1.功能简介
1.1功能概述
GCAN-205C模块是一款集成1路标准以太网接口与1路标准CAN总线接口的全国产工业级模块，支持Modbus TCP从站协议与CAN总线协议的双向转换功能。
GCAN-205C可以将以太网网络与CAN总线网络桥接，用户可以将此智能协议转换模块集成到自己的系统中，从而使本不具备相互通信能力的以太网网络与CAN总线快速具备通信能力，从而节省开发时间、降低开发成本、快速抢占市场先机。
GCAN-205C模块现已被广泛应用于构建现场总线实验室、工业控制网络、智能小区监控等网络环境中。同时该设备具有体积小巧、即插即用等特点，且模块使用DIN导轨的安装方式，使其特别适用于工业现场或机柜中与其他设备配套使用。
GCAN-205C模块上已集成CAN接口电气隔离保护模块，使其避免由于瞬间过流/过压而对设备造成损坏，增强系统在恶劣环境中使用的可靠性。
用户可以通过附带的“GCan205 EtherCanConfigv3”软件对GCAN-205C模块进行配置。目前该配置软件仅支持Modbus TCP-CAN协议之间转换的配置，对于以太网端或CAN端的其他标准或自定义协议，暂时不支持用户自己对其配置，如需要，我公司可为用户提供任意协议之间的配置服务。
1.2性能特点
1.2.1硬件特点
（1）高速的32位工业级控制器；
（2）内嵌硬件看门狗定时器；
（3）使用外接电源供电(24V DC，75mA)；
（4）工作温度范围：-40℃~+85℃；
（5）静电放电抗扰度等级：接触放电±4KV，空气放电±8KV；
（6）电快速瞬变脉冲群抗扰度等级：±2KV；
（7）浪涌抗扰度等级：电源接口±1KV。CAN总线接口±4KV；
（8）标准DIN导轨安装方式，专为工业设计。
1.2.2CAN属性
（1）集成1路CAN总线接口，使用端子接线方式；
（2）CAN总线号包括：CAN_H、CAN_L、CAN_GND；
（3）CAN总线支持CAN2.0A和CAN2.0B帧格式，符合ISO/DIS 11898规范；
（4）CAN总线通讯波特率在5kbps~1Mbps之间；
（5）CAN总线接口采用电气隔离，隔离模块绝缘电压：1500V DC；
1.2.3以太网属性
（1）RJ45，支持10/100M自适应；
（2）Modbus从站支持功能码：03H、04H、06H、16H；
（3）支持静态或动态IP获取；
（4）网络断开后自动恢复连接资源，可靠地建立TCP连接；
（5）兼容SOCKET工作方式，上位机通讯软件编写遵从标准的SOCKET规则。
1.3典型应用
（1）工业以太网设备与CAN网络设备互联
（2）电力通讯网络
（3）工业控制设备
（4）高速、大数据量通讯
（5）CAN总线与串行总线之间的网关网桥；
（6）工业现场网络数据监控；
（7）CAN教学应用远程通讯；
（8）CAN工业自动化控制系统；
（9）低速CAN网络数据采集数据分析；
（10）智能楼宇控制数据广播系统等CAN总线应用系统。
（11）PLC设备连接CAN总线网络通讯；
2.设备安装
2.1设备尺寸
设备外形尺寸：(长，含接线端子)111.5mm*(宽)22.5mm*(高)99.5mm，其示意图如图2.1所示。
图2.1 GCAN-205C模块外形尺寸
2.2设备固定
GCAN-205C模块安装方法如图2.2所示，可使用一字螺丝刀辅助将模块安装到DIN导轨上。
图2.2 GCAN-205C模块安装
GCAN-205模块接地端未与安装导轨直接连接，模块的PE应连接至就近接地端子（宜采用单独接地或单点接地），以确保接地可靠性。
2.3接口定义及功能
GCAN-205C模块集成1路24V DC电源接口、1路标准CAN总线接口、1路标准太网接口。GCAN-205C模块接线端子排如图2.3所示。
图2.3 GCAN-205C模块接线端子排
GCAN-205C模块的电源接口由一个4Pin插拔式接线端子引出，其接口定义如表2.1所示。
表2.1 GCAN-205C电源接口定义
