口采用電氣隔離，隔離模塊絕緣電壓：DC 1500V；
（4）使用9~30V DC供電，140mA（靜默態電流：40mA）；
（5）數字量輸入通道數：8路；
（6）數字量輸出通道數：8路；
（7）數字量輸入信號：支持干接點、濕接點輸入；
（8）濕接點數字量輸入高電平信號（數字1）：+5V~30V；
（9）濕接點數字量輸入低電平信號（數字0）：≤+3V；
（10）數字量輸出信號：集電極開漏輸出，最大負載電壓+30V，最大漏電流150mA；
（11）DI、DO、CANopen接口使用端子接口；
（12）使用撥碼開關配置模塊波特率及節點號；
（13）可用配套卡軌連接件，安裝到DIN卡軌上；
（14）工作溫度范圍：-40℃~+85℃；
三、應用領域
沈陽廣成科技GCAN-4056模塊的設備應用領域包括：
（1）工業現場網絡數據監控；
（2）煤礦、油井遠程通訊；
（3）CAN教學應用遠程通訊；
（4）CAN工業自動化控制系統；
（5）智能樓宇控制數據廣播系統等CAN-bus應用系統。
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四、設備安裝
1、設備尺寸
設備外形尺寸：(長，含接線端子)122mm*(寬)70mm*(高)25mm，其示意圖如圖所示。
GCAN-4056外形尺寸
2、接口定義及功能
GCAN-4056模塊集成一路DC9-30V電源接口、1路標準CANopen接口、8路開關量輸入接口、8路開關量輸出接口。GCAN-4056模塊電源接口、8路開關量輸入接口位置如圖所示，接口定義如表所示。
電源及8路開關量輸入接口位置
電源及8路開關量輸入接口定義
GCAN-4056模塊CAN-bus通道，由1個4 Pin插拔式接線端子引出，可以用于連接1個CAN-bus網絡或者CAN-bus接口的設備。GCAN-4056模塊CAN-bus接口、8路開關量輸出接口位置如圖所示，接口定義如表所示。
CAN-bus接口、8路開關量輸出接口位置
CAN-bus接口、8路開關量輸出接口定義
GCAN-4056模塊撥碼開關如圖所示，GCAN-4056模塊撥碼開關最左側為復位按鍵，默認在下方，上電時撥上，再撥下，重新上電后恢復出廠設置。復位按鍵右側7位為節點號設置開關。最右側4位為波特率設置開關。左側為高位，右側為低位。
GCAN-4056模塊撥碼開關
五、設備使用
1、電源連接
GCAN-4056模塊支持工業現場常見的+9~30V DC直流電源。為保證模塊可靠工作，建議使用+12V或+24V的DC直流穩壓電源。
2、系統狀態指示燈
GCAN-4056模塊具有1個PWR指示燈、1個SYS指示燈、1個CAN指示燈來指示設備的運行狀態。這3種指示燈的具體指示功能及狀態如表所示。
GCAN-4056模塊指示燈狀態
● 默認CANopen模式，GCAN-4056模塊上電后，PWR、SYS、CAN三個指示燈立即點亮；
● 當GCAN-4056模塊自檢完成后，SYS燈綠色閃爍，如下圖所示；
● 當CAN端有數據傳輸時，CAN燈呈現綠色閃爍，如下圖所示；
GCAN-4056 PWR、SYS和CAN燈狀態
● CAN模式，SYS燈常亮，如上圖所示；
● 如果CAN總線出現通訊錯誤，CAN燈將變紅，如下圖所示。
GCAN-4056 CAN燈狀態
六、配置說明
用戶可使用模塊上方的撥碼開關自行設定GCAN-4056模塊的參數，以滿足實際應用場合的需要。GCAN-4056模塊的配置，包括模塊的節點號和波特率兩部分。
請注意：通過撥碼開關改變GCAN-4056模塊的參數之后，需要重新對模塊上電之后，新的參數才會生效。
1、CAN節點號配置
如下圖所示，撥碼開關的每個位撥向“ON”位置時，該位為“1”，如果撥向“OFF”位置，則該位為“0”。撥碼開關的2—8位用于設定模塊的節點號(NODE ID)，第八位為最低位，第二位為最高位，模塊的節點號(NODE ID)是各位對應的十進制值之和，通過撥碼開關設定模塊的節點號(NODE ID)的有效范圍為0～127。
請注意：撥碼開關第一位為復位撥碼，默認為OFF（下方），上電時撥上，再撥下，重新上電后恢復出廠設置。
CAN節點號配置說明
2、CAN波特率配置
右側撥碼開關的1-4位用于設定模塊的波特率，第一位為低位，第四位為高位。波特率與開關設置對應值如下表所示。
CAN波特率配置說明
七、快速上手
