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有线传输
CAN-bus协议转换器 系列 智能CANFD转RS-232/RS-485 协议转换器
选型表
1. 概述
QK-CAN01-FD系列 是带隔离带保护的智能 CAN 、CANFD转串口 RS-232、RS-485 的协议转换器。
CAN 、CANFD 作为高性能的现场总线正越来越多的应用到各种工业场合，包括各种自动化设备、 仪器仪表、汽车电子和传感器等等。
由于早期的设计和产品可能没有 CAN 、CANFD的接口，而新的项目和系统往往要求用性能更好 的 CAN、CANFD 网络，所以早期只有 RS-232 或者 RS-485 接口的产品可能因此而 失去一些市场机 会。这也给系统集成商完成项目带来了不少的问题。
现在的应用对于通讯的数据量要求越来越高，对于通讯的速率要求也越来越高，尤其是当速率高于1MBit/s的时候，传统的CAN通讯是无法满足的，所以基于这种应用的需求，CAN FD就应运而生。
CAN-FD 采用了两种位速率：从控制场中的 BRS 位到 ACK 场之前（含 CRC 分界符）为可变速率，其余部分为原 CAN 总线用的速率。 两种速率各有一套位时间定义寄存器，它们除了采用不同的位时间单位 TQ 外，位时间各段的分配比例也可不同。
因此，对于 CAN FD而言是在 CAN 的基础上增加了一个数据域的传输速率，数据传输速率要大于等于原 CAN 总线用的速率。 也就是说 CAN FD 支持两种传输速率，两种速率可以保持一致，也可以不保持一致。
图 1.1 QK-CAN01-FD 系列 产品外观
1.1 典型应用
煤矿远程通讯
PLC 设备联网
现有 RS-232/485 设备连接 CAN-bus、CANFD-bus 网络
扩展标准 RS-232/485 网络通讯长度
PLC 设备连接 CAN-bus、CANFD-bus 网络通讯
CAN-bus、CANFD-bus 与串行总线之间的网关网桥
工业现场网络数据监控
CAN 、CANFD 教学应用远程通讯
CAN 、CANFD 工业自动化控制系统
低速 CAN 、CANFD 网络数据采集数据分析
智能楼宇控制数据广播系统等CAN-bus、CANFD-bus应用系统
订购信息
型号 | 通讯协议 | CAN-bus 隔离耐压 | RS485通道 隔离耐压 | 串口波特率 | 备注 |
QK-CAN01-FD | CAN、 CAN FD | 2500VDC | / | 1200~230400bps （最高达921600bps需定制） | 1. 温度范围： -40℃~+85℃； 2. 电源： DC 9~32V； |
QK-CAN01E-FD | / | / | |||
QK-CAN01T-FD | 2500VDC | / | |||
QK-CAN01ET-FD | / | / |
2. 性能特点
2.1 产品优势
三种转换方式覆盖大多数应用
最高转换速度大于 1300 帧/秒
每个 RS485 通道可负载 200 节点；
隔离电压 2500V DC；
转发延时；
ESD 保护，输入输出可防止静电、浪涌冲击；
带有屏蔽线地接口；
工作电压9~32V；
您有任何要求致电我们，我们会为您精心开发！！
2.2 产品特点
实现CAN-bus、CANFD-bus 与 RS-232/485的双向数据通讯；
支持CANFD、 CAN2.0A 和 CAN2.0B 协议，符合 ISO/DIS 11898 规范；
集成 1 路 CAN-bus、CANFD-bus通讯接口，支持用户自定义的通讯波特率；
集成 1 路 3 线式 RS-232 通讯接口，集成 1 路 2 线式 RS-485 通讯接口，通讯速率 在 1200~230400bps 之间可设定；
提供五种数据转换模式：透明转换、透明带标识转换，格式转换、modbus rtu转换和modbus tcp转换；
