一、設備簡介
沈陽廣成科技GCAN-8001型CANopen總線耦合器可以用于連接CAN總線系統與分布式總線端子模塊，這些端子模塊可以通過模塊化的方式進行擴展。一個完整的節點由一個總線耦合器、1-32個任意數量的端子模塊以及一個終端端子模塊組成。采用GCAN-8001型CANopen總線耦合器，通過GC-bus擴展技術，可極為方便地建立I/O連接，最多可連接32個輸入/輸出端子模塊。
二、設備參數
GCAN-8001型CANopen總線耦合器的設備參數包括：
（1）CANopen協議：從站
（2）CANopen波特率（bps）：1000k，500k，250k，125k，100k，50k，20k，10k
（3）PDO模式：同步、循環同步、事件驅動、輪詢
（4）總線端子模塊數量：32個
（5）組態方式：自動組態
（6）PDO數量（CANopen）：由擴展IO模塊決定
（7）其他CANopen特性：壽命保護/節點保護、緊急報文、變量映射
（8）撥碼開關：設置波特率、節點號
GCAN-8001型CANopen總線耦合器可搭配IO插片類型：
三、設備應用
GCAN-8001型CANopen總線耦合器的主要應用領域包括：
● 工業現場網絡數據監控；
● 煤礦、油井遠程通訊；
● CAN教學應用遠程通訊；
● CAN工業自動化控制系統；
● 智能樓宇控制數據廣播系統等CAN-bus應用系統。
如果您需要對GCAN-8001型CANopen總線耦合器進行詢價或者技術咨詢，可以加微信或撥打電話13019325660。
四、設備安裝與使用
1、模塊外觀
GCAN-IO-8001總線耦合器的尺寸如圖所示。
GCAN-IO-8001 CANopen總線耦合器外觀及尺寸圖
2、模塊安裝
GCAN-IO-8001總線耦合器的鎖定和解鎖狀態如圖所示。當模塊未安裝在導軌上時，請將導軌鎖扣保持在鎖定狀態，如長時間處于解鎖狀態，可能會導致鎖扣失效。
GCAN-IO-8001總線耦合器模塊鎖定和解鎖狀態
GCAN-IO-8001總線耦合器的安裝方法如圖所示，您可以使用一字螺絲刀進行輔助安裝拆卸。首先把GCAN-IO-8001總線耦合器安裝在導軌上，再按下鎖扣并發出“咔”的一聲。
GCAN-IO-8001 EtherCAT總線耦合器模塊安裝
GCAN-IO-8001總線耦合器最多可以連接32個分布式總線端子模塊。插入總線端子模塊時，一定要沿著凹槽，在已有模塊的右側順次插入，再按下鎖扣并并發出“咔”的一聲。在整個節點的最右端，您需要安裝終端端子模塊，請注意終端模塊安裝方向。該終端可以保障GC-Bus的數據傳輸與電力供應。
終端模塊正確安裝方向如圖所示：
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。如果模塊之間未被正確組裝，整個節點將不會正常運行。
3、模塊拆卸
如圖所示，使用一字螺絲刀或類似工具向上撬動導軌鎖扣，在凸起部位將模塊向外拉出，將模塊取出。
GCAN-IO-8001總線耦合器拆卸
4、接線方法
使用一字端子接頭的線纜，將端子接頭對準相應通道的圓孔插入即可；拆線時，需使用一字螺絲刀，插入需拆線的通道旁對應橘黃色方形孔，用力向下按壓，此時相應圓孔中的夾片會松動，線纜即可輕松拔出。
5、系統狀態指示燈
GCAN-IO-8001總線耦合器具有一組狀態指示燈，用以指示電源、系統、總線等的狀態。
指示燈的具體指示功能見下表。指示燈處于不同狀態下時，GCAN-IO-8001模塊狀態如表所示。
GCAN-IO-8001總線耦合器模塊指示燈
GCAN-IO-8001總線耦合器模塊指示燈狀態
五、通信連接
1、耦合器接口
GCAN-IO-8001外觀如圖所示。GCAN-IO-8001 CANopen總線耦合器包含1個通信接口，一個USB接口。其中，通信接口包括1個CAN總線接口，USB接口可用來升級固件。
GCAN-IO-8001 CANopen總線耦合器外觀圖
GCAN-IO-8001 CANopen總線耦合器模塊CAN和電源接線端子定義
2、通過CAN總線通信
GCAN-IO-8001模塊接入CAN總線連接方式如圖中介紹，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總線的連接如圖所示。
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下表。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。