GCAN-4056模塊支持CANopen和CAN兩種模式，默認CANopen模式，使用說明如下：
GCAN-4056模塊默認上電后切換至CANopen模式的05啟動狀態，默認模塊上電后立即對數字量信號進行采集并可控制（寫入）輸出。
例如：默認GCAN-4056的Node ID為1（以下節點號均為1），則主站設備可接收到一條節點狀態數據，幀ID為0x701，標準幀，數據為0x05。
當前狀態，TPDO1用于表示數字量DI狀態，如圖所示，幀ID為0x180+NodeID，默認幀數據第一個字節為數字量輸入狀態。DI4在高位，DI1在低位。RPDO1用于表示控制（寫入）數字量輸出的狀態，幀ID為0x200+Node ID，數字量輸出默認由一個字節來控制（寫入），DO4在高位，DO1在低位。
八、標準CANopen模式
1、節點狀態
GCAN-4056模塊滿足標準CANopen CiA 301協議，是標準的CANopen從站設備。GCAN-4056啟動后將主動發出一幀數據給主站，幀ID為0x700+Node ID。
例如：默認GCAN-4056的Node ID為1（以下節點號均為1），則主站設備可接收到一條節點狀態數據，幀ID為0x701，幀數據為0x7F。
對象字典0x100C，節點守護時間，默認為0，默認不開啟超時功能；對象字典0x100D，Life Time Factor，默認為3。
0x100C和0x100D通過SDO配置后，主站主動發送命令來詢問從站節點的狀態（Node Guarding），節點守護命令幀ID為0x700+Node ID，遠程幀。若從站4056收不到主站的節點保護報文，延遲100C(ms)*100D時間后，從站進入Pre-operational模式，并停止所有輸出。
2、NMT狀態切換
GCAN-4056模塊接收由主站發出的操作指令，幀ID為0x000，DLC為2，幀數據第一個字節為命令符，第二個字節為節點號（若為00則控制全部節點）。
例如：GCAN-4056的Node ID為1，命令GCAN-4056為進入操作狀態（01），則NMT命令幀ID為0x000，幀數據為0x01,0x01。主站發送數據01 01，GCAN-4056模塊進入05啟動狀態。
3、PDO命令
GCAN-4056模塊采用PDO（Process Data Object，過程數據對象）對數字量信號進行采集或寫入輸出。DI、DO每一路的具體位置均可自由配置。其中，TPDO1用于表示數字量DI狀態，幀ID為0x180+Node ID，默認幀數據第一個字節為數字量輸入狀態。
TPDO1：
DI4在高位，DI1在低位。例如，GCAN-4056模塊節點號設為1。此時DI1狀態為1，其余DI狀態均為0。則CAN總線主站一端接收的DI狀態數據為0x01。
如需要控制（寫入）GCAN-4056模塊數字量輸出的狀態，需接收RPDO1命令（由主站發出的），幀ID為0x200+Node ID，數據長度為1，幀數據第一個字節為需要設置的數字量輸出狀態。
RPDO1用于表示改變（寫入）數字量輸出的狀態，幀ID為0x200+Node ID，數字量輸出默認由一個字節來控制（寫入），DO4在高位，DO1在低位。RPDO1：
DO4在高位，DO1在低位。例如，GCAN-4056模塊節點號設為1。若需要設置DO4狀態為1，其余DO狀態均為0，則CAN總線主站一端發送的幀ID為0x201，幀數據為0x08。
4、SDO命令
服務數據對象SDO（ServiceDataObjects）主要用來訪問節點的對象字典，可以直接對GCAN-4056的參數進行讀寫配置。配置后重新上電生效。
（1）SDO寫入對象字典
SDO寫入對象字典中數據類型的長度為32位參數命令：
SDO寫入對象字典中數據類型的長度為16位參數命令：
SDO寫入對象字典中數據類型的長度為8位參數命令：
從機應答寫入對象字典的值寫入成功：
從機應答寫入對象字典的值寫入失敗：
（2）修改使用模式
GCAN-4056模塊可通過發送SDO命令寫參數，修改模塊的使用模式。該參數位于對象字典索引0x2400、子索引0x00，數據類型Unsigned8。
（3）修改每一路DI的顯示位置
GCAN-4056模塊可通過發送SDO命令寫參數，修改每一路DI的顯示位置。前4路傳輸類型的數據位于對象字典索引0x2407、子索引0x00，數據類型Unsigned32。最多設置在第64位顯示。換算成16進制，數據最低0x01，最高0x40，0x00或者0x40以上不生效。