支持 CAN-bus、CANFD-bus 虚拟 PC 串口应用；
CAN-bus、CANFD-bus 电路采用 DC 2500V 电气隔离【QK-CAN01-FD&QK-CAN01T-FD】；
3. 典型应用
CAN、CANFD 作为高性能的现场总线正越来越多的应用到各种工业场合，包括各种自动化设 备、仪器仪表、汽车电子和传感器等等。
由于早期的设计和产品可能没有 CAN 、CANFD 的接口，而新的项目和系统往往要求用性能更 好的 CAN、CANFD 网络，所以早期只有 RS-232 或者 RS-485 接口的产品可能因此而失去一些市场 机会。这也给系统集成商完成项目带来了不少的问题。
QK-CAN01-FD 系列 就是专为 CAN 、CANFD 和串口 RS-232&RS-485 轻松交换数据而设计的，为工业 系统带来更多的兼容性。同时 QK-CAN01-FD 系列 的设计功能和使用方法也是目前最贴近工业现场 和应用工程师的。
首先，即使不懂 CAN 、CANFD 总线也能轻松的升级到 CAN 、CANFD 总线，将串口 RS-232&485 的设备 挂接到 CAN 、CANFD 总线网络当中。能让串口 RS-232&485 的设备完全具有 CAN、CANFD 总线节点的特 点。因为 QK-CAN01-FD 系列 已经把 CAN 总线的管理完成。
其次，根据实际的工程经验，提炼出最适合的转换需求，据此 QK-CAN01-FD 系列 提供四种最实用的转换模式，甚至可以实现原有串口 RS-232&485 网络不做任何软件硬件改动的情况 下最简单的升级 CAN、CANFD 网络。
第三，QK-CAN01-FD 系列 在电气性能方面也是出色的。CAN 、CANFD 总线和 CPU 之间的电源和信 号都是全隔离的，电源是 1000V 的直流隔离，信号高速的耦合隔离，抗干扰性能出色。
QK-CAN01-FD 系列 为 CAN 、CANFD协议的物理层设计，不携带任何高层协议，故兼容一切以 CAN、CANFD 为 底层的应用协议，如 Modbus 等。当本产品接入 CAN 、CANFD网络时，即可使总线型的网络拓扑结构变为星型，布线也比较自由。如图 3. 1 所示。
QK-CAN01-FD 系列作为高性能的转换器，是串口 RS-232 设备升级 CAN 、CANFD总线的最简、最快、 最优的高效解决方案。
3.1 各部件名称与功能
QK-CAN01-FD 系列 的功能示意图：
图 3.2 功能示意图
各功能说明如表 3.1所示。
表 3.1 功能说明
标签 | 名称 | 说明 |
485A | RS485 总线端口 | 对应端口各路端口 |
485B | RS485 总线端口 | 对应端口各路端口 |
RS-232 | RS232 通信端口&配置端口 | 通过该口接上位机或监控设备 |
V+ V- | 电源接口 | DC 电源接口 |
CFG | 配置开关接口 | 配置时将 CFG 和 GND 短接 |
R1 | 终端电阻 1 | 外接终端电阻，通常是 120 欧盟，根据网络 的不同更改电阻值大小 |
R2 | 终端电阻 2 | |
CANL | CAN 总线 L | 外部接 CAN 总线 L |
CANH | CAN 总线 H | 外部接 CAN 总线 H |
4. 电气参数
4.1 电源参数
类别 | 规格 |
说明 | ||||
方向 | 最小 | 典型 | 最大 | 单位 | ||
电压 | DC | 9 | 12 | 32 | V | |
电流 | DC |
60 | mA | 32V 电压时，电流最小； 9V 电压时，电流最大。 | ||
4.2 CAN、CANFD 端口参数
类别 | 规格 | 说明 | ||
最小 | 最大 | 单位 | ||
CANH 端口 | 0 | 5 | V | 波特率： 仲裁区5Kbps～1Mbps； 数据区100K～5M bps； 可自定义任意设定 |
