1、功能簡介
1.1功能概述
GCAN-PLC-221是一款集成有總線控制功能的可編程邏輯控制器（PLC）。其不僅具有外觀簡約、高性價(jià)比的特點(diǎn)，還可以方便的連接入CAN總線系統(tǒng)及Modbus系統(tǒng)等。
GCAN-PLC-221產(chǎn)品將微處理器、集成電源、輸入電路和輸出電路組合到一個(gè)結(jié)構(gòu)緊湊的外殼中，形成功能強(qiáng)大的PLC。下載用戶程序后，PLC將包含監(jiān)控應(yīng)用中的輸入和輸出設(shè)備所需的邏輯。
GCAN-PLC-221可使用OpenPCS軟件對(duì)其編程，也可使用CodeSys V3.5 SP16及以上版本軟件對(duì)其編程。軟件支持符合IEC-61131-3標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的五種標(biāo)準(zhǔn)編程語言，這使得程序的可移植性和復(fù)用性很強(qiáng)，而且軟件還具有多種調(diào)試功能（斷點(diǎn)、單步等），調(diào)試程序更加方便。
GCAN-PLC-221不僅可完成數(shù)字/模擬量的輸入/輸出、支持PT100溫度采集，還集成了多種常用的工業(yè)現(xiàn)場總線，如：CAN總線、RS232/485總線，并支持常見的通信協(xié)議如：CANopen、ModbusRTU等。
1.2性能特點(diǎn)
● 編程軟件：OpenPCS/CodeSys（編程語言符合IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)）；
● 2路CAN通道；1路RS232通道；1路RS485通道；
● 支持CANopen主/從站功能；
● 支持Modbus RTU主/從站功能；
● 8路DO（復(fù)用3路PWM脈沖輸出）；8路DI（復(fù)用4路計(jì)數(shù)輸入）；
● 4路AI（均可定制電流型或電壓型）；
● 4路PT100溫度采集；
● 電源采用24V DC（-15%/+20%）；
● 通信隔離為1500V DC（除RS232）；
● 工作溫度范圍：-40℃~+85℃；
● 防護(hù)等級(jí)：IP20；
● EMC抗干擾等級(jí)：Zone B；
● EMC抗干擾支持：供電通道、RS485通道、CAN通道；
● 尺寸：(長)115mm*(寬)100mm*(高)58mm。
IO詳細(xì)參數(shù)：
1.3典型應(yīng)用
● 工業(yè)自動(dòng)化控制核心
● 模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)
● 開關(guān)量開環(huán)控制，邏輯運(yùn)算
● 工業(yè)CAN總線、ModBUS總線網(wǎng)絡(luò)通訊
2、設(shè)備安裝
本章節(jié)將詳細(xì)說明GCAN-PLC-221可編程邏輯控制器的安裝方法、接線方法、指示燈的含義與接口的含義。
2.1設(shè)備外觀及尺寸
GCAN-PLC-221外觀如圖2.1所示，(長)115mm*(寬)100mm*(高)58mm。
圖2.1 GCAN-PLC-221模塊外形尺寸圖
2.2安裝拆卸方法
模塊的安裝方法：
先將模塊下方的導(dǎo)軌卡扣用一字螺絲刀拉出；然后將模塊掛到DIN導(dǎo)軌上，并使用一字螺絲刀將下方的導(dǎo)軌卡扣推進(jìn)去鎖定，如圖所示：
圖2.2 GCAN-PLC-221 CANopen模塊安裝
模塊的拆卸方法：
先將模塊下方的導(dǎo)軌卡扣用一字螺絲刀拉出；然后將模塊往外拉出與DIN導(dǎo)軌形成一個(gè)角度，模塊即可往上拉出，如圖所示：
圖2.3 GCAN-PLC-221 CANopen模塊拆卸
2.3接口定義及功能
GCAN-PLC-221設(shè)備包含1個(gè)電源接口，一個(gè)USB-Type C接口，2路CAN通信接口，1路RS485通信接口，1路RS232通信接口，4路AI接口；4路PT100接口；8路DO接口，8路DI接口。控制器編程接口使用USB接口，接口定義如下表所示。
圖2.4 PLC-221各接口位置
2.3.1左側(cè)底板各接口的定義
GCAN-PLC-221的主控模塊左側(cè)底板從上到下，依次是CAN總線接口、RS232總線接口、RS485總線接口和電源接口，如上圖所示。各個(gè)端子對(duì)應(yīng)的序號(hào)及其含義如表所示。
表2.1 CAN接口定義
表2.2 RS232和RS485路接口定義
表2.3電源接口定義
2.3.2DO接口定義及接線方法
GCAN-PLC-221的主控模塊右側(cè)頂板含有上下四排端子排，下方兩排端子排的右側(cè)為DO端子排，分別為DO0~DO7共8個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)，以及1組IO供電電源接口（IO供電電源已與系統(tǒng)電源隔離，IO模塊需供電后才能正常工作），如圖所示。各個(gè)端子對(duì)應(yīng)的序號(hào)及其含義如表2.4所示。
表2.4 GCAN-PLC-221 DO及IO電源接線端子定義
DO端子排晶體管PNP輸出接線如圖所示：
圖2.5 PLC-221 DO（0.1.2.3路）接線
2.3.3 DI接口定義及接線方法
