AS-Interface
Основная задача этой сети - связать в единую информационную структуру устройства самого нижнего уровня распределенной системы автоматизации, а именно: датчики и разнообразные исполнительные механизмы, имеющие соответствующий сетевой интерфейс. Название описываемой сети раскрывает ее предназначение: Actuator Sensor Interface (ASI) - интерфейс с датчиками и исполнительными механизмами.
Впервые ASI-протокоп вышел на рынок в конце 1989 года и уже сегодня поддержан рядом известных фирм: IFM, Limberg, Siemens, Pepperl+Fuchs, Allen-Bradley. Существует и одноименная ассоциация по поддержке этой сети, ASI.
Тенденция в построении распределенных систем автоматизации имеет явное стремление использовать технологии сквозного сетевого доступа. Система должна увязывать в сеть не только контроллеры, но уже желательно и датчики. Но эта увязка должна удовлетворять всем современным требованиям по надежности и открытости, предъявляемые к любой промышленной сети.
Сеть ASI эти задачи решает. С ее помощью можно строить системы, в которых датчики и контроллеры связаны одной сетью.
Причем ASI имеет шлюзы в другие промышленные сети: PROFIBUS, INTERBUS-S и другие (см. рис. 4).
Пример комбинированной сети
Каждый узел ASI-сети должен иметь специальный интерфейсный кристалл с поддержкой ASI-протокола.
ASI-интерфейс позволяет передавать как данные, так питающую нагрузку к узлам сети, поскольку существует большое число фотоэлектрических и индуктивных датчиков.
Упрощенно ASI-сеть может выглядеть.
Пример ASI-структуры
Топологией ASI-сети может быть линия, кольцо или дерево. Длина сегмента до 100м. За счет репитеров длину сети и число узлов можно увеличивать. Цикл опроса для 31 узлов укладывается в 5 мс.
Логическим центром любой топологии является MASTER-узел, который контролирует всю работу сети, организует обмен данными с PLC.
ASI-MASTER может быть организован на широком спектре контроллеров, через которые организуются шлюзы в промышленные сети более высокого уровня. Часто ASI-MASTER оформляется в виде отдельной платы контроллера или компьютера. Максимальное число узлов к одному MASTER-узлу - 31.
В качестве среды передачи используется пара обычных проводников. Скорость передачи ограничена до 167 Кбод. Сегодня появился специальный ASI-кабель, в котором оба проводника упакованы в специальную мягкую резиновую оболочку, которая делает этот кабель гибким и устойчивым к многократным изгибам. Этот кабель используется для подсоединения датчиков, устанавливаемых на подвижных частях механизмов.
В сечении этот кабель выглядит так:
Кабель ASi протокола
Для кодирования данных используется известный Манчестерский код, в котором "О" и "1" кодируются по восходящему и нисходящему фронту сигнала. Такой тип кодирования снижает влияние на ASI-кабель внешних возмущений.
Адрес каждого сетевого устройства записывается в его постоянной памяти.
С тем чтобы обеспечить короткий ASI-цикл на низкой скорости передачи, был выбран наиболее компактный формат телеграммы:
ST: стартовый бит ("О")
EB: стоповый бит ("1")
SB: управляющий бит (0-это данные или параметр; 1-это команда)
А0..А4: адрес (1-31)
10..14: информация (м.б. и данные)
РВ: бит четности
Некоторые электрические характеристики: общий ток в системе ограничен 2А, к каждому узлу должно быть подано до 24 В.
Стандарт |
EN 50295 |
Топология сети |
Линейная, звездообразная, древовидная |
Среда передачи |
Неэкранированный двухжильный кабель |
Техника подключения |
Подключение сетевых устройств выполняется методом прокалывания изоляции кабеля AS-интерфейса |
Длина кабеля макс. |
100 м без повторителей/расширителей; |
Время цикла макс. |
5 мс при максимальной конфигурации сети, |
Количество станций макс. |
31 по спецификации V2.0; |
Количество дискретных датчиков/исполнительных устройств макс. |
124 по спецификации V2.0; 248 по спецификации V2.1 |
Метод доступа |
Циклическое сканирование ведомых устройств, циклическая передача данных в память центрального процессора. |
Коррекция ошибок |
Идентификация ошибок и повторный запрос со стороны ведущего устройства |
