AS-Interface (în engleză A ctuator Sensor Interface ) ( citit ca Azi ) este o interfață pentru senzori și actuatoare, precum și o rețea industrială , concepută pentru a transmite semnale predominant discrete. Utilizat de obicei în inginerie mecanică . Este o tehnologie „deschisă”. Specificația a fost dezvoltată și menținută de producători de top de sisteme de automatizare (în prezent peste 100 de firme membre). Topologie de rețea - orice. Pentru conectarea senzorilor, a fost dezvoltat un cablu plat special cu conexiune prin perforare a izolației (bornele cuțite sunt prevăzute în designul modulelor I/O). AS-i versiunea 2.11 permite transmiterea semnalelor analogice.
Cea mai recentă versiune a specificației este AS-i 3.0.
Există un profil de protocol pentru sistemele ASi-Safe. Dispozitivele de siguranță sunt conectate prin același cablu și acceptă niveluri de siguranță până la SIL ( Nivel de integritate de siguranță ) 3 conform IEC 61508 și până la Categoria de siguranță 4 conform EN 954-1.
AS-Interface a fost dezvoltat la sfârșitul anilor 1980 și începutul anilor 1990 de un grup de companii care oferă senzori industriali fără contact (senzor inductiv, senzor fotoelectric, senzor de volum, senzor ultrasonic). Primul sistem de operare a fost prezentat la Târgul de la Hanovra în 1994.
În forma sa originală, rețeaua a fost capabilă să accepte până la 31 de dispozitive I/O, fiecare dintre acestea putând primi și transmite 4 biți de date, rezultând o rețea de 124 de intrări și 124 de ieșiri. Caracteristici importante, cum ar fi înlocuirea automată a unui nod, făceau deja parte din sistem. Timpul de reîmprospătare a rețelei este ușor de calculat prin înmulțirea numărului de noduri I/O cu timpul de reîmprospătare pentru fiecare nod.
Standardul s-a dovedit a fi extrem de popular, ceea ce a cauzat nevoia de revizuire și îmbunătățire. Noua versiune a standardului a permis utilizarea dispozitivelor analogice de intrare-ieșire și, de asemenea, a crescut numărul de astfel de dispozitive la 62. Pentru a menține compatibilitatea cu înapoi, dimensiunea datelor transmise nu a fost modificată. În schimb, unul dintre cei patru biți de ieșire a fost folosit pentru a alege între așa-numitele noduri A și B. Acest lucru a permis ca fiecare dintre cele 31 de adrese să fie folosită de două ori (1A-31A + 1B-31B). Ca o consecință a acestui mod de creștere a nodurilor, utilizarea tuturor celor 4 biți de ieșire a devenit imposibilă. Prin urmare, acest standard oferă 248 de intrări și 186 de ieșiri. Timpul maxim de actualizare a rețelei este de 10 ms.
Până în 2005, a fost nevoie de extinderea capacităţilor protocolului. În plus, a existat o nevoie din ce în ce mai mare de soluții de rețele industriale de nivel scăzut, bazate pe Ethernet, care să compenseze deficiențele acesteia. Această specificație a rezolvat majoritatea problemelor apărute prin definirea de noi profiluri de comunicare pentru date digitale și analogice, precum și posibilitatea de transmitere a datelor în serie. Mai jos este o listă de funcții noi:
Cu aceste noi capabilități, AS-Interface devine partenerul de rețea ideal pentru oricare dintre protocoalele industriale bazate pe Ethernet disponibile în prezent. Sunt disponibile gateway-uri către EtherNet/IPTM, PROFINET, Modbus/TCP, SERCOS III etc.. Se crede că soluțiile de rețea bazate pe AS-Interface și Ethernet nu vor necesita schimbări semnificative în următorii 10 ani.
O rețea AS-Interface necesită doar câteva componente de bază din următoarele categorii:
Scanerele și gateway-urile îndeplinesc două funcții. Schimb de date cu modulele și modificarea datelor de intrare/ieșire ale acestora. Funcționalitatea masterului (Scanner/Gateway) este definită în Profilul Master al specificației AS-Interface. Acest profil a fost definit în cea mai recentă versiune a specificațiilor 3.0. Orice rețea poate avea un singur scaner. În ceea ce privește PLC/DCS sau PC, scanerul/gateway-ul este dispozitivul slave. Comunitatea AS-Interface folosește de obicei cuvântul gateway atunci când un master AS-Interface se conectează la o rețea de nivel superior, cum ar fi DeviceNet sau Profibus.Deoarece comunicarea AS-Interface se bazează pe o metodă de comunicare Master-Slave, orice rețea ar trebui să aibă doar un master la un moment dat.