上方兩排端子為DI端子排，分別為DI0~DI7，DI8~DIF共16個(gè)數(shù)字量輸入點(diǎn)，以及4個(gè)DI的COM接口（4個(gè)COM口內(nèi)部已短接，任意連接1個(gè)即可），如圖所示。各個(gè)端子對(duì)應(yīng)的序號(hào)及其含義如表2.5所示。
表2.5 GCAN-PLC-221 DI端子定義
DI端子排有兩種接法：
1）NPN漏型輸入接線如圖所示：
圖2.6 PLC-221 DI（0-7路）漏型接線
2）PNP源型輸入接線如圖所示：
圖2.7 PLC-221 DI（0-7路）源型接線
2.3.4 AI接口定義及接線方法
下方兩排端子排的左側(cè)為AI端子排，分別為AI1~AI4兩個(gè)模擬量輸入點(diǎn)，以及2個(gè)模擬量的公共端AGND接口（2個(gè)AGND口內(nèi)部已短接），如圖所示。AI及AGND端子對(duì)應(yīng)的序號(hào)及其含義如表2.6所示。
表2.6 GCAN-PLC-221 DI端子定義
1）模擬量輸入接線如圖所示：
圖2.8 PLC-221 AI接線
2.3.5 PT100接口定義及接線方法
上方兩排端子排的右側(cè)為PT100端子排，分別為R1±到R4±，如圖所示。端子對(duì)應(yīng)的序號(hào)及其含義如表2.7所示。
表2.7 GCAN-PLC-221 PT100端子定義
1）溫度采集輸入接線如圖所示：
圖2.9 PLC-221 PT100接線
2.4系統(tǒng)狀態(tài)指示燈
GCAN-PLC-221模塊有兩組指示燈，分別為系統(tǒng)狀態(tài)指示燈和IO指示燈。系統(tǒng)狀態(tài)指示燈具有1個(gè)PWR指示燈、1個(gè)SYS指示燈、1個(gè)RUN指示燈、1個(gè)ERR燈來指示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。
表2.8 GCAN-PLC-221 PLC模塊指示燈狀態(tài)
IO指示燈用來指示設(shè)備數(shù)字量IO、溫度采集的運(yùn)行狀態(tài)（模擬量AI無指示燈）。
表2.9 GCAN-PLC-221 IO指示燈狀態(tài)
3、設(shè)備使用
3.1串口連接
GCAN-PLC-221使用標(biāo)準(zhǔn)串口電平，因此該模塊可以直接與帶有RS485接口的設(shè)備進(jìn)行連接。
RS485總線的連接如圖所示：
圖3.1 RS485總線的連接
3.2 CAN連接
GCAN-PLC-221接入CAN總線時(shí)僅需要將CAN_H連CAN_H，CAN_L連CAN_L即可建立通信。
CAN-bus網(wǎng)絡(luò)采用直線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，總線最遠(yuǎn)的2個(gè)終端（CAN接口）需要安裝120Ω的終端電阻；如果節(jié)點(diǎn)數(shù)目大于2，中間節(jié)點(diǎn)不需要安裝120Ω的終端電阻。對(duì)于分支連接，其長度不應(yīng)超過3米。CAN-bus總線的連接如圖3.2所示。
圖3.2 CAN-bus網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
請(qǐng)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(guān)系詳見表3.1。若通訊距離超過1km，應(yīng)保證線的截面積大于Φ1.0mm2，具體規(guī)格應(yīng)根據(jù)距離而定，常規(guī)是隨距離的加長而適當(dāng)加大。
表3.1波特率與最大總線長度參照表
3.3 CAN總線終端電阻
為了增強(qiáng)CAN通訊的可靠性，消除CAN總線終端信號(hào)反射干擾，CAN總線網(wǎng)絡(luò)最遠(yuǎn)的兩個(gè)端點(diǎn)通常要加入終端匹配電阻，如圖3.3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(gè)端點(diǎn)也應(yīng)集成120Ω終端電阻。如果網(wǎng)絡(luò)上其他節(jié)點(diǎn)使用不同的收發(fā)器，則終端電阻須另外計(jì)算。
圖3.3 GCAN-PLC-221 與其他CAN 節(jié)點(diǎn)設(shè)備連接
請(qǐng)注意：GCAN-PLC-221的CAN總線內(nèi)部未集成120Ω終端電阻。如果節(jié)點(diǎn)數(shù)目大于2，中間節(jié)點(diǎn)不需要安裝120Ω的終端電阻。需要使用時(shí)，將電阻兩端分別接入CAN_H、CAN_L即可，如圖3.3所示。
4、PLC程序運(yùn)行開關(guān)及復(fù)位按鍵
GCAN-PLC-221提供1個(gè)程序運(yùn)行開關(guān)和1個(gè)復(fù)位按鍵。如圖4.1所示：
4.1 GCAN-PLC-221撥碼開關(guān)圖
1為運(yùn)行/停止撥碼開關(guān)。
2為復(fù)位按鍵。
注意:
1號(hào)運(yùn)行/停止開關(guān)的撥碼位于ON時(shí)，設(shè)置PLC程序?yàn)檫\(yùn)行狀態(tài)；運(yùn)行/停止按鈕的撥碼位于數(shù)字側(cè)時(shí)，設(shè)置PLC程序?yàn)橥Ｖ範(fàn)顟B(tài)。
2號(hào)復(fù)位鍵默認(rèn)位于數(shù)字側(cè)，有特殊用途，請(qǐng)勿隨意撥動(dòng)。
5、技術(shù)規(guī)格
