AS-Interface (engelsk A ctuator Sensor Interface ) ( læses som Azi ) er en grænseflade til sensorer og aktuatorer samt et industrielt netværk designet til at transmittere overvejende diskrete signaler. Anvendes normalt i maskinteknik . Det er en "åben" teknologi. Specifikationen er udviklet og vedligeholdt af førende producenter af automationssystemer (i øjeblikket over 100 medlemsfirmaer). Netværkstopologi - enhver. For at forbinde sensorerne blev der udviklet et specielt fladt kabel med isoleringspunkturforbindelse (knivklemmer er tilvejebragt i designet af I/O-modulerne). AS-i version 2.11 gør det muligt at transmittere analoge signaler.
Den seneste version af specifikationen er AS-i 3.0.
Der er en protokolprofil for ASi-Safe-systemer. Fejlsikre enheder er forbundet via det samme kabel og understøtter sikkerhedsniveauer op til SIL ( Safety Integrity Level ) 3 i henhold til IEC 61508 og op til sikkerhedskategori 4 i henhold til EN 954-1.
AS-Interface blev udviklet i slutningen af 1980'erne og begyndelsen af 1990'erne af en gruppe virksomheder, der tilbyder industrielle berøringsfri sensorer (induktiv sensor, fotoelektrisk sensor, volumensensor, ultralydssensor). Det første operativsystem blev præsenteret på Hannover-messen i 1994.
I sin oprindelige form var netværket i stand til at understøtte op til 31 I/O-enheder, som hver kunne modtage og transmittere 4 bits af data, hvilket resulterede i et netværk med 124 indgange og 124 udgange. Vigtige funktioner, såsom automatisk udskiftning af én node, var allerede en del af systemet. Netværkets opdateringstid beregnes nemt ved at gange antallet af I/O-noder med opdateringstiden for hver knude.
Standarden viste sig at være ekstremt populær, hvilket medførte behov for revision og forbedring. Den nye version af standarden tillod brugen af analoge input-output-enheder og øgede også antallet af sådanne enheder til 62. For at opretholde bagudkompatibilitet blev størrelsen af de transmitterede data ikke ændret. I stedet blev en af de fire udgangsbit brugt til at vælge mellem de såkaldte noder A og B. Dette gjorde det muligt at bruge hver af de 31 adresser to gange (1A-31A + 1B-31B). Som en konsekvens af denne måde at øge noderne på, blev brugen af alle 4 outputbit umulig. Derfor giver denne standard 248 indgange og 186 udgange. Den maksimale netværksopdateringstid er 10 ms.
I 2005 var der behov for at udvide protokollens muligheder. Derudover har der været et voksende behov for lav-niveau Ethernet-baserede industrielle netværksløsninger, der ville kompensere for dets mangler. Denne specifikation løste de fleste af de problemer, der opstod ved at definere nye kommunikationsprofiler for digitale og analoge data, samt muligheden for seriel datatransmission. Nedenfor er en liste over nye funktioner:
Med disse nye muligheder bliver AS-Interface den ideelle netværkspartner for enhver af de Ethernet-baserede industrielle protokoller, der er tilgængelige i øjeblikket. Der findes gateways til EtherNet/IPTM, PROFINET, Modbus/TCP, SERCOS III osv. Det vurderes, at netværksløsninger baseret på AS-Interface og Ethernet ikke vil kræve væsentlige ændringer i de næste 10 år.
Et AS-Interface-netværk kræver kun nogle få grundlæggende komponenter i følgende kategorier:
Scannere og gateways udfører to funktioner. Dataudveksling med moduler og ændring af deres input/output data. Masterens (Scanner/Gateway) funktionalitet er defineret i AS-Interface-specifikationens Masterprofil. Denne profil blev defineret i den seneste version 3.0-specifikation. Ethvert netværk kan kun have én scanner. Med hensyn til PLC/DCS eller PC er scanneren/gatewayen slaveenheden. AS-Interface-fællesskabet bruger normalt ordet gateway, når en AS-Interface-master opretter forbindelse til et øvre lag netværk såsom DeviceNet eller Profibus. Da AS-Interface-kommunikation er baseret på en Master-Slave-kommunikationsmetode, bør ethvert netværk kun have én master ad gangen.