GCAN-205C模块CAN总线接口由1个4 Pin接线端子引出，可以用于连接1个CAN总线接口的设备，其接口定义如表2.2所示。
表2.2 GCAN-205C模块的CAN总线信号分配
3.设备使用
GCAN-205C模块工作原理如图3.1所示。
图3.1 GCAN-205C模块工作原理
3.1与PC连接
GCAN-205C模块使用24V DC供电，当设备获得正常供电后，可使用PC端的“Gan205 EtherCanConfigv3”配置软件对其工作模式及基本运行参数进行配置（Gan205 EtherCanConfigv3软件使用方法详见第4章），GCAN-205C模块目前仅支持用户对Modbus TCP转CAN之间的通信进行配置，其他协议暂不支持用户自行配置。
3.1.1恢复出厂设置
GCAN-205C模块硬件出厂默认IP：192.168.1.10，如果用户已经修改过IP地址并且忘记，可进行参数复位，具体操作请参照4.1恢复出厂设置。
3.1.2更改PC端IP地址
用户在使用PC机与GCAN-205C模块进行通信前，需要保证用户的PC机内有以太网卡，并且PC机与GCAN-205C模块必须在同一个网段内。
GCAN-205C模块在出厂时设定了一个默认的IP地址（192.168.1.10）和网络掩码（255.255.255.0），用户可以按图3.2所示的流程检查该设备是否和用户PC机在同一网段。
图3.2 PC机与GCAN-205C模块是否处于同一网段检测流程
请注意：只有在同一网段，您才能使用PC机对GCAN-205C模块进行配置。如果网段不同，则需对PC机进行以下设置。
3.1.3Windows XP/7网络设置
用户使用的操作系统是Windows XP/7、8、10，用户可以修改本机IP地址的方式设置本机IP及网段。Windows 8、windows 10操作参照Windows7系统。
修改本机IP地址
进入操作系统后，进入本机的控制面板→进入“网络连接”（WinXP）或“网络和共享中心”（Win7、8、10）→进入“本地连接”属性→“Internet协议（TCP/IP）”（winXP）或“Internet协议版本4（TCP/IP）”（Win7）属性，出现如图3.3所示界面。
图3.3 TCP/IP常规设置
在“IP地址”栏中点击修改，输入与GCAN-205C同一网段的IP地址，如图3.3即可完成添修改PC机IP地址操作。
如果用户是自动获取IP地址模式，则可在图3.3操作处，选择“使用下面的IP地址”，输入与GCAN-205C相同网段的IP地址即可。
3.2与以太网连接
GCAN-205C模块的以太网接口集成10/100M自适应以太网芯片，符合以太网标准协议规范，支持即插即用。用户可以使用五类以上网线进行工业以太网与GCAN-205C模块连接。
3.3与CAN总线连接
GCAN-205C模块接入CAN总线的连接方式：将CAN_H连CAN_H，CAN_L连CAN_L即可建立通信。
CAN总线网络采用直线拓扑结构，总线最远的2个终端需要安装120Ω的终端电阻；如果节点数目大于2，则中间节点不需要安装120Ω的终端电阻。对于分支连接，其长度不应超过3米。CAN总线的连接见图3.4所示。
图3.4 CAN总线网络的拓扑结构
注意：CAN总线电缆可以使用普通双绞线、屏蔽双绞线。理论最大通信距离主要取决于总线波特率，最大总线长度和波特率关系详见表3.1。若通讯距离超过1Km，应保证线的截面积大于Φ1.0mm2，具体规格应根据距离而定，常规是随距离的加长而适当加大。
表3.1波特率与最大总线长度参照表
3.4CAN总线终端电阻
为了增强CAN通讯的可靠性，消除CAN总线终端信号反射干扰，CAN总线网络最远的两个端点通常要加入终端匹配电阻，如图3.5所示。终端匹配电阻的值由传输电缆的特性阻抗所决定。例如双绞线的特性阻抗为120Ω，则总线上的两个端点也应集成120Ω终端电阻。
图3.5 GCAN-205C模块与其他CAN节点设备连接
请注意：GCAN-205C模块内部未集成120Ω终端电阻，模块外部提供电阻接线端子。需要接入终端电阻时，将电阻两端分别接入CAN_L、CAN_H即可。