后4路傳輸類型的數據位于對象字典索引0x2408、子索引0x00，數據類型Unsigned32。最多設置在第64位顯示。換算成16進制，數據最低0x01，最高0x40，0x00或者0x40以上不生效。
（4）修改每一路DO的寫入位置
GCAN-4056模塊可通過發送SDO命令寫參數，修改每一路DO的寫入位置。前4路傳輸類型的數據位于對象字典索引0x2403、子索引0x00，數據類型Unsigned32。
最多設置在第64位。換算成16進制，數據最低0x01，最高0x40，0x00或者0x40以上不生效。
后4路傳輸類型的數據位于對象字典索引0x2404、子索引0x00，數據類型Unsigned32。最多設置在第64位。換算成16進制，數據最低0x01，最高0x40，0x00或者0x40以上不生效。
5、配置操作舉例
CANopen模式配置操作舉例：（以節點號為1舉例）默認模式上電后：
1、模塊配置為標準CANopen模式
報文：ID：0x601數據：2F 00 24 00 03 00 00 00，設置模塊為標準CANopen模式。
2、修改前4路DI的顯示位置
報文：ID：0x601數據：23 07 24 00 02 14 28 3C，設置模塊第4路在0x3C即十進制第60位顯示，模塊第3路在0x28即十進制第40位顯示，模塊第2路在0x14即十進制第20位顯示，模塊第1路在0x02即十進制第2位顯示。
3、修改前4路DO的寫入位置
報文：ID：0x601數據：23 03 24 00 02 14 28 3C，設置模塊第4路在0x3C即十進制第60位可被寫入，模塊第3路在0x28即十進制第40位可被寫入，模塊第2路在0x14即十進制第20位可被寫入，模塊第1路在0x02即十進制第2
位可被寫入。
重新上電后，配置生效。當前標準CANopen模式可以直接配置。
6、使用操作舉例
CANopen模式操作舉例：（以節點號為1舉例）配置完重新上電后：
1、NMT狀態切換
報文：ID：0x000數據：01 01，設置模塊為05啟動狀態。
當前狀態，即可讀取DI數據，或對DO數據進行寫入。
2、第4路在第60位顯示，第3路在第40位顯示，第2路在第20位顯示，第4路在第2位顯示。TPDO1：幀ID為0x180+Node ID，用以讀取DI數據
若第一路、第二路有輸入，第三路、第四路無輸入，數據如圖所示：
3、第4路在第60位可被寫入（設置），第3路在第40位可被寫入（設置），第2路在第20位可被寫入（設置），第4路在第2位可被寫入（設置）。RPDO1：幀ID為0x200+Node ID，用以寫入（設置）DO數據
若寫入（設置）第一路、第二路無輸出，第三路、第四路有輸出，數據如圖所示：
九、CAN模式相關參數配置
請注意：CAN模式下只有數據收發，無法配置相關參數。若想重新配置參數，請復位進入CANopen模式重新配置。
1、修改CAN模式下DI輸入數據長度、循環時間
GCAN-4056模塊可通過發送SDO命令寫參數，修改DI數據長度、循環時間。該傳輸類型的數據位于對象字典索引0x2402、子索引0x00，數據類型Unsigned32。
2、修改每一路DI的顯示位置
GCAN-4056模塊可通過發送SDO命令寫參數，修改每一路DI的顯示位置。前4路傳輸類型的數據位于對象字典索引0x2407、子索引0x00，數據類型Unsigned32。最多設置在第64位顯示。換算成16進制，數據最低0x01，最高0x40，0x00或者0x40以上不生效。
后4路傳輸類型的數據位于對象字典索引0x2408、子索引0x00，數據類型Unsigned32。最多設置在第64位顯示。換算成16進制，數據最低0x01，最高0x40，0x00或者0x40以上不生效。
3、修改CAN模式下輸出DO超時時間、DO數據長度
GCAN-4056模塊可通過發送SDO命令寫參數，修改DO超時時間，DO數據長度。該傳輸類型的數據位于對象字典索引0x2401、子索引0x00，數據類型Unsigned8。超時時間：默認輸出2S后，4056模塊停止輸出。
4、修改每一路DO的寫入位置
GCAN-4056模塊可通過發送SDO命令寫參數，修改每一路DO的寫入位置。前4路該傳輸類型的數據位于對象字典索引0x2403、子索引0x00，數據類型Unsigned32。最多設置在第64位。換算成16進制，數據最低0x01，最高0x40，0x00或者0x40以上不生效。