Ethvert AS-interface segment skal være aktiveret. Dette opnås normalt ved at tilslutte AS-Interface-strøm. Disse materialer har visse unikke egenskaber med hensyn til interne kredsløb og udgangsspænding. Enhedens standardspænding på 24V kan ikke bruges til direkte strømforsyning til segmentet. Den samlede længde af AS-Interface netværkskablet i et segment må ikke overstige 100 meter. Repeatere kan bruges til at øge længden. Der eksisterer en almindelig misforståelse med hensyn til antallet af repeatere i et netværk. Det blev oplyst, at den maksimale længde af et AS-Interface-netværk kunne være 300 meter, oprettet ved hjælp af to repeatere. Dette er ikke helt rigtigt. Det afgørende er ikke, hvor mange relæer der bruges, men hvor mange relæer en datapakke fra en scanner eller gateway vil gå igennem, før den når I/O-knuden. På grund af alvorlige tidsbegrænsninger bestemmes det, at hver pakke kun kan krydse to hop, før den når AS-grænsefladenoden. Dette har følgende konsekvenser:
Dette er den største gruppe af komponenter og inkluderer digitale og analoge I/O-moduler, knapper, sensorer med indbygget ASIC, generelt enhver enhed, der kan kommunikere med PLC'en. Hvert modul skal have en unik adresse på netværket. For AS-Interface varierer adresserummet fra 0 til 31, hvor 0 ikke kan bruges, det er reserveret til automatisk udskiftning af én node. Siden vedtagelsen af specifikation 2.11 er dette adresserum opdelt i udvidede A- og B-adresser. Som et resultat, ved at bruge et modul designet til at understøtte denne adresseringstilstand, er det muligt at have to moduler på hver adresse.
Langt de fleste AS-Interface-systemer bruger et AS-Interface fladkabel, defineret som en del af AS-Interface-specifikationen. Relativt få industrier (for eksempel procesautomatisering) bruger runde kabler, primært fordi det er lettere at trække gennem en rørledning. Selvom kablets form ikke er vigtig (et hvilket som helst andet kabel kan bruges), er valget af kablets elektriske egenskaber vigtigt. For at forhindre problemer forbundet med forkert kabelvalg foreslår eksperter at vælge et AS-Interface fladkabel. Dette kabel er designet til at bruge gennemboret kabelteknologi. Når AS-Interface-modulet er installeret i netværket, penetrerer piercingnålene kabelkappen og presser ind i de indvendige kobberstrenge uden at skære dem over. Dette giver dig mulighed for at installere moduler hvor som helst i netværket uden forudgående forberedelse. Et andet plus ved hurtig installation er at minimere risikoen for en kortslutning.
Der er flere typer kabler:
Inde i AS-Interface-kablet af enhver farve er der to ledninger i brun (+) og blå (-) isolering.
AS-Interface netværk er et sæt netværkssegmenter. Der er meget få regler, der skal følges, når man designer et AS-Interface-netværk:
Ved at bruge disse grundlæggende regler bør det være klart, at:
I nogle tilfælde er der behov for at øge netværkets længde. For at gøre dette bruges terminatorer og tunere.
Terminatorer er specielle enheder, der skal placeres i den fysiske ende af netværket for at forhindre signalrefleksion. Terminatoren vil kun fungere stabilt, hvis netværkssegmentet er næsten lineært. Dette er en væsentlig ulempe, fordi. i de fleste tilfælde skal der bruges mere komplekse topologier. Tuneren bruges på samme måde som Terminator (igen skal segmenterne være lineære), men adskiller sig i dens elektriske egenskaber. Tuneren, efter at den er forbundet til segmentet, skal aktiveres (eller indstilles). Under denne proces ændrer tuneren aktivt værdierne for sin interne modstand og bestemmer de optimale indstillinger for dette segment, dvs. dem, der minimerer antallet af fejl i netværket. Selvom denne procesoptimering er en styrke ved tuneren og gør det muligt at bygge større netværk, er det også en stor ulempe. Brugen af terminatorer kræver ikke yderligere netværkskonfiguration ved ændring af antallet af noder, mens det ved brug af tunere er nødvendigt at omkonfigurere dem hver gang, når en ny node tilsluttes (frakobles). Ved brug af terminatorer og tunere i kombination med repeatere skal der tages højde for, at signaludbredelsestiden gennem ledninger og gennem repeatere vil stige. For at løse dette problem er der udviklet specielle repeatere.
| Industrielle netværk | |
|---|---|
| Styresystem busser | |
| Distribueret periferiudstyr | |
| Drivteknologi |
|
| Markenheder |
|
| Bygningsautomatisering | |