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GCAN-226-N CAN总线环网控制器

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品牌:
GCAN广成科技
型号:
GCAN-226-N
应用:
对可靠性、可用性要求高的工业自动化、电力系统等关键领域



  • 1.功能简介
     
    1.1功能概述
     
    GCAN-226-N模块模块作为一款高性能CAN总线环网控制器,集成了2路CAN接口。在构建CAN总线网络时,运用GCAN-226-N模块将CAN总线的首尾相连,能够组成环网拓扑结构。该环网具备显著的冗余特性,当线缆在任意位置发生断开情况时,凭借其内部独特的通信机制与冗余设计,总线通信功能不会中断,仍可维持正常的数据传输。
     
    GCAN-226-N模块是连接不同CAN总线网络的高性能工具,同时具有体积小巧、即插即用等特点,也是便携式系统用户的最佳选择。GCAN-226-N模块集成CAN接口电气隔离保护模块,双路CAN分别隔离,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;双路CAN分别集成指示灯,用以展示对应CAN总线状态。

    1.2性能特点
     
    (1)集成2路CAN总线接口,使用凤凰端子接线方式;
    (2)CAN总线通讯波特率在5kps~1Mbps;
    (3)CAN总线自带120Ω终端电阻,可通过连线接入;
    (4)CAN总线接口采用电气隔离,隔离模块绝缘电压:1500V DC;
    (5)使用外接电源(9-30V DC);
    (6)供电电流:(24V DC,40mA);
    (7)工作温度范围:-40℃~+85℃;
    (8)静电放电抗扰度等级:接触放电±4KV,空气放电±8KV;
    (9)电快速瞬变脉冲群抗扰度等级:±2KV;
    (10)浪涌抗扰度等级:电源接口±1KV。CAN总线接口±4KV;
    (11)网络拓扑:首尾相连的环形结构;
    (12)冗余性:具备物理冗余路径,断线后数据可通过环的另一方向传输。

    1.3典型应用
     
    (1)对可靠性、可用性要求高的工业自动化、电力系统等关键领域

    1.4典型应用图示

     


    CAN总线环网图


    2.设备安装
     
    2.1设备尺寸
     
    设备外形尺寸:(长)115mm*(宽)100mm*(高)23mm,其示意图如图2.1所示。
     
     
    图2.1 GCAN-226-N模块外形尺寸

    2.2设备固定
     
    GCAN-226-N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。
     


    2.3接口定义及功能
     
    GCAN-226-N模块集成2路9-30V DC电源接口(2路电源接口内部联通,客户可根据自己需求任意连接一路)、2路标准CAN总线接口,CAN总线自带120Ω终端电阻(可通过连线接入)。GCAN-226-N模块接线端子如图2.3所示。
     


    图2.3 GCAN-226-N模块接线端子排

     
    GCAN-226-N模块的上方为电源接口和CAN2接口。电源接口由1个4 PIN插拔式接线端子引出(绿色),CAN2总线接口由一个4 PIN插拔式接线端子引出(绿色)。电源接口及CAN2总线接口位置、接口定义如图所示。
     


    表2.1 GCAN-226-N电源及CAN2接口定义

     
    GCAN-226-N模块的下方为CAN1接口和电源接口。电源接口由1个4 PIN插拔式接线端子引出(绿色),CAN1总线接口由一个4 PIN插拔式接线端子引出(绿色)。电源接口及CAN1总线接口位置、接口定义如图所示。
     


    表2.2 GCAN-226-N电源及CAN1接口定义


    3.设备使用
     
    GCAN-226-N模块集成两路CAN总线,用于连接CAN总线收尾组成环网,在线缆任意位置断开后,总线依然可以通讯。
     
    3.1 CAN总线配置
     
    GCAN-226-N模块在使用前一般需要用户对CAN总线通信参数进行配置或委托我公司出厂配置。
     
    3.2通过拨码开关配置CAN总线波特率
     
    当用户第一次使用GCAN-226-N模块时,可先打开设备外壳,直接使用设备内部的拨码开关调整对应CAN总线的波特率。拨码开关如图3.1所示。
     


    图3.1拨码开关

     
    拨码开关设置波特率方法:系统先不要上电,用螺丝刀撬动绿色外壳,拿掉外壳主体,找到设备中如上图所示的拨码开关,拨码开关的“1、2、3、4”号可以对CAN1波特率进行配置,“5、6、7、8”号可以对CAN2波特率进行配置。具体配置方法以CAN1为例,详见表3.1。ON方向为1,数字方向为0。
     


    表3.1 GCAN-226-N系列模块波特率配置图示

     
    拨码开关配置完成后,关闭设备外壳上电即可正常使用。

    3.3与CAN总线连接
     
    GCAN-226-N系列模块接入CAN总线连接方式为将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,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3.2所示。
     


    图3.2 CAN总线网络的拓扑结构

     
    请注意: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3.2。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3.2波特率与最大总线长度参照表


    3.4 GCAN-226-N系统终端电阻
     
    为提升CAN总线通信的可靠性并消除终端信号反射干扰,CAN总线网络通常需在最远的两个端点配置终端匹配电阻。终端匹配电阻的阻值需与传输电缆的特性阻抗相匹配,例如双绞线的特性阻抗为120Ω时,总线上的两个端点即应配置120Ω的终端电阻。
     
    在GCAN-226-N CAN总线环网控制器系统中,GCAN-226-N模块本身即作为"CAN总线网络最远的两个端点"。因此,该系统仅需在GCAN-226-N模块接入CAN总线的两个端点处配置终端电阻即可。
     
     
    图3.3 GCAN-226-N模块与其他CAN节点设备连接
     
    注意:GCAN-226-N内部已集成120Ω终端电阻,可通过自己接线是否将电阻接入总线,R1、R2分别对应为CAN1、CAN2的终端电阻,H1连线R1即可启用CAN1端终端电阻,H2连线R2即可启用CAN2端终端电阻。接线如图所示:
     
     
    图3.3 GCAN-226-N终端电阻接线图

    3.5系统状态指示灯
     
    GCAN-226-N系列模块具有1个PWR指示灯用来情况,1个SYS指示灯用来指示系统供电和系统的运行状态,2个CAN指示灯用来指示对应CAN总线通信状态。这3个指示灯的具体指示功能见表3.3,这3个指示灯处于各种状态的含义如表3.4所示。
     


    表3.3 GCAN-226-N系列模块指示灯



    表3.4 GCAN-226-N系列模块指示灯状态


    ● GCAN-226-N模块上电后,SYS指示灯立即点亮,表明设备已经供电,待机状态;否则,表示系统存在电源故障或发生有严重的错误。;
    ● 对应CAN线均连接正常后,当有数据在CAN总线传输时,CAN灯随数据频率闪烁,无数据时熄灭;
    ● 同数据频率下,拨码开关配置CAN灯相对快闪近乎常亮,软件配置CAN灯相对慢闪;
    ● 如果CAN总线出现通讯错误,对应CAN灯将变红。

    4.技术规格