AS-Interface (engelska A ctuator Sensor Interface ) ( läs som Azi ) är ett gränssnitt för sensorer och ställdon, såväl som ett industriellt nätverk , utformat för att överföra övervägande diskreta signaler. Används vanligtvis inom maskinteknik . Det är en "öppen" teknik. Specifikationen har utvecklats och underhållits av ledande tillverkare av automationssystem (för närvarande över 100 medlemsföretag). Nätverkstopologi - vilken som helst. För att ansluta sensorerna utvecklades en speciell platt kabel med isoleringspunkteringsanslutning (knivterminaler tillhandahålls i designen av I/O-modulerna). AS-i version 2.11 tillåter att analoga signaler överförs.
Den senaste versionen av specifikationen är AS-i 3.0.
Det finns en protokollprofil för ASi-Safe-system. Felsäkra enheter ansluts via samma kabel och stöder säkerhetsnivåer upp till SIL ( Safety Integrity Level ) 3 enligt IEC 61508 och upp till säkerhetskategori 4 enligt EN 954-1.
AS-Interface utvecklades i slutet av 1980-talet och början av 1990-talet av en grupp företag som erbjuder industriella beröringsfria sensorer (induktiv sensor, fotoelektrisk sensor, volymsensor, ultraljudssensor). Det första operativsystemet presenterades på Hannovermässan 1994.
I sin ursprungliga form kunde nätverket stödja upp till 31 I/O-enheter, som var och en kunde ta emot och sända 4 bitar av data, vilket resulterade i ett nätverk med 124 ingångar och 124 utgångar. Viktiga funktioner, såsom automatiskt byte av en nod, var redan en del av systemet. Nätverksuppdateringstiden beräknas enkelt genom att multiplicera antalet I/O-noder med uppdateringstiden för varje nod.
Standarden visade sig vara extremt populär, vilket medförde behov av revidering och förbättring. Den nya versionen av standarden tillät användningen av analoga in- och utgångsenheter och ökade också antalet sådana enheter till 62. För att upprätthålla bakåtkompatibilitet ändrades inte storleken på överförda data. Istället användes en av de fyra utgångsbitarna för att välja mellan de så kallade noderna A och B. Detta gjorde att var och en av de 31 adresserna kunde användas två gånger (1A-31A + 1B-31B). Som en konsekvens av detta sätt att öka noderna blev det omöjligt att använda alla fyra utbitarna. Därför ger denna standard 248 ingångar och 186 utgångar. Den maximala nätverksuppdateringstiden är 10 ms.
År 2005 fanns det ett behov av att utöka kapaciteten för protokollet. Dessutom har det funnits ett växande behov av lågnivå Ethernet-baserade industriella nätverkslösningar som skulle kompensera för dess brister. Denna specifikation löste de flesta problem som uppstod genom att definiera nya kommunikationsprofiler för digital och analog data, samt möjligheten till seriell dataöverföring. Nedan är en lista över nya funktioner:
Med dessa nya funktioner blir AS-Interface den idealiska nätverkspartnern för alla de Ethernet-baserade industriella protokoll som för närvarande finns tillgängliga. Det finns gateways till EtherNet/IPTM, PROFINET, Modbus/TCP, SERCOS III etc. Man tror att nätverkslösningar baserade på AS-Interface och Ethernet inte kommer att kräva betydande förändringar under de kommande 10 åren.
Ett AS-Interface-nätverk kräver bara några få grundläggande komponenter i följande kategorier:
Skanners och gateways har två funktioner. Datautbyte med moduler och ändring av deras in-/utdata. Funktionaliteten hos mastern (skanner/gateway) definieras i masterprofilen för AS-Interface-specifikationen. Denna profil definierades i den senaste version 3.0-specifikationen. Alla nätverk kan bara ha en skanner. Med avseende på PLC/DCS eller PC är skannern/gatewayen slavenheten. AS-Interface-gemenskapen använder vanligtvis ordet gateway när en AS-Interface-master ansluter till ett övre skiktsnätverk som DeviceNet eller Profibus. Eftersom AS-Interface-kommunikation är baserad på en Master-Slave-kommunikationsmetod, bör vilket nätverk som helst bara ha en master åt gången.
