Az AS-Interface (angolul A ctuator Sensor Interface ) ( olvasható : Azi ) egy interfész érzékelők és aktuátorok számára, valamint egy ipari hálózat , amelyet túlnyomórészt diszkrét jelek továbbítására terveztek. Általában a gépészetben használják . Ez egy "nyitott" technológia. A specifikációt az automatizálási rendszerek vezető gyártói (jelenleg több mint 100 tagvállalat) dolgozták ki és tartják karban. Hálózati topológia - bármilyen. Az érzékelők csatlakoztatásához speciális lapos kábelt fejlesztettek ki szigetelési átlyukasztással (az I/O modulok kialakításában késes kapcsok találhatók). Az AS-i 2.11-es verziója lehetővé teszi az analóg jelek továbbítását.
A specifikáció legújabb verziója az AS-i 3.0.
Az ASi-Safe rendszerek számára létezik protokollprofil. A hibabiztos eszközök ugyanazon a kábelen keresztül csatlakoznak, és az IEC 61508 szabvány szerinti SIL ( Biztonsági integritási szint ) 3-ig és az EN 954-1 szerinti 4-es biztonsági kategóriáig támogatják a biztonsági szinteket.
Az AS-Interface-t az 1980-as évek végén és az 1990-es évek elején egy érintésmentes ipari érzékelőket (induktív érzékelő, fotoelektromos érzékelő, térfogatérzékelő, ultrahangos érzékelő) kínáló vállalatcsoport fejlesztette ki. Az első operációs rendszert 1994-ben a Hannoveri Vásáron mutatták be.
Eredeti formájában a hálózat legfeljebb 31 I/O eszköz támogatására volt képes, amelyek mindegyike 4 bit adatot tudott fogadni és továbbítani, így 124 bemenetből és 124 kimenetből álló hálózat jött létre. A fontos funkciók, mint például egy csomópont automatikus cseréje, már a rendszer részét képezték. A hálózati frissítési idő könnyen kiszámítható, ha az I/O csomópontok számát megszorozzuk az egyes csomópontok frissítési idejével.
A szabvány rendkívül népszerűnek bizonyult, ami szükségessé tette a felülvizsgálatot és a fejlesztést. A szabvány új verziója lehetővé tette az analóg bemeneti-kimeneti eszközök használatát, illetve 62-re növelte az ilyen eszközök számát. A visszamenőleges kompatibilitás megőrzése érdekében a továbbított adatok mérete nem változott. Ehelyett a négy kimeneti bit egyikét használták az úgynevezett A és B csomópontok közötti választásra. Ez lehetővé tette a 31 cím mindegyikének kétszeri használatát (1A-31A + 1B-31B). A csomópontok növelésének ezen módja következtében mind a 4 kimeneti bit használata lehetetlenné vált. Ezért ez a szabvány 248 bemenetet és 186 kimenetet biztosít. A hálózati frissítés maximális ideje 10 ms.
2005-re szükség volt a protokoll képességeinek bővítésére. Emellett egyre nagyobb igény mutatkozott az alacsony szintű Ethernet-alapú ipari hálózati megoldásokra, amelyek kompenzálnák annak hiányosságait. Ez a specifikáció megoldotta a felmerülő problémák nagy részét azáltal, hogy új kommunikációs profilokat határoztak meg a digitális és analóg adatokhoz, valamint a soros adatátvitel lehetőségét. Az alábbiakban felsoroljuk az új funkciókat:
Ezekkel az új képességekkel az AS-Interface ideális hálózati partnerré válik a jelenleg elérhető Ethernet-alapú ipari protokollok bármelyikéhez. Elérhetők átjárók az EtherNet/IPTM, PROFINET, Modbus/TCP, SERCOS III stb.-hez.. Úgy véljük, hogy az AS-Interface-en és Etherneten alapuló hálózati megoldások nem igényelnek jelentős változtatásokat a következő 10 évben.
Az AS-Interface hálózat csak néhány alapvető összetevőt igényel a következő kategóriákban:
A szkennerek és az átjárók két funkciót látnak el. Adatcsere modulokkal és bemeneti/kimeneti adataik megváltoztatása. A master (Scanner/Gateway) funkcióit az AS-Interface specifikáció Master Profile határozza meg. Ez a profil a legújabb 3.0-s verzióban került meghatározásra. Bármely hálózatnak csak egy lapolvasója lehet. PLC/DCS vagy PC esetében a szkenner/átjáró a szolga eszköz. Az AS-Interface közösség általában az átjáró szót használja, amikor egy AS-Interface master egy felsőbb rétegű hálózathoz csatlakozik, mint például a DeviceNet vagy a Profibus. Mivel az AS-Interface kommunikáció a Master-Slave kommunikációs módszeren alapul, minden hálózatnak csak egy mestere lehet egy időben.
