1.功能簡介
1.1功能概述
GCAN-PLC-530是一款集成有總線控制功能的、帶EtherCAT主站功能的可編程邏輯控制器(PLC)。集成了四核處理器、具有納秒級指令的處理速度。還可以方便的連接入CAN總線系統等,并可通過插片式模塊進行擴展。
GCAN-PLC系列產品由一個可編程的主控模塊(GCAN-PLC-530等)、若干GC系列IO模塊(GC-1008、GC-3804等)以及一個終端電阻模塊(GC-0001)組成。GCAN-PLC-530等主控模塊可連接所有的GC系列IO模塊,用戶可根據現場實際需求自行選擇擴展IO模塊,在電源供應充足情況下,IO模塊數量最多可擴展32個,其中當擴展模塊數量超過16片時,需額外增加一片IO供電擴展模塊GC 8012以保證電源供應充足,主控模塊可根據插入IO模塊的前后位置自動分配地址,實現自動組態,用戶無需在PC上創建組態界面及設置參數。
GCAN-PLC可使用CODESYS V3.5 SP16及以上版本軟件對其編程。軟件支持符合IEC-61131-3標準中規定的五種標準編程語言,這使得程序的可移植性和復用性很強,而且軟件還具有多種調試功能(斷點、單步等),調試程序更加方便。
GCAN-PLC-530不僅可完成各種數字/模擬量的輸入/輸出,還集成了多種常用的工業現場總線,如:RS232/485總線、CAN總線、以太網總線、EtherCAT總線。
1.2性能特點
(1)1路以太網接口,1路以太網/EtherCAT復用接口;
(2)1路RS232接口;1路RS485接口;
(3)2路CAN接口;
(4)編程軟件:CODESYS(編程語言符合IEC61131-3標準);
(5)支持EtherCAT主站功能;
(6)可帶軸數:24軸;從站數:最大127個EtherCAT從站;
(7)在電源供應充足(加擴展電源模塊)情況下可擴展IO模塊數量最多為32個;其中當擴展模塊數量超過16片時,需額外增加一片上述的IO供電擴展模塊GC 8012以保證電源供應充足;
(8)組態方式為自動組態形式;
(9)電源額定DC 24V;容差-15%/+20%;
(10)輸入電流最大為400mA(總GC-bus電流);
(11)啟動電流:約為2.5倍的持續電流;
(12)電氣隔離為1500V DC;
(13)EMC測試:Zone B,IEC61131-2;
(14)工作溫度范圍:0℃~+50℃;
(15)相對濕度:10%~95%,無凝露;
(16)防護等級:IP20;
1.3典型應用
(1)與分布式總線端子模塊相連接,構成一個完整的可編程控制節點。
2.設備安裝與使用
本章節將詳細說明GCAN-PLC的安裝方法、接線方法、指示燈的含義與接口的含義。
2.1模塊外觀及尺寸
完整的GCAN-PLC控制器外觀如圖2.1所示。GCAN-PLC-530主控模塊包含總線通信接口、供電及I/O電源接口。其中,總線通信接口包括1個以太網接口、1個以太網/EtherCAT復用接口、1個RS232接口、1個RS485接口、2個CAN接口。編程接口使用以太網接口。
圖2.1 GCAN-PLC外觀及尺寸圖
2.2模塊固定
GCAN-PLC及其配套的GC系列端子模塊的安裝方法如圖2.2所示。
圖2.2 GCAN-PLC安裝
圖2.3 GCAN-PLC卡扣松脫方式
請按圖2.2所示,把GCAN-PLC安裝在導軌上,直到卡扣卡緊發出“咔”的聲音。之后您需要逆時針旋轉控制器外殼左端的橙色旋鈕,將控制器的左端牢固地固定在導軌上。GCAN-PLC具有自鎖機制,可有效防止設備掉落,如圖2.3所示。您可以拉拽橙色拉桿帶動卡扣松動后將控制器及IO模塊從導軌上取下,橙色拉桿拉動分為兩個階段,第一次拉動只是將拉桿拽出,在拉出后繼續拽動會感受到明顯的阻力,這個時候才會松動卡扣。取下控制器之前,您需要順時針旋轉控制器外殼左端的橙色旋鈕,解除鎖定狀態。
GCAN-PLC最多可以連接32個GC系列IO模塊。插入模塊時,一定要沿著凹槽,在已有模塊的右側順次插入,直到鎖扣卡死并發出“咔”的一聲。當您正確組裝節點時,在端子模塊之間不會存在明顯的縫隙。如果有一個模塊未被正確組裝,整個IO系統將不會正常運行。
請注意:在使用GCAN-PLC控制器時,必須保證在GCAN-PLC所有IO模塊的最右端已經安裝了一個GC-0001終端電阻模塊,且該終端電阻模塊已經固定到底部無松動,如圖2.4所示。該終端模塊將保障GC系列IO模塊之間的數據傳輸與電力供應,缺少該終端模塊或安裝不當將導致整個系統出現錯誤。