3、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。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-IO-8001與其他CAN節點設備連接
請注意：GCAN-IO-8001模塊內部未集成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，如上圖所示。
4、CAN節點號配置
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1－7位用于設定模塊的節點號(MAC ID)，第7位為最低位，第1位為最高位，模塊的節點號(MAC 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(MAC ID)的有效范圍為0～127。
CAN節點號配置說明
5、CAN波特率配置
撥碼開關的1-4位用于設定模塊的波特率。波特率與開關設置對應值如下表所示。
請注意：撥碼開關第5位為IAP撥碼，默認為OFF（下方），請不要撥動。
CAN波特率配置說明
6、GCAN-8001對象字典
六、通信協議
GCAN-IO-8001執行CANopen通信協議，為CANopen從站設備。GCAN-IO-8001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輸出。
當搭載GC-1416或GC-3008模塊時，GCAN-IO-8001將發出TPDO數據，典型的幀ID如0x181、0x281等。當搭載GC-2416模塊時，GCAN-IO-8001將接收RPDO數據，典型的幀ID如0x201、0x301等。
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-IO-8000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控、模擬CAN數據收發，是從事CAN總線行業的工程師必備的工具。
1、NMT命令
GCAN-IO-8001模塊滿足標準CANopen CiA301協議，是標準的CANopen從站設備。GCAN-IO-8001啟動后將主動發出一幀命令給主站，幀ID為0x700+Node ID，幀數據為0x7F。
例如：通過撥碼開關設置GCAN-IO-8001的Node ID為1，則USBCAN-II Pro作為主站設備可接收到一條啟動命令，幀ID為0x701，幀數據為0x7F。如圖所示，使用ECANTools軟件可以收到這條數據。
啟動命令監控界面
GCAN-IO-8001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（00則為全部節點）。
例如：GCAN-IO-8001的Node ID為1，命令GCAN-IO-8001為進入操作狀態（01），則NMT命令幀ID為0x000，幀數據為0x01,0x01。該命令也可由ECANTools軟件的CANopenMaster插件發出。
NMT命令發送界面
使用ECANTools軟件命令GCAN-IO-8001進入操作狀態的步驟是：①將從站節點號填入ID后面的文本框中，②點擊添加從站按鈕，③打開節點左側的+號，并點擊“NMT”，④選擇“Start Remote Node”（默認），點擊下方的“NMT”按鈕。如圖所示，發送后可在ECANTools監控界面中查看到NMT命令。接收到NMT指令之后，GCAN-IO-8001將開始廣播PDO數據，并發出幀ID為0x701，幀數據為0x05的心跳指令，說明GCAN-IO-8001已進入操作狀態。
NMT命令監控界面
2、搭載GC-1416模塊
數字量輸入的狀態由二個字節來表示，通道16在高位，通道1在低位。例如，GCAN-IO-8001模塊節點號設為1。通道8和通道4狀態為1，其他狀態均為0，則CAN總線一端顯示的DI狀態數據為88。則發出的幀ID為0x181，數據長度（DLC）為8，幀數據為0x00，0x88，0x00，0x00，0x00，0x00，0x00，0x00。請注意，僅插入一個GC-1416模塊時，幀數據中只有第一個字節和第二個字節是有效的。下表列舉了兩種常見的DI狀態及其對應的狀態數據。
