ZLG um04011501 User Guide
UserManual
iCAN-4210
2 通道模拟量输出模块
UM04011501 V1.00
文件信息
类别 内容
关键词 iCAN-4210 模拟量输出 数据采集 CAN-bus
摘要 模拟量输出模块使用指南
Date: 2007/05/29
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广州致远电子有限公司 工业通讯网络事业部
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版本 日期 原因
Rev X1 2007/05/16 内部制定初稿
Rev 1.00 2007/05/29 第一次发布
iCAN-4210
iCAN 系列数据采集模块
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iCAN-4210
iCAN 系列数据采集模块
目录
1. 功能简介......................................................................................................................................5
1.1 主要技术指标...................................................................................................................5
1.2 接口说明...........................................................................................................................6
1.3 供电电源...........................................................................................................................7
1.4 CAN波特率和MAC ID设定 ............................................................................................7
1.4.1 按照拨码开关设置模块的波特率和 MAC ID 值.......................................................8
1.4.2 通过网络设置模块的波特率和 MAC ID 值...............................................................8
1.5 信号指示灯.......................................................................................................................8
1.6 CAN总线连接 ..................................................................................................................9
1.7 模块的电源和通讯线的连接.........................................................................................10
1.8 原理框图.........................................................................................................................11
2. iCAN-4210 模拟量输出.............................................................................................................12
2.1 输出原理.........................................................................................................................12
2.2 输出接线方法.................................................................................................................12
2.2.1 电压/电流输出的选择................................................................................................12
2.2.2 负载接法.....................................................................................................................13
2.3 输出值的计算.................................................................................................................14
2.4 输出斜率控制与安全值.................................................................................................14
2.5 输出的测试与校准.........................................................................................................15
2.5.1 模拟量输出测试.........................................................................................................15
2.5.2 校准注意事项.............................................................................................................15
2.5.3 电压输出校准步骤.....................................................................................................15
2.5.4 电流输出校准步骤.....................................................................................................15
3. iCAN-4210 模块的通讯报文格式 .............................................................................................16
3.1 连接的建立.....................................................................................................................16
3.2 写模拟量输出.................................................................................................................16
3.3 设置输出范围和斜率控制.............................................................................................18
