AS-i網(wǎng)絡(luò)概述

  AS-i是執(zhí)行器傳感器接口(Actuator Sensor Interface)的縮寫(xiě)，它是用于現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化設(shè)備的雙向數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，位于工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的最底層，是自動(dòng)化技術(shù)中一種最簡(jiǎn)單、成本最低的解決方案。AS-i已被列入IEC62026和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。AS-i特別適合于連接需要傳送開(kāi)關(guān)路信號(hào)的傳感器和執(zhí)行器，例如讀取接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)、壓力開(kāi)關(guān)、溫度開(kāi)關(guān)、物料位置開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，控制閥門(mén)、聲光報(bào)警器、繼電器和接觸器等，AS-i也可以傳送模擬量數(shù)據(jù)。

  AS-i的數(shù)據(jù)傳輸方式與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

  1. 數(shù)據(jù)傳輸方式

  AS-i是單主站主從式網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)段只能有一個(gè)AS-i主站(見(jiàn)圖12-1)。AS-i通信處理器(CP)作為主站控制現(xiàn)場(chǎng)的通信過(guò)程。主站是網(wǎng)絡(luò)通信的中心，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的初始化，以及設(shè)置從站的地址和參數(shù)等。

圖12-1 AS-i網(wǎng)絡(luò)

  AS-i所有分支電路的最大總長(zhǎng)度為100m，可以用中繼器延長(zhǎng)，有中繼器時(shí)最大500m。傳輸媒體可以是屏蔽的或非屏蔽的兩芯電纜，支持總線供電，即兩根電纜同時(shí)作信號(hào)線和電源線。網(wǎng)絡(luò)的樹(shù)形結(jié)構(gòu)允許電纜中的任意點(diǎn)作為新的分支的起點(diǎn)。

  AS-i總線采用輪循方式傳送數(shù)據(jù)，AS-i主站嚴(yán)格按照精確的時(shí)間間隔輪流詢問(wèn)每一個(gè)從站，詢問(wèn)后等待從站的響應(yīng)。主站循環(huán)讀取輸入數(shù)據(jù)并向從站發(fā)送輸出數(shù)據(jù)，控制程序訪問(wèn)分布式I/O設(shè)備的方式與訪問(wèn)集中式I/O設(shè)備的方式相同。AS-i通過(guò)自動(dòng)重復(fù)發(fā)送數(shù)據(jù)和采用附加校驗(yàn)的方法，來(lái)提高數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。

  AS-i使用電流調(diào)制的傳輸技術(shù)，以保證通信的高可靠性。主站如果檢測(cè)到傳輸錯(cuò)誤或從站的故障，將會(huì)發(fā)送報(bào)文給PLC，提醒用戶進(jìn)行處理。在正常運(yùn)行時(shí)增加或減少?gòu)恼?，不?huì)影響其他從站的通信。

  可以非循環(huán)地交換參數(shù)和診斷數(shù)據(jù)，如果從站支持，主站還可以更改從站的地址。AS-i網(wǎng)絡(luò)的CP用STEP7或STEP7-Micro/WIN組態(tài)，可以自動(dòng)讀取從站的組態(tài)信息，也可以在CP的屬性對(duì)話框中組態(tài)AS-i從站，網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)時(shí)主站自動(dòng)識(shí)別從站。

  2. 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

  AS-i網(wǎng)絡(luò)允許使用總線型、樹(shù)形和星形拓?fù)?。AS-i網(wǎng)絡(luò)包括以下網(wǎng)絡(luò)組件∶

  1)銅質(zhì)電纜(通常是外觀呈黃色的扁平電纜)。AS-i子網(wǎng)使用電氣總線，不支持光纖和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。

  2)用于延長(zhǎng)AS-i總線的中繼器和擴(kuò)展器。中繼器還可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)網(wǎng)段之間的電氣隔離。

  3)AS-i從站是AS-i系統(tǒng)的輸入通道和輸出通道，它們僅在被AS-i主站訪問(wèn)時(shí)才被激活。接到命令時(shí)，它們觸發(fā)動(dòng)作或者將現(xiàn)場(chǎng)信息傳送給主站。AS-i從站可以是集成有AS-i接口的傳感器/執(zhí)行器或AS-i模塊。每個(gè)AS-i模塊最多可以連接8個(gè)數(shù)字量傳感器/執(zhí)行器。沒(méi)有AS-i接口的傳感器和執(zhí)行器可以通過(guò)AS-i模塊連接至總線。

  模擬量從站是特殊的標(biāo)準(zhǔn)AS-i從站，它們可以通過(guò)特殊配置文件與主站交換模擬量數(shù)據(jù)。

  4)為傳感器和執(zhí)行器供電的AS-i供電裝置。AS-i電源模塊的額定電壓為DC24V，最大輸出電流為2A。

  3. ASlsafe

  ASIsafe是AS-i接口與安全有關(guān)的版本。在此版本中，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和與安全有關(guān)的數(shù)據(jù)在同一條總線上傳輸。ASIsafe 允許將面向安全的組件(例如急停開(kāi)關(guān)、防護(hù)門(mén)開(kāi)關(guān)和安全光幕等)直接集成到AS-i 網(wǎng)絡(luò)中。這些面向安全的組件與符合EN 62026-2標(biāo)準(zhǔn)的AS-i接口組件完全兼容。可以使用ASIsafe執(zhí)行與安全有關(guān)的斷電任務(wù)，并保持簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的接線方式。

  ASIsafe需要添加安全從站和安全監(jiān)視器才能將AS-i接口升級(jí)為安全總線，通過(guò)安全AS-i 從站可以獲得與安全有關(guān)的輸入。由于是對(duì)安全邏輯進(jìn)行編程而不是進(jìn)行接線，因而增加了靈活性。使用簡(jiǎn)單的圖形工具便可以快速瀏覽系統(tǒng)的安全功能，集成的診斷功能使維護(hù)和停機(jī)的時(shí)間降到最少。安全監(jiān)視器可以執(zhí)行以下任務(wù)監(jiān)視安全輸入，通過(guò)可組態(tài)邏輯連接安全輸入，通過(guò)內(nèi)置的安全繼電器安全斷電。