后4路該傳輸類型的數據位于對象字典索引0x2404、子索引0x00，數據類型Unsigned32。最多設置在第64位。換算成16進制，數據最低0x01，最高0x40，0x00或者0x40以上不生效。
5、修改輸入數據幀ID
GCAN-4056模塊可通過發送SDO命令寫參數，修改模塊的輸入幀ID。該傳輸類型的數據位于對象字典索引0x2406、子索引0x00，數據類型Unsigned32。輸入數據幀ID，指的是CAN模式下，輸入DI數據的幀ID。
數據舉例：
23 06 24 00 01 00 00 00，設置模塊輸入數據幀ID為0x001，幀格式為標準幀。
23 06 24 00 00 08 00 80，設置模塊輸入數據幀ID為0x00000800，幀格式為擴展幀。
6、修改輸出數據幀ID
GCAN-4056模塊可通過發送SDO命令寫參數，修改模塊的輸出數據幀ID。該傳輸類型的數據位于對象字典索引0x2405、子索引0x00，數據類型Unsigned32。輸出數據幀ID，指的是CAN模式下，通過幀ID控制DO輸出。
數據舉例：
23 05 24 00 01 00 00 00，設置模塊輸出數據幀ID為0x001，幀格式為標準幀。
23 05 24 00 00 08 00 80，設置模塊輸出數據幀ID為0x00000800，幀格式為擴展幀。
7、配置操作舉例
CAN模式操作舉例：（以節點號為1舉例）默認模式上電后：
1、模塊配置為CAN模式報文：ID：0x601數據：2F 00 24 00 01 00 00 00，設置模塊為CAN模式。
2、修改DI輸入長度、循環時間報文：ID：0x601數據：23 02 24 00 08 E8 03 00，設置模塊輸入長度為8個字節，循環時間為0x03E8轉換為10進制是1000ms。
3、修改前4路DI的顯示位置報文：ID：0x601數據：23 07 24 00 02 14 28 3C，設置模塊第4路在0x3C即十進制第60位顯示，模塊第3路在0x28即十進制第40位顯示，模塊第2路在0x14即十進制第20位顯示，模塊第1路在0x02即十進制第2位顯示。
4、修改CAN模式下DO超時時間、數據長度報文：ID：0x601數據：2F 01 24 00 08 00 00 00，設置模塊輸出長度為8個字節，無超時時間。
5、修改每一路DO的寫入位置報文：ID：0x601數據：23 03 24 00 02 14 28 3C，設置模塊第4路在0x3C
即十進制第60位可被寫入，模塊第3路在0x28即十進制第40位可被寫入，模塊第2路在0x14即十進制第20位可被寫入，模塊第1路在0x02即十進制第2位可被寫入。
6、修改輸入數據幀ID報文：ID：0x601數據：23 06 24 00 11 00 00 00，設置模塊輸入數據幀ID為0x11，幀格式為標準幀。
7、修改輸出數據幀ID報文：ID：0x601數據：23 05 24 00 33 00 00 00，設置模塊輸出數據幀ID為0x33，幀格式為標準幀。
重新上電后，配置生效。請注意：CAN模式下只有數據收發，無法配置相關參數。若想重新配置參數，請設備復位后進入CANopen模式重新配置。
十、CAN模式使用
1、默認參數使用
GCAN-4056模塊通過0x2400配置為CAN模式，其他參數為默認值（默認幀數據第一個字節為數字量輸入/輸出狀態，DI4/DO4在高位，DI1/DO1在低位），重新上電，CAN模式的數據收發如圖所示。輸入幀ID指的是輸入DI的ID，默認0x00000025；輸出幀ID指的是可通過該ID控制DO的輸出，默認為0x00000017，擴展幀有效；超時時間默認2S，即2S后4056停止輸出，若需要持續輸出，發送間隔應小于等于2S。
請注意：CAN模式下只有數據收發，無法配置相關參數。若想重新配置參數，請設備復位后進入CANopen模式重新配置。
十一、GCAN-4056對象字典
十二、使用注意
（1）GCAN-4056模塊的數字量輸入信號電壓值最高不能夠超過+30V，否則可能會使模塊輸入端口損壞。同時濕接點輸入信號接線時要注意信號極性，以免接反。
（2）GCAN-4056模塊的輸出信號為開漏輸出，最大負載電壓+30V，最大漏電流150mA。因此GCAN-4056模塊并不能夠驅動較大電流的負載。
十三、技術規格