CANL 端口 | 0 | 5 | V | |
4.3 RS485 端口参数
类别 | 规格 |
说明 | ||
最小 | 最大 | 单位 | ||
RS485 A 端口 | 0 | 5 | V | |
RS485 B 端口 | 0 | 5 | V | |
4.4 RS232 端口参数
类别 | 规格 |
说明 | ||
最小 | 最大 | 单位 | ||
RS232 T 端口 | 0 | 9 | V | |
RS232 R 端口 | 0 | 9 | V | |
4.5 通信参数
类别 |
类别项目 | 规格 |
说明 | |||
最小 | 典型 | 最大 | 单位 | |||
RS485 通道 |
通讯速率 | 1200 | 9600 | 230400 | bps | 最高达921600bps 需定制 |
RS232 通道 | 1200 | 9600 | 230400 | bps | 最高达921600bps 需定制 | |
4.6 安全参数
项目 |
类别 | 规格 |
说明 | |
最大 | 单位 | |||
隔离电压 | RS485 通道 | 2500 | V | QK-CAN01-FD, QK-CAN01T-FD |
ESD 电磁 保护性能 | RS485 通道 | ±8KV 人体静电， ±8KV 接触放电/气隙放电 | KV | |
RS232 通道 | KV | |||
电源 | KV | |||
5. 机械尺寸与安装
本章介绍如何安装 QK-CAN01-FD 系列设备，包括安装设备和系统接线，务必小心地根据说明书去安装。不恰当的安装可能使设备产生误动作，从而产生损坏设备的情况。
5.1 安装
5.1.1 产品尺寸
QK-CAN01-FD系列 铁壳（102.4mm*87.2mm*25.9mm）安装尺寸如图 5.1所示。
图 5.1 铁壳安装尺寸图
QK-CAN01-FD系列 亚当壳 安装尺寸如图 5.2所示。
图 5.2 亚当壳安装尺寸图
5.2 接线
5.2.1 电源要求
该产品可以使用 9V～32V 的宽范围电压供电，电源纹波控制在 300mV 以内。外部电源 的内阻要尽量小。
注意： 电源端子极性要注意，电源极性错误可能会导致产品和电源设备的严重损坏。
5.2.2 电源功率
QK-CAN01-FD 系列所消耗的额定功率为 2W。带有浪涌电流保护，电源接通时，浪涌电流将达到 400mA 左右。
接线端子：用起子拧紧端子排的螺丝。如果电源完全接通，“PWR ”指示灯将会一直点 亮。接线方法如图 5.3所示。
+:电源正 -: 电源负 N:不用接
图 5.3 接线方法
5.2.3 从 RS232 到 PC
QK-CAN01-FD 系列 通过 RS232 接口来与 PC 机或者监控设备连接。该端口使用的是 DB-9 母 头连接器。和 PC 机连接前须用 1 根 RS232 延长电缆将 QK-CAN01-FD 系列 与 PC 的串口连接。如 果使用交叉电缆则不能通信。QK-CAN01-FD 系列 上的 RS232 接口如图 2.3 所示。
图 5.4 RS232 接口
引脚排布如表 5.1所示。
表 5.1 RS232 接口引脚排布
引脚 | 信号 | 描述 |
2 | TXD | 发送数据 |
3 | RXD | 接收数据 |
5 | GND | 信号地 |
1 、4 、6 、7 、8 、9 | N.C. | 无效 |
5.2.4 指示灯 LED
QK-CAN01-FD 系列 的顶部面板上有 5 个 LED 指示灯，在 RS485 总线或 RS232 接口连接后，有数据传输时，接收数据端口所对应的状态指示灯闪烁。它们的功能描述如下表 5.2 所示。
表 5.2 LED 指示灯
指示灯 | 颜色 | 功能 | 描述 |
PWR | 红 | 转换器电源指示 | 灯亮表明转换器电源工作正常 |