Bármely AS-interfész szegmenst engedélyezni kell. Ezt általában az AS-Interface tápfeszültség csatlakoztatásával érik el, amelyek bizonyos egyedi jellemzőkkel rendelkeznek a belső áramkörök és a kimeneti feszültség tekintetében. A készülék szabványos 24 V-os feszültsége nem használható közvetlenül a szegmens táplálására. Az AS-Interface hálózati kábel teljes hossza egy szegmensben nem haladhatja meg a 100 métert. Az átjátszók segítségével növelhető a hossz. Általános tévhit létezik a hálózaton belüli átjátszók számával kapcsolatban. Elmondták, hogy egy AS-Interface hálózat maximális hossza 300 méter lehet, amelyet két átjátszó segítségével hoznak létre. Ez nem teljesen igaz. Nem az számít, hogy hány relét használnak, hanem az, hogy egy szkennerből vagy átjáróból származó adatcsomag hány relén megy keresztül, mielőtt eléri az I/O csomópontot. A súlyos időzítési korlátok miatt megállapították, hogy minden csomag csak két ugrást képes áthaladni, mielőtt elérné az AS-Interface csomópontot. Ennek a következő következményei vannak:
Ez a legnagyobb komponenscsoport, amely magában foglalja a digitális és analóg I/O modulokat, gombokat, érzékelőket beépített ASIC-vel, általában minden olyan eszközt, amely képes kommunikálni a PLC-vel. Minden modulnak egyedi címmel kell rendelkeznie a hálózaton. AS-Interface esetén a címtér 0 és 31 között van, ahol a 0 nem használható, az egy csomópont automatikus cseréjére van fenntartva. A 2.11-es specifikáció elfogadása óta ez a címtér A és B kiterjesztett címekre oszlik. Ennek eredményeként egy olyan modul használatával, amely ezt a címzési módot támogatja, lehetséges, hogy minden címen két modul legyen.
Az AS-Interface rendszerek túlnyomó többsége AS-Interface lapos kábelt használ, amelyet az AS-Interface specifikáció részeként határoztak meg. Viszonylag kevés iparág (például folyamatautomatizálás) használ kerek kábelt, főleg azért, mert könnyebb áthúzni egy csővezetéken. Bár a kábel formája nem fontos (bármilyen más kábel is használható), a kábel elektromos jellemzőinek megválasztása fontos. A helytelen kábelválasztással kapcsolatos problémák elkerülése érdekében a szakértők azt javasolják, hogy válasszon AS-Interface lapos kábelt. Ezt a kábelt áttört kábeltechnológiára tervezték. Amikor az AS-Interface modult a hálózatba telepítik, a piercing tűk áthatolnak a kábelköpenyen, és belenyomódnak a belső rézszálakba anélkül, hogy elvágnák azokat. Ez lehetővé teszi a modulok telepítését a hálózat bármely pontjára előzetes előkészítés nélkül. A gyors telepítés másik előnye a rövidzárlat lehetőségének minimalizálása.
Többféle kábel létezik:
A tetszőleges színű AS-Interface kábel belsejében két barna (+) és kék (-) szigetelésű vezeték található.
Az AS-Interface hálózat hálózati szegmensek halmaza. Nagyon kevés szabályt kell betartani az AS-Interface hálózat tervezésekor:
Ezen alapszabályok használatával egyértelműnek kell lennie, hogy:
Bizonyos esetekben szükség van a hálózat hosszának növelésére. Ehhez terminátorokat és tunereket használnak.
A terminátorok speciális eszközök, amelyeket a hálózat fizikai végén kell elhelyezni, hogy megakadályozzák a jel visszaverődését. A terminátor csak akkor működik stabilan, ha a hálózati szegmens majdnem lineáris. Ez jelentős hátrány, mert. a legtöbb esetben bonyolultabb topológiákat kell alkalmazni. A tunert ugyanúgy használják, mint a terminátort (ismét, a szegmenseknek lineárisnak kell lenniük), de eltér az elektromos jellemzőitől. A hangolóegységet, miután a szegmenshez csatlakoztatta, aktiválni (vagy hangolni) kell. A folyamat során a tuner aktívan megváltoztatja belső ellenállásának értékeit, és meghatározza ennek a szegmensnek az optimális beállításait, pl. amelyek minimálisra csökkentik a hibák számát a hálózatban. Bár ez a folyamatoptimalizálás a tuner erőssége, és nagyobb hálózatok kiépítését teszi lehetővé, egyben jelentős hátránya is. A terminátorok használata nem igényel további hálózati konfigurációt a csomópontok számának megváltoztatásakor, míg a tunerek használatakor ezeket minden egyes új csomópont csatlakoztatásakor (leválasztásakor) újra kell konfigurálni. A terminátorok és tunerek ismétlőkkel kombinálva történő alkalmazásakor figyelembe kell venni, hogy a vezetékeken és az átjátszókon keresztül megnő a jel terjedési ideje. A probléma megoldására speciális átjátszókat fejlesztettek ki.
| Ipari hálózatok | |
|---|---|
| Vezérlőrendszer buszok | |
| Elosztott perifériák | |
| Hajtástechnika |
|
| Terepi eszközök |
|
| Épületautomatizálás | |