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GCAN-208 光纤转CAN网关

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一、功能概述

 

沈阳广成科技有限公司GCAN-208系列模块是集成1路（或2路）标准光纤接口（单模、多模，SC、ST可选）、2路（或1路）标准CAN总线接口的工业级CAN总线转光纤转换器。GCAN-208系列模块可以将CAN总线数据转换成光信号通过光纤传输。通过成对使用GCAN-208系列模块，用户可以轻松的延长CAN总线通信距离、有效的消除长距离通信干扰，可以防止总线受到电磁干扰、地环干扰、雷击等对总线和设备造成的损坏。


GCAN-208系列模块可将CAN总线数据透明、无损的转换成光信号，再将光信号透明、无损的解析成CAN总线数据。广成科技使用独有的总线信号转换技术，可将CAN数据与光信号之间的转换时间做到微秒级，这样就保证了通信的实时性，所以GCAN-208可支持任何CAN总线通信协议如：CANopen、SAE J1939、DeviceNet、NMEA2000等等。

 

二、设备参数

 

沈阳广成科技有限公司GCAN-208型CAN转光纤模块的设备参数包括：

 

（1）高速的32位工业级处理器；

（2）内嵌硬件看门狗定时器；

（3）使用外接电源供电(DC+9~24V±20%)；

（4）静电放电抗扰度等级：接触放电±2KV，空气放电±15KV；

（5）电快速瞬变脉冲群抗扰度等级：±1KV；

（6）浪涌抗扰度等级：±1KV；

（7）工作温度范围：-40℃~+85℃；

（8）工作湿度范围：5%~95%RH无凝露；

（9）集成2路（或1路）CAN总线接口，使用端子接线方式；

（10）CAN总线信号包括：CAN_H、CAN_L、EARTH；

（11）CAN总线自带120Ω终端电阻，可通过拨码开关选择；

（12）CAN总线支持CAN2.0A和CAN2.0B帧格式，符合ISO/DIS 11898规范；

（13）CAN总线通讯波特率在5Kbps~1Mbps之间可通过拨码开关配置；

（14）CAN总线接口采用电气隔离，隔离模块绝缘电压：DC 3000V；

（15）每通道最高吞吐量：8000 fps/秒；

（16）光纤接口SC、ST、FC可选；

（17）光纤传输模式单模、多模可选；

（18）光纤数量单芯、双芯可选。


三、应用领域

 

沈阳广成科技有限公司GCAN-208型CAN转光纤模块的设备应用领域包括：

 

（1）CAN总线通信改造；

（2）CAN总线跨海远距离通信；

（3）风机等强干扰地区CAN总线防干扰改造；

（4）主控室与楼宇间长距离通信；

（5）消防报警系统联网；

（6）远距离分布式通信系统。

 

如果您需要对GCAN-208型CAN转光纤模块进行询价或者技术咨询，可以加微信13019325660或拨打电话具体对接。

 

四、选型指南

 

 

 

五、典型应用图示

 

 

GCAN-208-1典型应用——成对使用

 

 

GCAN-208-2典型应用——手拉手级联

 

 

GCAN-208-2 F典型应用——环网

 

六、设备安装

 

1、设备尺寸


设备外形尺寸：(长，含接线端子)118mm*(宽)93mm*(高)22mm，其示意图如图所示。

 

 

GCAN-208外形尺寸

 

2、设备固定


GCAN-208系列模块机械尺寸如下图所示，可使用壁挂式安装方式将模块固定在机箱内部或加装DIN导轨附件，将模块固定在DIN导轨上。GCAN-208系列模块PE与外壳相连。如果安装模块的柜体或导轨固定到一个接地的金属组件板上，那么模块会自动接地，不需要外部接地线。如果安装模块的机柜或导轨固定到一个未接地的底座上，那么必须将柜体或导轨连接到最近的接地端子上。

 

 

GCAN-208系列模块机械尺寸示意图

 

3、接口定义及功能


（1）GCAN-208-1模块


GCAN-208-1模块集成一路DC 9-24V电源接口、2路标准CAN总线接口及1路标准光纤接口（单模、多模，SC、ST，单芯、双芯可选）。


GCAN-208-1模块的电源接口由一个3 PIN插拔式接线端子引出（橙色），电源及光纤接口位置、接口定义如下面图表所示。

 

 

GCAN-208-1电源及光纤接口位置

 

 

GCAN-208-1电源接口定义

 

 

GCAN-208-1光纤接口定义

 

GCAN-208-1模块CAN总线接口由两个3 PIN插拔式接线端子引出（绿色），可以用于连接2个CAN总线网络或者CAN总线接口的设备，其接口位置及接口定义如下面图表所示。

 

 

GCAN-208-1模块CAN总线接口

 

 

GCAN-208-1模块的CAN总线信号分配

 

（2）GCAN-208-2模块


GCAN-208-2模块集成一路DC 9-24V电源接口、1路标准CAN总线接口及2路标准光纤接口（单模、多模，SC、ST可选）。GCAN-208-2模块CAN总线接口由1个（绿色）3 PIN插拔式接线端子引出，可以用于连接1个CAN总线网络或者CAN总线接口的设备；电源接口由1个（橙色）3PIN插拔式接线端子引出。CAN总线接口及电源接口位置、接口定义如下面图表所示。

