一、功能概述
沈陽廣成科技GCAN-4048模塊是集成1路標準CANopen接口、8路熱電偶輸入的工業(yè)級CANopen模擬量采集模塊。采用GCAN-4048模塊，用戶可同時采集8路信號，實現(xiàn)遠程模擬量采集設備和CANopen網絡之間的連接，構成CANopen網絡中模擬量信號采集的控制節(jié)點。GCAN-4048模塊目前支持J型、K型、T型、S型熱電偶，8路可同時自由配置熱電偶型號，倍數和偏移量均可自由配置。GCAN-4048模塊是模擬量信號采集的關鍵性工具，默認上電后自動接收數據，同時該模塊具有體積小巧、接線便捷等特點。GCAN-4048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-4048的設備參數包括：
（1）CAN-bus支持CAN2.0A幀格式，符合ISO/DIS 11898規(guī)范；
（2）CAN-bus接口采用電氣隔離，隔離模塊絕緣電壓：DC 1500V；
（3）使用8~32V DC供電（推薦標準電壓24V）；
（4）熱電偶輸入通道數：8路；
（5）誤差為滿量程≤0.1%；
（6）J型熱電偶：-200～1190℃，參考表格N.I.S.T專著175，ITS-90國際溫標；
（7）K型熱電偶：-260～1360℃，參考表格N.I.S.T專著175，ITS-90國際溫標；
（8）T型熱電偶：-240～390℃，參考表格N.I.S.T專著175，ITS-90國際溫標；
（9）S型熱電偶：-40～1490℃，參考表格N.I.S.T專著175，ITS-90國際溫標；
（10）其他熱電偶型號后續(xù)開發(fā)補充；
（11）熱電偶溫度采集接口、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(jié)點號；
（13）可用配套卡軌連接件，安裝到DIN卡軌上；
（14）工作溫度：-40～85℃；
（15）工作濕度：≤95%RH，無凝露；
三、應用領域
沈陽廣成科技GCAN-4048的設備應用領域包括：
（1）工業(yè)現(xiàn)場網絡數據監(jiān)控；
（2）煤礦、油井遠程通訊；
（3）CAN教學應用遠程通訊；
（4）CAN工業(yè)自動化控制系統(tǒng)；
（5）智能樓宇控制數據廣播系統(tǒng)等CAN-bus應用系統(tǒng)。
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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-4048外形尺寸
2、接口定義及功能
GCAN-4048模塊集成8路熱電偶輸入接口正端、8路熱電偶輸入接口負端、1路DC8~32V電源接口、1路CAN總線接口。GCAN-4048模塊4路熱電偶輸入接口正端、4路熱電偶輸入接口負端接口、CAN-bus接口如圖所示，接口定義如表所示。
4路熱電偶輸入、CAN-bus接口位置
4路熱電偶輸入、CAN-bus接口定義
GCAN-4048模塊的電源接口、4路熱電偶輸入接口正端、4路熱電偶輸入接口負端接口位置如圖所示，接口定義如表所示。
4路熱電偶輸入、CAN-bus接口位置
CAN-bus接口定義
GCAN-4048模塊撥碼開關如圖所示，GCAN-4048模塊撥碼開關最左側為復位按鍵，默認在下方，為調試接口，請不要撥動。復位按鍵右側7位為節(jié)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-4048模塊撥碼開關
五、設備使用
1、電源連接
GCAN-4048模塊支持工業(yè)現(xiàn)場常見的+8~32V 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(wěn)壓電源。
2、系統(tǒng)狀態(tài)指示燈
GCAN-4048模塊具有1個SYS指示燈、1個PWR指示燈、1個CAN指示燈來指示設備的運行狀態(tài)。這3種指示燈的具體指示功能及狀態(tài)如表所示。
GCAN-4048模塊指示燈狀態(tài)
● GCAN-4048模塊上電后，PWR指示燈綠色常亮，如圖所示；
● GCAN-4048模塊上電，SYS指示燈綠色慢閃，切換至啟動狀態(tài)后，接口數據傳輸，SYS指示燈綠色快閃，如圖所示；
GCAN-4048 PWR和SYS燈狀態(tài)
● CAN燈綠色閃爍，數據量小、速率慢時綠色慢閃，數據量大、速率快時綠色慢閃，如圖所示；如果CAN總線出現(xiàn)通訊錯誤，CAN指示燈紅色常亮，待CAN總線恢復正常，CAN燈綠色閃爍，如圖所示。
GCAN-4048 CAN燈狀態(tài)
GCAN-4048 CAN燈狀態(tài)
六、配置說明
用戶可使用模塊上方的撥碼開關自行設定GCAN-4048模塊的參數，以滿足實際應用場合的需要。GCAN-4048模塊的配置，包括模塊的節(jié)點號和波特率兩部分。
請注意：通過撥碼開關改變GCAN-4048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(jié)點號配置
如圖所示，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(jié)點號(NODE ID)，第八位為最低位，第二位為最高位，模塊的節(jié)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(jié)點號(NODE ID)的有效范圍為0～127。