SCT | 绿 | RS-232/485 通讯状态指示 | 灯闪烁表明串口侧正在传输数据 |
CAN | 绿 | CAN 、CANFD 通讯状态指示 | 灯闪烁表明 CAN 正在传输数据 |
正确连接网络的操作顺序为：先停止网络上其它各设备的通讯，接好本集线器的信号线，通电，然后再发起通讯。
5.2.5 注意事项
为了提高系统的可靠性和实现设备在最佳状态下发挥功能，在安装和接线时务必考虑下 列因素。环境条件不要在下列任一场所中安装设备。
环境温度低于-40℃或高于 85℃的场所；
温度变化急剧和凝露的场所；
环境湿度低于 10%或高于 90%的场所；
具有腐蚀性或易燃性气体的场所；
有过多尘埃、氯化物或铁木尘埃的场所；
设备会受到直接冲击或振动的场所；
直接暴露在阳光的场所；
设备会接触到水、油、化学试剂的场所。
在下列场所中务必要充分封闭或保护好设备。
具有较强静电场所；
强电磁场的场所；
可能有放射性泄露的场所；
靠近电力线的场所。
柜内或控制屏内安装当设备被安装在柜子或控制屏上时，务必提供一个适当的操作和维 护环境。在封闭的环境中，环境温度必须在-40℃~+85℃范围内。如果需要可采用下列方法 保持适度的温度。
提供足够的空间以保持良好的空气流通；
不要把设备安装在产生高热量的设备上面，如加热器、变压器或大功率电阻器；
如果环境温度超过 85℃ , 需调整方案或者联系我们采购其它型号设备；
在干燥或者寒冷场所安装时，不可碰触通讯、 电源端子金属，以免发生静电损坏， 或者在除去人体静电后，方可进行施工。
6. 检查和维护
在 QK-CAN01-FD 系列 中主要电气部件都是半导体元件，尽管它有很长的寿命，但在不正确环 境下也可能加速老化。应该进行定期检查，以保证保持所要求的条件。推荐每 6 个月到一年， 至少检查一次。在不利的环境条件下，应该进行更频繁的检查。
如果在维护过程中遇到问题，请阅读下面表 6.1内容，以便找到问题的可能的原因。如果仍无法解决问题，请联系我司。
表 6.1 检查与维护
序号 | 项目 | 检查 | 标准 | 方案 |
1 | 电源供 应 | 在电源供应端检查电 压波动 | 电压波动范围内： 9V ～ 32V DC | 使用电压表在电源输入 端检查电源。采取必要 措施使电压波动在界限 之内。 |
2 | 周围环 境 | 检查周围环境温度（如果 被安装在一个封闭的容器 中，要检查容器内部温度） | -40 ～ 85℃ | 使用温度计检查温度并 确保环境温度保持在允 许的范围内 |
检查周围环境温度（如果 被安装在一个封闭的容器 中，要检查容器内部温度） | 没有空调时相对 湿 度 必 须 在 10% ～ 90% | 使用湿度计检查湿度并 确保环境湿度保持在允 许范围内 | ||
检查设备不在阳光直射下 | 不在阳光直射下 | 如果需要必须保护设备 | ||
检查灰尘、粉末、盐、金 属屑的积累 | 没有积累 | 清洁并保护设备 | ||
防止水、油等喷雾到设备 | 没有喷雾到设备 | 如果需要清洁保护设备 | ||
检查在设备区域中易腐蚀 或易燃气体 | 没有易腐蚀或易 燃气体 | 通过闻或使用一个传感 器检查 | ||
检查震动和冲击水平 | 震动和冲击在规 定范围内 | 如果需要安装衬垫或其 它减震装置 | ||
3 | 安装 和接线 | 检查每一个单元的连接 | 没有松动 | 把连接器完全压到一起 和用滑块把它们锁住 |
检查电缆连接器完全插入 和锁住 | 没有松动 | 纠正任何不正确安装连 接器 | ||
检查外部接线否有松动 | 没有松动 | 用螺丝起子拧紧螺丝钉 | ||
检查压接连接器 | 连接器间有足够 的空间 | 肉眼检查如果有必要则 调节 | ||
检查外部线电缆的损坏 | 没有损坏 | 肉眼检查和如果有必须 则替换电缆 |
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