1.功能简介
1.1功能概述
GCAN-PLC-510是一款集成有总线控制功能的可编程逻辑控制器（PLC）。其不仅具有外观简约、高性价比的特点，还可以方便的连接入CAN总线系统及Modbus系统等，并可通过插片式模块进行扩展。
GCAN-PLC-510系列产品由一个可编程的主控模块（GCAN-PLC-510）、若干GC系列IO模块以及一个终端电阻模块（GC-0001）组成。GCAN-PLC-510等主控模块可连接所有的GC系列IO模块，用户可根据现场实际需求自行选择扩展IO模块，在电源供应充足情况下，IO模块数量最多可扩展32个，其中当扩展模块数量超过16片时，需额外增加一片IO供电扩展模块GC 8012以保证电源供应充足，主控模块可根据插入IO模块的前后位置自动分配地址，实现自动组态，用户无需在PC上创建组态界面及设置参数。
GCAN-PLC-510可使用OpenPCS软件对其编程，也可使用CodeSys V3.5SP16及以上版本软件对其编程。软件支持符合IEC-61131-3标准中规定的五种标准编程语言，这使得程序的可移植性和复用性很强，而且该软件还具有多种调试功能（断点、单步等），调试程序更加方便。
GCAN-PLC-510不仅可完成各种数字/模拟量的输入/输出，还集成了多种常用的工业现场总线，如：CAN总线、RS232/485总线、以太网总线，并支持常见的通信协议如：CANopen、Modbus RTU、Modbus TCP等。
GC系列IO模块包括：开关量输入及输出模块、模拟量输入及输出模块、脉冲输入及输出模块、通讯口扩展模块（RS232/485、4G、WiFi、GPRS等）详细选型列表请参阅本手册第6章。
1.2性能特点
● 1路CAN总线接口，1路以太网接口，1路RS232/485（复用）串行接口；
● 编程软件：OpenPCS/CodeSys（编程语言符合IEC 61131-3标准）；
● 支持CANopen协议主/从站功能；
● 支持Modbus RTU/TCP主/从站功能；
● 在电源供应充足（加扩展电源模块）情况下可扩展IO模块数量最多为32个（最多32x8个DI/DO点）；其中当扩展模块数量超过16片时，需额外增加一片上述的IO供电扩展模块GC 8012以保证电源供应充足；
● 默认发送PDO（CANopen）4个，接收PDO（CANopen）4个；
● 组态方式为自动组态形式；
● 电源采用24V DC（18~30V）；
● 输入电流最大为400mA（总GC-bus电流）；
● 启动电流：约为2.5倍的持续电流；
● 电源触点：最大24V DC；
● 电气隔离为1500 Vrms；
● 工作温度范围：-40℃~+85℃；
●
防护等级：IP20；
1.3典型应用
● 与分布式总线端子模块相连接，构成一个完整的可编程控制节点。
2.设备安装与使用
本章节将详细说明GCAN-PLC-510的安装方法、接线方法、指示灯的含义与接口的含义。
2.1模块外观及尺寸
完整的GCAN-PLC-510控制器外观如图2.1所示。GCAN-PLC-510等主控模块包含3个通信接口、1个控制器编程接口、1组控制器电源接口、2组I/O电源接口、2组屏蔽线接口。其中，通信接口包括1个以太网接口、1个CAN总线接口和1个RS232/RS485接口；控制器编程接口使用以太网接口。
图2.1 GCAN-PLC-510外观尺寸图
2.2模块固定
GCAN-PLC-510及其配套的GC系列端子模块的安装方法如图2.2所示。
图2.2 GCAN-PLC-IO安装
图2.3 GCAN-PLC-IO卡扣松脱方式
请按图2.2所示，把GCAN-PLC-510安装在导轨上，直到卡扣卡紧发出“咔”的声音。之后您需要逆时针旋转控制器外壳左端的橙色旋钮，将控制器的左端牢固地固定在导轨上。GCAN-PLC-510具有自锁机制，可有效防止设备掉落，如图2.3所示。您可以拉拽橙色拉杆带动卡扣松动后将控制器及IO模块从导轨上取下，橙色拉杆拉动分为两个阶段，第一次拉动只是将拉杆拽出，在拉出后继续拽动会感受到明显的阻力，这个时候才会松动卡扣。取下控制器之前，您需要顺时针旋转控制器外壳左端的橙色旋钮，解除锁定状态。