圖2.4 GC-0001終端電阻模塊安裝方法
2.3接線方法
GCAN-PLC的電源模塊及GC系列IO模塊的接線方法如圖2.5所示,先使用一字螺絲刀插入方形孔中,頂住方形孔中金屬片的上沿,用力垂直向里壓。之后將線纜插入圓形孔中。插好之后,拔出螺絲刀,線纜即可穩固地鎖死在圓形孔中。
圖2.5 GCAN-PLC的電源及IO模塊接線
2.4接口定義
GCAN-PLC-530總線通信接口由2個RJ45接口與端子接口組成。RJ45接口包括1個以太網接口(出廠IP地址192.168.1.30)、1個EtherCAT/以太網(出廠IP地址192.168.2.30)復用接口:
圖2.6 GCAN-PLC-530的總線接口樣式
端子接口包括1個RS232、1個RS485,2個CAN總線接口,使用插拔式雙排彈簧按壓式端子引出。
圖2.7 GCAN-PLC-530的總線與控制器電源接口樣式

表2.1 GCAN-PLC-530的總線與控制器電源接口定義
2.5電源端子定義
圖2.8 PLC主控模塊電源接線端子排
PLC主控模塊的電源接線端子排如圖2.8所示。PLC主控模塊包含8個端子,各個端子對應的序號及其含義如表2.2所示。請注意,3號端子與4號端子之間、5號端子與6號端子之間、7號端子與8號端子之間,在模塊的內部是相連的。
表2.2 PLC主控模塊電源接線端子定義
請注意:PLC系統的功耗(功率)分為兩部分:PLC主控模塊的功率和擴展IO模塊的功率。
2.6系統狀態指示燈
GCAN-PLC的正面突出區域包含6個圓形狀態指示燈。指示燈的具體指示功能見表2.3。指示燈處于不同狀態下時,GCAN-PLC的狀態如表2.4所示。
表2.3 GCAN-PLC指示燈定義
表2.4 GCAN-PLC指示燈狀態含義
3.通信連接
3.1串口連接
GCAN-PLC使用標準串口電平,因此該模塊可以直接與帶有RS232或RS485接口的設備進行連接。
3.2CAN連接
GCAN-PLC接入CAN總線時僅需要將CAN_H連CAN_H,CAN_L連CAN_L即可建立通信。
CAN-bus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,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-bus總線的連接如圖3.1所示。
圖3.1 CAN-bus網絡的拓撲結構
請注意:CAN-bus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3.1。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。
表3.1波特率與最大總線長度參照表
3.3CAN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3.2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。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。
圖3.2 GCAN-PLC與其他CAN節點設備連接
請注意:GCAN-PLC的CAN總線內部未集成120Ω終端電阻。如果節點數目大于2,中間節點不需要安裝120Ω的終端電阻。需要使用時,將電阻兩端分別接入CAN_H、CAN_L即可,如圖3.2所示。
4.PLC程序運行開關及復位按鍵
GCAN-PLC-530提供1個程序運行開關和1個復位按鈕。打開蓋板后實物圖如圖4.1所示。
圖4.1運行開關及復位鍵實物圖
圖4.1中:
①為蓋板。默認為關閉狀態。您可以通過隨貨附贈的一字螺絲刀抵住位于蓋板下方的空隙,輕輕撬開。
②為復位按鍵。
③為運行/停止撥碼開關。
注意:
1.運行/停止開關的撥碼位于上方時(朝向復位按鈕一側),用于啟動PLC程序運行;運行/停止按鈕的撥碼位于下方時(背向復位按鈕一側),用于停止PLC程序運行。
2.上電后長按復位鍵到ERR燈閃爍,用于恢復PLC出廠IP地址:192.168.1.30/192.168.2.30。
5、技術規格