 

 

GCAN-208-2CAN总线接口及电源接口位置

 

 

GCAN-208-2模块的CAN总线信号分配

 

 

GCAN-208-2电源接口定义

 

GCAN-208-2模块光纤接口位置、接口定义如下面图表所示。

 

 

GCAN-208-2光纤接口位置

 

 

GCAN-208-2光纤接口定义

 

七、设备使用

 

1、CAN总线配置


GCAN-208系列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。


（1）通过拨码开关配置CAN总线波特率


当用户第一次使用GCAN-208模块时，如果已经知道CAN总线波特率，则可先打开设备外壳（拧开两侧黑色螺丝即可）直接使用设备内部的拨码开关调整对应CAN总线的波特率。拨码开关如图所示。

 

 

拨码开关设置波特率方法：系统先不要上电，用螺丝刀打开设备外壳，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。（只有一路CAN的设备只有前四个拨码开关有效）具体配置方法以CAN1为例，详见下表。ON方向为0，数字方向为1。


注：环网设备没有1000K的波特率。

 

 

GCAN-208系列模块波特率配置图示

 

（2）自动识别波特率


当用户不知道CAN总线的波特率或通过拨码开关设置好波特率后模块无法正常工作，则可使用自动识别波特率功能识别总线的实际波特率，具体使用方法如下：


1.将GCAN-208模块的波特率拨码开关全部拨到数字一侧。
2.将GCAN-208模块正确连接至CAN总线（保证接线正确并且正确加入终端电阻）。
3.将GCAN-208模块上电，待PWR常亮，SYS灯闪烁时，使用工具按住如下图所示的CAN通道左侧孔中的按键，如图所示。

 

 

4.持续按住孔中的按键3s以上再松开，此时模块正在识别总线波特率。
5.识别过程会持续一段时间，待CAN灯变回绿色且常亮时，表示波特率已经识别完成，模块重新上电即可启用识别到的波特率。如果频闪过后，一直是红灯常亮，表示未识别成功。此时需要检查物理层。


注：当设备自动识别完波特率后，拨码开关将失效。

 

（3）查看当前设备的波特率


当需知道当前设备使用的波特率的值时，先打开设备外壳（拧开两侧黑色螺丝即可）然后用USB线将设备的USB口和电脑连接上，USB口为USB-MINI口，如图所示。

 

 

USB口示意图

 

此时电脑会出现一个可移动磁盘，如下图所示

 

 

可移动磁盘示意图

 

打开磁盘，里面会出现一个记事本文件，文件里面显示的就是当前CAN通道的波特率的值。如下图所示：

 

 

波特率值

 

其中，“CAN1b”中CAN1代表CAN1通道，b代表设备是通过自动识别的方式配置的波特率。“CAN2a”中CAN2代表CAN2通道，a代表的是设备通过配置拨码开关的方式配置的波特率。


注意：


1、可移动磁盘中的记事本文件是只读文件，只能查看，无法手动修改此文件中的数值去实现改变设备的波特率。


2、GCAN-208-1具有两条独立的CAN总线，自动识别时会先从CAN1开始识别，CAN1识别结束后再识别CAN2。如果CAN灯一直是红色且不闪，说明没有识别成功，此时需要检查接线及终端电阻是否正确。识别失败后模块重新上电会自动采用拨码开关的波特率的值。


恢复出厂设置（清除设备自动识别记录）：将8P的拨码开关全部拨到数字一侧，然后将设备上电，然后按住复位键待CAN灯亮红且频闪，使设备空载识别。待CAN通道全部识别失败，重新上电，即恢复出厂设置。


（4）修改设备波特率


当需要修改当前设备的波特率时，按照如下流程图所示操作即可。

 

 

修改当前波特率流程图

 

（5）配置CAN总线终端电阻


GCAN-208系列模块两条CAN通道内部均已经集成标准120Ω终端电阻，可通过两条CAN总线接线端子之间的拨码开关选择是否接入。

 

2、与光纤连接


GCAN-208系列模块的光纤接口类型可选择SC、ST两种接口，传输方式可选择单模、多模两种，用户在实际使用时只需要选择对应的光纤线即可即插即用。请注意：双芯光纤连接时应将RX接到TX，TX接到RX。单芯光纤连接时需要A和B设备配对使用。

 

3、与CAN总线连接


GCAN-208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总线总线的连接见图所示。

 

 

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下表。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。

 

 

波特率与最大总线长度参照表

 

4、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。GCAN-208系列模块采用82C251收发器，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。

 

 

GCAN-208系列模块与其他CAN节点设备连接

 

5、系统状态指示灯


GCAN-208系列模块具有1个PWR指示灯用来指示系统供电情况，1个SYS指示灯用来指示设备的运行状态，1个FIB指示灯，用来指示光纤数据传输，2个（或1个）CAN指示灯用来指示CAN总线数据传输。这5个指示灯的具体指示功能见表，这5个指示灯处于各种状态的含义如表所示。

 

 

GCAN-208系列模块指示灯

 

GCAN-208系列模块上电后，系统供电灯PWR及初始化状态指示灯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。光纤与CAN均连接正常后，当有数据在CAN与光纤之间传输时，相应的FIB、CAN指示灯会闪烁。

 

 

GCAN-208系列模块指示灯状态

 

八、技术规格