GCAN-PLC-510最多可以连接32个GC系列IO模块。插入模块时，一定要沿着凹槽，在已有模块的右侧顺次插入，直到锁扣卡死并发出“咔”的一声。当您正确组装节点时，在端子模块之间不会存在明显的缝隙。如果有一个模块未被正确组装，整个IO系统将不会正常运行。
请注意：在使用GCAN-PLC-510控制器时，必须保证在GCAN-PLC所有IO模块的最右端已经安装了一个GC-0001终端电阻模块，且该终端电阻模块已经固定到底部无松动，如图2.4所示。该终端模块将保障GC系列IO模块之间的数据传输与电力供应，缺少该终端模块或安装不当将导致整个系统出现错误。
图2.4 GC-0001终端电阻模块安装方法
2.3接线方法
GCAN-PLC-510的电源模块及GC系列IO模块的接线方法如图2.5所示，先使用一字螺丝刀插入方形孔中，顶住方形孔中金属片的上沿，用力垂直向里压。之后将线缆插入圆形孔中。插好之后，拔出螺丝刀，线缆即可稳固地锁死在圆形孔中。
图2.5 GCAN-PLC-510的电源及IO模块接线
2.4接口定义
GCAN-PLC-510的主控模块由总线通信模块与供电模块组成。总线通信模块上集成了一路以太网接口、一路RS232/485复用接口、一路CAN总线接口，其分别使用RJ45接口、RJ45接口、4P端子接口引出。RS232与RS485接口样式如图2.6所示，其接口定义如表2.1所示；CAN总线接口样式如图2.7所示，其接口定义如表2.2所示。
图2.6 GCAN-PLC-510的RS-232接口样式
表2.1 GCAN-PLC的RS232和RS485接口定义
图2.7 GCAN-PLC-510的CAN总线端子排
表2.2 GCAN-PLC-510的CAN总线端子定义
GCAN-PLC-510的电源接线端子排如图2.8所示，其接口定义如表2.3所示。GCAN-PLC-510可编程逻辑控制器电源部分包含8个端子，需要注意的是：3号端子与4号端子之间、5号端子与6号端子之间、7号端子与8号端子之间，在模块的内部是相连的。
图2.8 GCAN-PLC-510电源模块
表2.3 GCAN-PLC-510电源模块接口定义
2.5系统状态指示灯
GCAN-PLC-510的正面突出区域包含6个圆形状态指示灯。指示灯的具体指示功能见表2.4。指示灯处于不同状态下时，GCAN-PLC-510的状态如表2.5所示。
表2.4 GCAN-PLC-510指示灯定义
表2.5 GCAN-PLC-510指示灯状态含义
3.通信连接
3.1串口连接
GCAN-PLC-510使用标准串口电平，因此该模块可以直接与带有RS232或RS485接口的设备进行连接。
3.2 CAN连接
GCAN-PLC-510接入CAN总线时仅需要将CAN_H连CAN_H，CAN_L连CAN_L即可建立通信。
CAN-bus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-bus总线的连接如图3.1所示。
图3.1 CAN-bus网络的拓扑结构
请注意：CAN-bus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
3.3 CAN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3.2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。如果网络上其他节点使用不同的收发器，则终端电阻须另外计算。
图3.2 GCAN-PLC-510与其他CAN节点设备连接
请注意：GCAN-PLC-510的CAN总线内部未集成120Ω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。需要使用时，将电阻两端分别接入CAN_H、CAN_L即可，如图3.2所示。