3.5系统状态指示灯
GCAN-205C模块具有1个SYS指示灯，用来指示设备的运行状态，1个DAT指示灯，用来指示数据传输。这2个指示灯的具体指示功能见表3.2，这2个指示灯处于各种状态下时，CAN总线的状态如表3.3所示。
表3.2 GCAN-205C模块指示灯
GCAN-205C模块上电后，系统初始化状态指示灯SYS点亮，表明设备已经供电，系统正在初始化；否则，表示系统存在电源故障或发生有严重的错误。
以太网端与CAN端均连接正常后，当总线间有数据在传输时，数据信号指示灯DAT会闪烁。
表3.3 GCAN-205C模块指示灯状态
4.Gan205 EtherCanConfigv3软件使用
4.1恢复出厂设置
GCAN-205C模块硬件出厂默认IP：192.168.1.10，如果用户已经修改过IP地址并且忘记，通过设备中的拨码开关，对其进行参数复位。默认的CAN总线波特率是1M，默认Modbus映射表都为0。
具体操作为：先不要对模块上电，用一字螺丝刀撬动模块顶端和尾端的卡扣，打开设备外壳，找到设备中如图3.2所示的拨码开关，将2号开关拨到ON位置，然后将系统上电，等待大约3秒钟，看到前面板上面的SYS指示灯闪烁，此时关闭电源，然后将2号开关拨回到OFF状态。至此，设备设置已经恢复到出厂默认状态，系统默认的IP：192.168.1.10。
图4.1 GCAN-205C恢复出厂设置
请注意：设备恢复出厂设置后，所有的参数设置及映射表设置会被全部清除，请谨慎操作。
4.2基本参数配置
GCAN-205C模块可以使用“GCan205 EtherCanConfigv3”软件对其进行参数配置，包括：工作模式、工作端口、目标端口、目标IP、CAN工作模式、CAN波特率等基本参数。
4.2.1用电脑连接GCAN-205C模块
1.首先将GCAN-205C模块上电，用网线将GCAN-205C模块与电脑连接好，待设备的SYS指示灯闪烁时，表示GCAN-205C模块初始化完毕，处于待连接状态。
2.打开光盘中的“Gan205 EtherCanConfigv3”软件，输入GCAN-205C模块的IP地址，点击“Connect”进行连接。如下图4.2所示。
图4.2配置软件初始界面
点击“Connect”出现如下图4.3软件主界面：
图4.3配置软件主界面
软件上方有6个工具按钮：
“Connect”——连接设备；
“Upload”——将设备中的配置信息读出来；
“Download”——将配置信息下载到设备的Flash中；
“Open”——打开并读取PC中的配置信息文件；
“SaveAs”——将配置信息文件保存到电脑中。
“Update App”——为厂家预留。
3.连接后软件界面左面的栏中会显示连接设备的设置列表，这时可以点击“读参数Upload”将设备中的参数上载到电脑。上载成功后会有如下图4.4信息显示。
图4.4配置软件读参数成功
4.2.2CAN波特率设置
“CAN Baudrate”可设置CAN总线的波特率，需按表填写，对应表如下4.1：
表4.1波特率参数对照表
4.2.3以太网地址设置
“IP Address”——设置设备的IP地址；
“Subnet Mask”——设置子网掩码；
“Gateway”——设置通信网关。
参数修改后，相应修改单元变成红色标记。
4.3设置Modbus TCP对应CAN数据接收映射表
GCAN-205C模块将接收到的CAN帧数据，按照设置好的对应关系缓存在Modbus TCP的地址表中，等待Modbus指令读取。
点击界面左侧栏目中的“Receive CAN”如图4.5界面。
图4.5“Receive CAN”设置界面
您可以在界面右下栏目中，按”添加Add”添加映射关系数据，添加组数最多为32组（部分数据不足8字节可以节省寄存器使用数量）；接收数据对应Modbus地址从0x00到0x7F，总计127个地址，每个地址是一个整型变量。