Orice segment AS-Interface trebuie să fie activat. Acest lucru se realizează de obicei prin conectarea puterii AS-Interface Aceste materiale au anumite caracteristici unice în ceea ce privește circuitele interne și tensiunea de ieșire. Tensiunea standard de 24 V a dispozitivului nu poate fi utilizată pentru a alimenta direct segmentul. Lungimea totală a cablului de rețea AS-Interface într-un segment nu trebuie să depășească 100 de metri. Repetoarele pot fi folosite pentru a mări lungimea. Există o concepție greșită comună cu privire la numărul de repetoare dintr-o rețea. S-a afirmat că lungimea maximă a unei rețele AS-Interface ar putea fi de 300 de metri, creată folosind două repetoare. Acest lucru nu este în întregime adevărat. Ceea ce contează nu este câte relee sunt folosite, ci câte relee va trece un pachet de date de la un scaner sau gateway înainte de a ajunge la nodul I/O. Din cauza constrângerilor severe de sincronizare, se determină că fiecare pachet poate traversa doar două hopuri înainte de a ajunge la nodul AS-Interface. Acest lucru are următoarele consecințe:
Acesta este cel mai mare grup de componente și include module I/O digitale și analogice, butoane, senzori cu ASIC încorporat, în general, orice dispozitiv care poate comunica cu PLC-ul. Fiecare modul trebuie să aibă o adresă unică în rețea. Pentru AS-Interface, spațiul de adrese variază de la 0 la 31, unde 0 nu poate fi utilizat, este rezervat pentru înlocuirea automată a unui nod. De la adoptarea specificației 2.11, acest spațiu de adrese este împărțit în adrese extinse A și B. Ca urmare, folosind un modul proiectat să suporte acest mod de adresare, este posibil să existe două module la fiecare adresă.
Marea majoritate a sistemelor AS-Interface utilizează un cablu plat AS-Interface, definit ca parte a specificației AS-Interface. Relativ puține industrii (de exemplu, automatizarea proceselor) folosesc cablu rotund, în principal pentru că este mai ușor să trageți printr-o conductă. Deși forma cablului nu este importantă (poate fi folosit orice alt cablu), alegerea caracteristicilor electrice ale cablului este importantă. Pentru a preveni problemele asociate cu selecția incorectă a cablului, experții sugerează să alegeți un cablu plat AS-Interface. Acest cablu este conceput pentru a utiliza tehnologia cablului perforat. Când modulul AS-Interface este instalat în rețea, acele de perforare pătrund în mantaua cablului și presează în firele interne de cupru fără a le tăia. Acest lucru vă permite să instalați module oriunde în rețea fără pregătire prealabilă. Un alt plus al instalării rapide este reducerea la minimum a șanselor unui scurtcircuit.
Există mai multe tipuri de cabluri:
În interiorul cablului AS-Interface de orice culoare, există două fire de izolație maro (+) și albastru (-).
Rețeaua AS-Interface este un set de segmente de rețea. Există foarte puține reguli care trebuie urmate la proiectarea unei rețele AS-Interface:
Folosind aceste reguli de bază, ar trebui să fie clar că:
În unele cazuri, este necesar să se mărească lungimea rețelei. Pentru a face acest lucru, se folosesc terminatoare și tunere.
Terminatoarele sunt dispozitive speciale care trebuie amplasate la capătul fizic al rețelei pentru a preveni reflectarea semnalului. Terminatorul va funcționa stabil doar dacă segmentul de rețea este aproape liniar. Acesta este un dezavantaj semnificativ, deoarece. în cele mai multe cazuri, trebuie folosite topologii mai complexe. Tunerul este folosit în același mod ca și Terminator (din nou, segmentele trebuie să fie liniare), dar diferă în caracteristicile sale electrice. Tunerul, după ce este conectat la segment, trebuie activat (sau reglat).În timpul acestui proces, tunerul modifică în mod activ valorile rezistenței sale interne și determină setările optime pentru acest segment, adică. cele care minimizează numărul de erori în rețea. Deși această optimizare a procesului este un punct forte al tunerului și permite construirea de rețele mai mari, este și un dezavantaj major. Utilizarea terminatoarelor nu necesită o configurare suplimentară a rețelei la schimbarea numărului de noduri, în timp ce atunci când utilizați tunerele, este necesar să le reconfigurați de fiecare dată când conectați (dezconectați) un nou nod. Când se folosesc terminatoare și tunere în combinație cu repetoare, trebuie să se țină cont de faptul că timpul de propagare a semnalului prin fire și prin repetoare va crește. Pentru a rezolva această problemă, au fost dezvoltate repetoare speciale.
| Rețele industriale | |
|---|---|
| Autobuze de sistem de control | |
| Periferice distribuite | |
| Tehnologia conducerii |
|
| Dispozitive de câmp |
|
| Automatizarea clădirilor | |