4.PLC程序运行开关及复位按键
GCAN-PLC-510提供1个程序运行开关和1个复位按钮。打开盖板后实物图如图4.1所示。
图4.1运行开关及复位键实物图
图4.1中：
①为盖板。默认为关闭状态。您可以通过随货附赠的一字螺丝刀抵住位于盖板下方的空隙，轻轻撬开。
②为运行/停止拨码开关。
③为复位按键。
注意:
1.运行/停止开关的拨码位于上方时（朝向复位按钮一侧），用于启动PLC程序运行；运行/停止按钮的拨码位于下方时（背向复位按钮一侧），用于停止PLC程序运行。
2.上电后长按复位键到ERR灯闪烁，用于恢复PLC出厂IP地址：192.168.1.30。
5.OpenPCS软件简介及下载程序
5.1软件安装
OpenPCS编程软件（软件下载地址，http://gcgd.net/tecinfo1_1086.html）
5.2 PLC编程界面简介
图5.1 OpenPCS 编程界面
OpenPCS 编程界面中主要包含：
1） 菜单工具栏
2） 工程浏览器
3） 编辑窗口
4） 输出窗口
5） 目录窗口
5.3 创建项目并下载程序
注意：GCAN 系列PLC 使用网口下载程序，PLC 出厂IP 地址：192.168.1.30。
5.3.1 工程创建
点击Project->new，创建新项目，如下图5.2 所示。
图5.2 创建项目
5.3.2 添加程序页文件
为项目添加文件(例如：添加ST 语言编写的程序页ST，Program)，如图5.3所示。
请注意，Name（名称）一栏中填入的字符串不能以数字为开头。
图5.3 创建项目中的程序页
5.3.3 程序编写
首先需要在变量区定义变量（VAR 到END_VAR）。
完成变量定义后便可在下方的编程界面开始编程了，下面为用ST 编写的简单例程语句：
LED 跑马灯例程：
5.3.4 设置调试连接
1、点击PLC->Connections...（连接...）。
图5.4 调试连接
2、在Connection Setup（连接设置）窗口新建连接，设置参数。点击“New”按钮。
图5.5 点击“New”
3、在Name 中输入TCP，点击Select 按钮。
图5.6 点击“Select”按钮
4、点击TCP432 图标，
之后点击OK。
图5.7 选择TCP432
5、Driver 中会显示“TCP432”字样，点击“Settings（设置）”按钮。
图5.8 点击“Settings”按钮
6、Port（端口）请输入23042。IP 地址为192.168.1.30，设置好后点OK
图5.9 IP 地址及端口号设置
7、设置好后，返回Connection Setup（连接设置）界面，点击“Close（关闭）”
图5.10 点击“Close”
8、设置Resource Properties（资源属性），如下图所示。
图5.11 设置资源属性
9、选择GCAN_PLC 和TCP。
图5.12选择GCAN_PLC和TCP
5.3.5下载程序并调试
1、完成程序编写后需点击Build Active Resource（生成当前资源）按钮，如图5.13所示。
图5.13点击Build Active Resource按钮
2、编译完成后，提示没有错误。如下图所示。
图5.14 编译完成
3、点击Online（联机）按钮。
图5.15 点击Online 按钮
4、在下拉菜单中点击PC->PLC(Download)下载程序。
图5.16 下载程序
6.GC系列模块选型表
GCAN-PLC-510系列产品由一个可编程的主控模块、若干GC系列IO模块以及一个终端电阻模块组成。
GC系列IO模块目前包括：数字量输入、数字量输出、模拟量输入、模拟量输出、通讯扩展五大类，具体的选型表如表6.1所示。
表6.1选型表
7.技术规格
图2.6 GCAN-PLC-510的RS-232接口样式
表2.4 GCAN-PLC-510指示灯定义