請注意：撥碼開關第一位為配置撥碼，默認為OFF（下方），請不要撥動。
CAN節(jié)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
本章將使用廣成科技USBCAN-II Pro模塊及ECANTools軟件可以進行CAN總線數據的接收與發(fā)送。軟件附帶的CANopen主站功能可以幫助調試CANopen從站，非常的方便實用。
使用廣成科技的USBCAN總線分析儀可模擬CAN總線通信設備，進行GCAN-4048模塊的通訊測試。USBCAN總線分析儀是一種直觀的CAN總線調試分析工具，使用該設備可以通過電腦監(jiān)控、模擬CAN數據收發(fā)，是從事CAN總線行業(yè)的工程師必備的工具。
CAN-4048模塊默認上電后切換至CANopen模式的05啟動狀態(tài)。
例如：默認GCAN-4048的Node ID為1（以下節(jié)點號均為1），則主站設備可接收到一條節(jié)點狀態(tài)數據，幀ID為0x701，標準幀，數據為0x05。
當前狀態(tài)，TPDO用于表示模擬量采集目前的狀態(tài)，共有2個TPDO。其中TPDO1代表前4個通道，幀ID為0x180+Node ID。TPDO2代表后4個通道，幀ID為0x280+Node ID。
八、標準CANopen模式
1、上電啟動報文
GCAN-4048模塊滿足標準CANopen CiA 301協(xié)議，是標準的CANopen從站設備。GCAN-4048啟動后將主動發(fā)出一幀數據給主站，幀ID為0x700+Node ID。
例如：GCAN-4048的Node ID為1（以下節(jié)點號均為1），則主站設備可接收到一條節(jié)點狀態(tài)數據，幀ID為0x701，幀數據為0x7F。
2、NMT狀態(tài)切換
GCAN-4048模塊接收由主站發(fā)出的操作指令，幀ID為0x000，DLC為2，幀數據第一個字節(jié)為命令符，第二個字節(jié)為節(jié)點號（若為00則控制全部節(jié)點）。例如：GCAN-4048的Node ID為1，命令GCAN-4048為進入操作狀態(tài)（01），則NMT命令幀ID為0x000，幀數據為0x01,0x01。主站發(fā)送數據01 01，GCAN-4048模塊進入05啟動狀態(tài)。
3、PDO命令
GCAN-4048模塊采用PDO（Process Data Object，過程數據對象）對溫度進行采集。TPDO用于表示模擬量采集目前的狀態(tài)，共有2個TPDO。其中TPDO1代表前4個通道，TPDO2代表后4個通道。每個通道的默認值0x80 00。其中，TPDO1，幀ID為0x180+Node ID，代表前4個通道。TPDO2，幀ID為0x280+Node ID，代表后4個通道。
TPDO1：
TPDO2：
例如，GCAN-4048模塊節(jié)點號設為1。若通道1輸入的溫度為28度，則對應數據為28*倍數+偏移量，倍數默認值為10，偏移量默認值為0（熱電偶類型、倍數和偏移量的值均可修改，會在5.4中講解），則通道1對應數據為
28*10+0=280，轉換為16進制是01 18，又因為數據傳輸中低位在前高位在后，所以數據為18 01。若其余通道均無輸入，通道對應數據為00 80，則TPDO1命令的幀ID為0x181，數據長度（DLC）為8，幀數據為18 01 00 80 00 80 00 80。
TPDO2命令的幀ID為0x281，數據長度（DLC）為8，幀數據為00 80 00 80 00 80 00 80。
如圖所示，因為數據傳輸中低位在前高位在后，所以數據為01 17。有誤差，但在允許范圍內。
4、SDO命令
服務數據對象SDO（ServiceDataObjects）主要用來訪問節(jié)點的對象字典，可以直接對GCAN-4048的參數進行讀寫配置。配置后重新上電生效。
（1）修改系統(tǒng)模式
GCAN-4048模塊可通過發(fā)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。
（2）修改熱電偶類型、倍數、偏移量
GCAN-4048模塊可通過發(fā)送SDO命令寫參數，修改模塊每一路輸入的熱電偶類型、倍數、偏移量。該參數位于對象字典索引0x2401至2408、子索引0x00，數據類型Unsigned32。每一路的熱電偶類型、倍數、偏移量均可自由配置為不同類型。倍數的數據類型為Unsigned8，為了確定精度，必須大于0。偏移量的數據類型為INTEGER16，正負值均可。
熱電偶類型對應數據的關系見下表，其他數據不生效。
溫度的計算公式為：輸出值=實際溫度*倍數+偏移量。
為了輸入精度，倍數可自由配置，例如：設置0度為100,設置100度為10000，那么倍數為（10000-100）/100=99，偏移量為100，那么0度的輸出值根據公式為：0*99+100=100；100度的輸出值根據公式為：100*99+100=10000。
5、配置操作舉例
CANopen模式配置操作舉例：（以節(jié)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、修改第2路熱電偶類型、倍數、偏移量報文：ID：0x601數據：23 02 24 00 02 63 64 00，設置第2路為J型熱電偶，倍數為99倍，即16進制的0x63，偏移量為100，即16進制為0x64。
重新上電后，配置生效。
九、GCAN-4048對象字典
十、技術規(guī)格