3.4 设置安全输出.................................................................................................................19
4. iCAN-4210 应用实例.................................................................................................................21
4.1 iCANTest测试示例.........................................................................................................21
4.1.1 系统配置.....................................................................................................................22
4.1.2 搜索模块.....................................................................................................................22
4.1.3 启动CAN卡 ................................................................................................................23
4.1.4 模块上线.....................................................................................................................23
4.1.5 设置安全输出.............................................................................................................24
4.1.6 设置输出范围.............................................................................................................24
4.1.7 设置输出斜率.............................................................................................................25
4.2 ZLGCANTest测试示例..................................................................................................26
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4.2.1 系统配置.....................................................................................................................26
4.2.2 系统启动.....................................................................................................................26
4.2.3 建立连接.....................................................................................................................27
4.2.4 写输出端口测试.........................................................................................................27
4.2.5 安全值设置.................................................................................................................28
4.2.6 删除连接.....................................................................................................................28
4.3 PC 机编程控制示例.......................................................................................................29
4.3.1 在 VC 中 .....................................................................................................................29
4.3.2 在 VB 中 .....................................................................................................................30
5. 免责声明....................................................................................................................................32
6. 销售与服务网络........................................................................................................................33
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iCAN 系列数据采集模块
1. 功能简介
iCAN-4210 是具有 2 通道模拟量输出的 iCAN 系列分布式 I/O 模块。这 2 个输出通道可
以任意地配置成电压输出或者电流输出。
它内置了 16 位高精度 DAC，输出模拟量的精度小于等于满量程的±0.01%，更精确地
输出您所需的电压或电流。
您还可以设置它的输出斜率，以防止因电压或电流变化得过快而对受控设备造成损害。
同时它还具备三重隔离功能：电源隔离、信号隔离、通道间隔离。更有效地保障设备正
常工作。
图 1.1 iCAN-4210 示意图
1.1 主要技术指标
z 单电源供电，供电电压：＋10V~＋30V DC；
z CAN-bus V2.0B 协议，iCAN 应用层协议；
z 输出通道数：2 路；
z 电压输出范围：0~10 V；
z 电流输出范围：0~20 mA / 4~20 mA；
z 分辨率：16 位；
z 输出精度：≤±0.01%（满量程）；
z 输出斜率控制：0.03~1000 V/s / 0.06~2000 mA/s；
z 隔离度：≥2500 Vdc；
z 工作温度范围：-25～+70 ℃；
z 可设定上电安全值；
z 输出短路保护；
z 可微调校准；
z 工业级塑料外壳，标准 DIN 导轨安装。
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1.2 接口说明
图 1.2 iCAN-4210 接口示意图
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图 1.2iCAN-4210模块具有接口及设置开关如上 所示，模块内部各接线端子、拨码开关、
跳线器以及指示灯功能说明如下：
z SW1 ：模块 CAN 波特率以及 MAC ID 设置开关；
z RL1 ：电源指示灯；
z SL2 ：网络通讯指示灯；
z JP1 ：DC 电源、CAN 通讯接口以及数字量输出信号通道接线端子；
z JP2 ：热电偶输入通道接线端子。