僅插入一個GC-1416模塊時，GCAN-IO-8001模塊發出的TPDO數據幀ID為0x180+節點號（Node ID），數據長度為8，幀數據第一個字節和第二個字節即為該模塊數字量輸入狀態。
3、搭載GC-2416模塊
例如，GCAN-IO-8001模塊節點號設為1。需設置通道8和通道4狀態為1，設置其他狀態均為0，則需要發送的CAN總線DO狀態數據為88。需要發送給GCAN-IO-8001的幀ID為0x201，數據長度（DLC）為8，幀數據為0x5A，0x88，0x00，0x00，0x00，0x00，0x00，0x00。請注意，幀數據中只有第一個字節和第二個字節是有效的。下表列舉了DO狀態及其對應的狀態數據。
GCAN-IO-8001模塊在接收RPDO數據時，需保證幀ID為0x200+節點號（Node ID），數據長度為8，幀數據只有第一個字節和第二個字節是有效的。即為需要設置的數字量輸出狀態。
4、搭載GC-3048模塊
每個通道由兩個字節來表示，八個通道共十六個字節。其中，代表第一通道的兩個字節，第一個字節為高位，第二個字節為低位，如果傳感器是10ma,接入3048的第一通道則3048顯示的數據是32767。
例如，GCAN-IO-8001模塊節點號設為1。第一通道的數值為10ma。則發出的幀ID為0x181，數據長度（DLC）為8，幀數據為0xFF，0x7F，0x00，0x00，0x00，0x00，0x00，0x00。下表列舉了CAN數據及其對應的實際數值。
GCAN-IO-8001模塊在發出TPDO數據時，幀ID為0x180+節點號（Node ID），數據長度為8。如未接入PT100，則對應通道的CAN數據會顯示為FF 7F。
5、同時搭載多組模塊
若GCAN-IO-8001同時搭載多組GC-1416模塊，那么我們以它們距離GCAN-IO-8001的遠近，從近到遠進行編號，離得最近的為1號。GCAN-IO-8001耦合器發出的TPDO數據將按照下表進行發送。例如，當GCAN-IO-8001節點號為3且同時搭載八個GC-1416模塊時，您將收到幀ID為0x183、0x283二組數據。其中，幀ID為0x183的八個數據字節依次對應1-4號GC-1416模塊；幀ID為0x283的八個數據字節依次對應5-8號GC-1416模塊；
多組GC-1416模塊與CAN數據對應關系
若GCAN-IO-8001同時搭載多組GC-2416模塊，那么我們以它們距離GCAN-IO-8001的遠近，從近到遠進行編號，離得最近的為1號。GCAN-IO-8001耦合器接收的RPDO數據需按照下表進行發送。例如，當GCAN-IO-8001節點號為3且同時搭載八個GC-2416模塊時，您需要發送幀ID為0x203和0x303兩組數據以控制全部的八個模塊。其中，幀ID為0x203的八個數據字節依次對應1-4號GC-2416模塊；幀ID為0x303的八個數據字節依次對應5-8號GC-2416模塊。
多組GC-2416模塊與CAN數據對應關系
若GCAN-IO-8001同時搭載多組GC-3048模塊，那么我們以它們距離GCAN-IO-8001的遠近，從近到遠進行編號，離得最近的為1號。GCAN-IO-8001耦合器發出的TPDO數據將按照下表進行發送。例如，當GCAN-IO-8001節點號為3且同時搭載2個GC-3048模塊時，您將收到幀ID為0x183等四組數據。其中，幀ID為0x183的八個數據字節依次對應1號GC-3048模塊的1—4個通道；幀ID為0x283的八個數據字節依次對應1號GC-3048模塊的5—8個通道。幀ID為0x383的八個數據字節依次對應2號GC-3048模塊的1—4個通道；幀ID為0x483的八個數據字節依次對應2號GC-3048模塊的5—8個通道。
多組GC-3048模塊與CAN數據對應關系
若GCAN-IO-8001同時搭載GC-1416模塊與GC-3048模塊，那么我們以它們距離GCAN-IO-8001的遠近，從近到遠進行編號，離得最近的為1號。GCAN-IO-8001耦合器發出的TPDO數據將按照下表進行發送。例如，當GCAN-IO-8001模塊節點號為3且同時搭載2個GC-1416模塊和1個GC-3048模塊時，您將收到幀ID為0x183和0x283兩組數據。數據對應關系如下表所示。
多組GC-1416模塊與GC-3048模塊混用時與CAN數據的對應關系
七、技術規格
二、設備參數GCAN-8001型CANopen總線耦合器的設備參數包括：