COB-ID为CAN总线的帧ID设置，Frame Format为帧格式（标准帧Standard/扩展帧Extended）设置，Frame Type为帧类型（数据帧Data/远程帧RTR）设置，Modbus Address为Modbus端寄存器首地址设置，Length为CAN帧数据的长度，最大值为8。请注意：这个长度是1个字节单位，而Modbus地址是整型（2个字节），因此如果CAN数据长度是8个字节，那么对应Modbus地址映射为4个字节。
4.4设置发送CAN数据对应Modbus TCP映射表
选中“Transmit CAN”项目，添加数据映射组，最多可添加32组（部分数据不足8字节可以节省寄存器使用数量）。如图4.6所示。
图4.6“Transmit CAN”配置界面
CAN发送数据中Modbus映射地址从0x100开始到0x17F，每个地址是一个整型数据（2个字节）。COB-ID为转发至CAN总线数据的帧ID设置，FrameFormat为帧格式（标准帧Standard/扩展帧Extended）设置，Frame Type为帧类型（数据帧Data/远程帧RTR）设置，Modbus Address为Modbus端寄存器首地址设置，Length为CAN帧数据的长度，最大值为8。
您可以设置数据触发模式或循环发送模式（Trace/Timer）。
数据触发模式（Trace）：当有Modbus主机用06指令写Modbus相应地址数据时，如果数据发生改变，那么触发相应的CAN帧数据发送；
循环发送模式（Timer）：设置每间隔一定时间，循环发送相应的CAN帧数据，间隔时间在Send Timer中设置，输入10进制数，单位是毫秒，比如输入1000，那么就是间隔1000ms发送一次。
4.5下载到GCAN-205C模块的Flash
当配置完成后，可以点击工具栏中的“Download”将配置数据写入到设备的FLASH中，数据写入成功后，需要重新上电，来启用新的设置。
4.6GCAN-205C模块参数保存
设置完成的配置参数和从设备中Upload上来的配置参数都可以保存到PC机中，点击工具栏中的SaveAs根据提示设置保存文件名称，就可以将配置参数保存到PC中，配置文件可再次打开使用。
请注意：数据写入成功后，需要将设备重新上电，以启用新的配置。
5.应用实例
用户可通过随机附赠的网络调试助手发送Modbus指令来进行调试。使用时请选择TCP Client，远程主机地址为192.168.1.10:502（IP地址为出厂预设值，可修改；端口号不可修改）。
请注意：使用网络调试助手时请使用“十六进制显示”和“十六进制发送”。
5.1读取接收到的CAN帧
例如：配置Modbus从站地址为1，Modbus寄存器首地址为0x01（出厂预设值），功能码为03，CAN为标准帧，帧ID为0x181，CAN帧数据为0x01，0x02，0x03，0x04，0x05，0x06，0x07，0x08。用户Modbus主站发送请求帧：
00 00 00 00 00 06 01 03 00 01 00 04
GCAN-205C的响应帧：
00 00 00 00 00 0B 01 03 08 02 01 04 03 06 05 08 07
此时，GCAN-205C模块Modbus端已收到了来自其他设备的CAN端发出的帧ID为0x181的数据帧。
5.2写入要发送的CAN帧
例如：Modbus寄存器首地址为0x100（十进制为256，此值为出厂预设值），功能码为16（10H），CAN为标准帧，帧ID为0x201，CAN帧数据为0x01，0x02，0x03，0x04，0x05，0x06，0x07，0x08。
用户Modbus主站发送请求帧：
00 00 00 00 00 0F 01 10 01 01 00 04 08 02 01 04 03 06 05 08 07
GCAN-205C的响应帧：
00 00 00 00 00 06 01 10 01 01 00 04
此时，其他设备的CAN端已收到了来自GCAN-205C模块的Modbus端发出的帧ID为0x201的数据帧。
6.技术规格