Alla AS-gränssnittssegment måste vara aktiverade. Detta uppnås vanligtvis genom att ansluta AS-Interface-ström, Dessa material har vissa unika egenskaper vad gäller interna kretsar och utspänning. Standardspänningen på 24V för enheten kan inte användas för att direkt driva segmentet. Den totala längden på AS-Interface-nätverkskabeln i ett segment får inte överstiga 100 meter. Repeaters kan användas för att öka längden. En vanlig missuppfattning finns när det gäller antalet repeatrar i ett nätverk. Det angavs att den maximala längden för ett AS-Interface-nätverk kunde vara 300 meter, skapat med två repeatrar. Detta är inte helt sant. Det som spelar roll är inte hur många reläer som används, utan hur många reläer ett datapaket från en skanner eller gateway kommer att gå igenom innan det når I/O-noden. På grund av allvarliga tidsbegränsningar bestäms det att varje paket endast kan passera två hopp innan det når AS-gränssnittsnoden. Detta har följande konsekvenser:
Detta är den största gruppen av komponenter och inkluderar digitala och analoga I/O-moduler, knappar, sensorer med inbyggd ASIC, i allmänhet vilken enhet som helst som kan kommunicera med PLC:n. Varje modul måste ha en unik adress i nätverket. För AS-Interface sträcker sig adressutrymmet från 0 till 31, där 0 inte kan användas, det är reserverat för automatiskt byte av en nod. Sedan antagandet av specifikation 2.11 är detta adressutrymme uppdelat i utökade A- och B-adresser. Som ett resultat är det möjligt att ha två moduler på varje adress med hjälp av en modul designad för att stödja detta adresseringsläge.
De allra flesta AS-Interface-system använder en AS-Interface flat kabel, definierad som en del av AS-Interface-specifikationen. Relativt få industrier (till exempel processautomation) använder rund kabel, främst för att det är lättare att dra genom en pipeline. Även om formen på kabeln inte är viktig (vilken annan kabel som helst kan användas), är valet av kabelns elektriska egenskaper viktigt. För att förhindra problem i samband med felaktigt val av kabel, rekommenderar experter att du väljer en AS-Interface flat kabel. Denna kabel är designad för att använda genomborrad kabelteknik. När AS-Interface-modulen är installerad i nätverket penetrerar piercingnålarna kabelmanteln och trycker in i de interna kopparsträngarna utan att skära av dem. Detta gör att du kan installera moduler var som helst i nätverket utan förberedelser. Ett annat plus med snabb installation är att minimera risken för kortslutning.
Det finns flera typer av kablar:
Inuti AS-Interface-kabeln av valfri färg finns två ledningar i brun (+) och blå (-) isolering.
AS-Interface-nätverk är en uppsättning nätverkssegment. Det finns väldigt få regler som måste följas när man designar ett AS-Interface-nätverk:
Med hjälp av dessa grundläggande regler bör det vara tydligt att:
I vissa fall finns det behov av att öka längden på nätet. För att göra detta används terminatorer och tuners.
Terminatorer är speciella enheter som måste placeras i den fysiska änden av nätverket för att förhindra signalreflektion. Terminatorn fungerar bara stabilt om nätverkssegmentet är nästan linjärt. Detta är en betydande nackdel, eftersom. i de flesta fall måste mer komplexa topologier användas. Tunern används på samma sätt som Terminator (igen, segmenten måste vara linjära), men skiljer sig i sina elektriska egenskaper. Tunern, efter att den är ansluten till segmentet, måste aktiveras (eller trimmas). Under denna process ändrar tunern aktivt värdena för sitt interna motstånd och bestämmer de optimala inställningarna för detta segment, d.v.s. de som minimerar antalet fel i nätverket. Även om denna processoptimering är en styrka hos tunern och gör att större nätverk kan byggas, är det också en stor nackdel. Användningen av terminatorer kräver inte ytterligare nätverkskonfiguration när du ändrar antalet noder, medan när du använder tuners är det nödvändigt att konfigurera om dem varje gång när du ansluter (kopplar från) en ny nod. Vid användning av terminatorer och tuners i kombination med repeatrar måste man ta hänsyn till att signalutbredningstiden genom ledningar och genom repeatrar kommer att öka. För att lösa detta problem har speciella repeatrar utvecklats.
| Industriella nätverk | |
|---|---|
| Styrsystem bussar | |
| Distribuerad kringutrustning | |
| Drivteknik |
|
| Fältenheter |
|
| Byggnadsautomation | |