z J400 ：选择通道 0 是输出电压还是输出电流的跳线器。
z J500 ：选择通道 1 是输出电压还是输出电流的跳线器。
JP1 和JP2 的引脚定义见表 1.1。
表 1.1 iCAN-4210 的引脚描述
类型 引脚名 引脚类型 说明
电源
CAN-bus
通讯接口
模拟量输
出通道 0
模拟量输
出通道 1
+VS Power
GND GND
CANL I/O
CANH I/O
RES－
RES＋
VOUT0＋
VOUT0－
IOUT0＋
IOUT0－
GND0 GND
VOUT1＋
VOUT1－
IOUT1＋
IOUT1－
GND1 GND
I
I
O
O
O
O
O
O
O
O
电源输入。
电源地。
CAN-bus 通讯线的 CAN_L 信号线。
CAN-bus 通讯线的 CAN_H 信号线。
终端电阻-(仅当模块处于网络终端位置时，才需要连接终端电阻)。
终端电阻+(仅当模块处于网络终端位置时，才需要连接终端电阻)。
通道 0 电压输出“＋”极。
通道 0 电压输出“－”极。
通道 0 电流输出“＋”极。
通道 0 电流输出“－”极。
通道 0 的接地脚。
通道 1 电压输出“＋”极。
通道 1 电压输出“－”极。
通道 1 电流输出“＋”极。
通道 1 电流输出“－”极。
通道 1 的接地脚。
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1.3 供电电源
iCAN 系列功能模块支持工业现场常见的未调压+10V DC ~ +30V DC 直流电源，这样即
使在工业现场，电源电压产生一些波动，模块也能够获取稳定的工作电压。为保证模块的可
靠工作，在+10V DC ~ +30V DC 供电电压范围内，电源纹波峰峰值必须在 5V 以内。建议用
户使用稳压电源，例如常用的+24V 稳压电源。
模块电源同时提供反接保护，防止因为电源的接线错误导致损坏模块。
1.4 CAN波特率和MAC ID设定
在使用 iCAN 系列功能模块时，首先需要设置模块的 CAN 波特率以及模块的 MAC ID
地址。模块的 CAN 波特率和 MAC ID 是通过拨码开关 SW1 进行设定。拨码开关 SW1 在模
块内部，需要打开模块外壳以后才能够进行设定。
图 1.3 CAN 波特率和 MAC ID 设定开关
拨码开关的各位拨向“ON“位置时，该位为“0”，如果拨向“OFF”位置，则该位为
“1”。
拨码开关的 1－6 位用于设定模块的 MAC ID，第一位为最低位，第六位为最高位，模
块的 MAC ID 是各位对应的十进制值之和，通过拨码开关设定模块的 MAC ID 的有效范围
为 0～63。
拨码开关的 7－8 位用于设定模块的波特率，第七位为低位，第八位为高位。波特率与
开关设置对应值如下 示。 表 1.2所
表 1.2 波特率开关设定
CAN 波特率 开关设置
500 kbps 0
100 kbps 1
10 kbps 2
通过网络设置 3
注意：当波特率开关设定值为 3 时，模块通过网络设置 CAN 波特率和 MAC ID 值，并
不按照拨码开关值进行设定。
波特率开关设定值为 3 且 MAC ID 开关设定值为 63 时，模块的波特率默认为
1000kbps，MAC ID 值默认为 63。
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1.4.1 按照拨码开关设置模块的波特率和MAC ID值
通过拨码开关设置模块的波特率和MAC ID值时，波特率开关设定值必须为小于 3 的值。
例如模块MAC ID 设置为 10，波特率设置为 10 kbps时，拨码开关的设定如下图 1.4所示。
图 1.4 拨码开关设置模块的波特率和 MAC ID 值示例
1.4.2 通过网络设置模块的波特率和MAC ID值
当波特率开关设定值必须为 3 时，可以通过网络设置模块的波特率和
MAC ID 值。此
时分两种情况：
z 波特率开
关设定值为 3 且MAC ID 开关设定值为 63 时，模块的波特率默认为
1000kbps，MAC ID值默认为 63，如图 1.5所示，此时模块会存储默认波特率。
1.5 拨码开关设置使模块的波特率和 MAC ID 值为默认值图
注意：当模块拨码开关设定值为全OFF时，如图 1.5 此时如果通过网络配置节点所示，
的波特率或者节点地址，在配置完毕时必须重新启动 新启动之前，请将拨码开关 1~6，在重
位任意拨至ON状态；否则重新启动时，由于模块拨码开关设定值为全OFF状态，模块的波
特率默认为 1000kbps，MAC ID值默认为 63。
z 波特率开关设定值为 3 且MAC ID 开关设定值不为 63 时，模块采用存储的波特率
以及MAC ID值，并可通过网络修改波特率以及MAC ID值，如图 1.6所示。
图 1.6 拨码开关设置使模块采用内部存储的波特率和 MAC ID 值
注意：由网络设置模块的波特率和 MAC ID 值时，是通过修改模块内部节点地址和波
特率属性值实现。设置了节点地址和波特率属性值后，必须重新启动模块，所作的设置才会
生效。
1.5 信号指示灯
iCAN 系列功能
MNS
指示灯）。PWR 指示灯用于模块的电源指示，MNS 指示灯用于模块的网络通讯状态指
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模块采用了一个红色 LED（RL1：PWR 指示灯）和一个双色 LED（SL2：
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示。
模块上电时，红色的 PWR 指示灯点亮，否则检查电源是否存在故障。
在
模块的MNS指示灯状态，如下表 1.3所示。
表 1.3 MNS 指示灯状态
MNS 指示灯状态 网络状态
不亮 模块没有上电 总线未连接 或者 CAN
绿色 模块正常运行
绿色闪烁 模块正进行数据通讯
红色 模块自检失败或者通讯故障
模块上电时，会执行 指示灯测试，测试步骤MNS 如下：
z MNS指示灯接通为绿色，约持续0.25 秒；
z MNS指示灯接通为红色，约持续0.25 秒；
z MNS指示灯关闭。
1.6 CAN总线连接
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图 1.7 CAN 网络拓扑结构
CAN网络为总线式拓扑结构，建 时尽可能减小支线长度。在CAN网络的主
干线
的末端需要接终端电阻。
CAN网络的干线长度由数据
的电
缆距离不允许超过波特率允许的最大电缆距离。两点间的电缆距离为两点间的干线和支
议网路布线
传输速率和所使用的电缆类型决定。电缆系统中任两点间
线电缆的长度和。支线长度是指从干线端子到支线上节点的各个收发器之间的最大距离。此
距离包括可能永久连接在设备上的支线电缆。网络上允许支线的总长度由取决于数据传送速
率。在决定干线长度、支线的长度和数量需要参考CAN网络通讯波特率与通讯距离之间的
关系，如表 1.4所示。
1.4 CAN 网络通讯波特率与通讯距离之间的关系
表
CAN 波特率 通讯最大距离
5 kbps 10000 m
10 kbps 6700 m
20 kbps 3300 m
50 kbps 1300 m
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100 kbps 620 m
125 kbps 530 m
250 kbps 270m
500 kbps 130 m
1000 kbps 40 m
意： CAN通讯线可以使用双绞线、屏蔽双绞线。若通讯距离超过1KM，应保证线的注
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。
CAN网络 要求在干线的两个末端安装终端电阻，电阻的要求为：
z 121 欧姆；
z 1% 金属膜；
z 1/4 瓦。
注意：终端电阻只应安装在干线两端，不可安装在支线末端。
.7 模块的电源和通讯线的连接
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模块的电源和 CAN 通讯线在接线
模块的+VS 引脚连接输入电源的正极性端，GND
时避
免电源连接的极性错误。多个模块连接到同一个电源时，所有的+VS 引脚连接到电源
正端，GND 引脚连接到电源负端。
CAN通讯线在连接时，网络上所
所有
的模块CAN_H端必须连接到同一根信号线，否则会引起网络的通讯异常。如图 1.8所
示。
时，要注意：
引脚连接输入电源的负极性端，连接
有的模块CAN_L端必须连接到同一根CAN_L信号线，
图 1.8 电源和通讯线的连接
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