О промышленном интерфейсе AS-Interface

/, Решения/О промышленном интерфейсе AS-Interface

О промышленном интерфейсе AS-Interface

Сейчас многие говорят об «умном доме», некоторые думают, что что-то знают об этом, немногие имеют лицензию и могут смонтировать систему и совсем некоторые имеют подобное в своем жилище. Однако, почти никому неизвестно, что в мире промышленной автоматизации тоже есть подобные решения.

Давайте поговорим об этом.

Что такое AS-Interface (англ. Actuator Sensor Interface). Это интерфейс датчиков и исполнительных устройств. Другими словами, это промышленная сеть, предназначенная для передачи сигналов, используется обычно в машиностроении. AS-Interface   является «открытой» технологией. Спецификация разработана и поддерживается ведущими производителями систем автоматизации (в настоящий момент свыше 100 фирм-участниц, активными участниками являются Siemens и Schneider Electric). Топология сети — любая. Для подключения датчиков разработан специальный плоский кабель с подключением под прокол изоляции (ножевые клеммы предусмотрены в конструкции модулей ввода-вывода).

Версия AS-i 2.11 позволяет передавать аналоговые сигналы. Новейшей версией спецификации является AS-i 3.0.

Немного истории:

AS-Interface был разработан в конце 1980-х начале 1990-х группой компаний, предлагавших промышленные бесконтактные датчики (индуктивный датчик, фотоэлектрический датчик, датчик объёма, ультразвуковой датчик). Первая действующая система была представлена на Ганноверской ярмарке в 1994 г. В своем первоначальном виде сеть была способна поддерживать до 31 устройства ввода-вывода, каждое из которых могло получать и передавать по 4 бита данных, в результате чего в сети было 124 входа и 124 выхода. Стандарт оказался крайне востребованным, что вызвало необходимость в доработке и улучшении. Новая версия стандарта разрешала использование аналоговых устройств ввода-вывода, а также увеличило число таких устройств до 62. Для того чтобы сохранить обратную совместимость размер передаваемых данных не был изменен. Вместо этого, один из четырёх выходных битов был использован, чтобы выбрать между так называемыми узлами А и B. Это позволило использовать каждый из 31 адреса дважды(1А-31А + 1В-31В). Как следствие такого способа увеличения узлов использование всех 4 выходных битов стало невозможно. Поэтому в этом стандарте предусмотрено 248 входов и 186 выходов. Максимальное время обновления сети 10 мс.

Дополнительные возможности сети появились в 2005\7 гг (версия 3.0). Возросла потребность в низкоуровневых решениях для промышленных сетей на основе Ethernet, которые компенсировали бы его недостатки. Эта спецификация решала большую часть возникнувших проблем, определяя новые профили связи для цифровых и аналоговых данных, а также возможность серийной передачи данных. С этими новыми возможностями AS-Interface становится идеальным партнером для сетей любого из имеющихся в настоящее время промышленных протоколов на основе Ethernet. Доступны шлюзы к EtherNet/IPTM, PROFINET, Modbus/TCP, SERCOS III и др. Существует мнение, что сетевые решения, построенные на основе AS-Interface и Ethernet, в ближайшие 10 лет не потребуют существенных изменений.

Оборудование AS-Interface сети состоит из четырех основных компонентов:

  • Сканеры и шлюзы,
  • Блоки питания и повторители,
  • Модули,
  • Сетевой кабель, установочное оборудование(инфраструктура).

Сканеры и шлюзы выполняют две функции. Обмен данными с модулями и изменение их входных/выходных данных.

Блок питания обеспечивает подключение любого элемента AS-Interface. Сеть 24В. Однако, стандартное напряжение 24В устройства не может быть использовано для прямого питания сегмента, поэтому блоки питания обладают определенными уникальными характеристиками относительно внутренней схемы и выходного напряжения. Общая протяженность AS-Interface сетевого кабеля в одном сегменте должна быть не более 100 метров. Для увеличения длины могут быть использованы повторители.

Модули-это самая большая группа компонентов. Она включает цифровые и аналоговые модули ввода-вывода, кнопки, датчики со встроенным ASIC. В общем любое устройство, которое может обмениваться данными с PLC. Каждый модуль должен иметь уникальный адрес в сети. Для AS-Interface адресное пространство имеет диапазон от 0 до 31, где 0 не может быть использован, он зарезервирован для автоматической замены одного узла. После принятия спецификации 2.11 это адресное пространство делится на А и В расширенные адреса. В результате, используя модуль, предназначенный для поддержки этого режима адресации, возможность иметь два модуля по каждому адресу.

В подавляющем большинстве AS-Interface систем используется AS-Interface плоский кабель, определяемый как часть AS-Interface спецификации.

Относительно небольшое число отраслей (например, в автоматизации технологических процессов) используют круглый кабель, в основном, потому что его легче тянуть через трубопровод. В то время как форма кабеля не имеет значения (могут быть использованы любые другие кабели), имеет большое значение выбор электрических характеристик кабеля. Чтобы предотвратить проблемы, связанные с неправильным выбором кабеля, специалисты предлагают выбрать плоский кабель AS-Interface. Этот кабель разработан для использования технологии пирсинг-кабеля. Когда AS-Interface модуль установлен в сети, пирсинг иглы проникают в оболочку кабеля и вдавливаются во внутренние нити меди, не разрезая их. Это позволяет устанавливать модули в любом месте сети без предварительной подготовки. Ещё одни плюс быстрой установки — минимизация шанса короткого замыкания.

 

Есть несколько типов кабелей. Жёлтый кабель обычно используется для питания AS-Interface модулей и обеспечения связи между полевыми устройствами и сканером или шлюзом. AS-Interface чёрный кабель обычно используется для модулей питания напряжением 24В. Через этот кабель не осуществляется никакого обмена данными. Красная оболочка кабеля была определена, но практически не используется. Он предназначен для сетей, где переменный ток подается на узлы. Внутри AS-Interface кабеля любого цвета два провода в коричневой(+) и голубой(-) изоляции.

2017-08-07T13:37:19+00:00 Август 7th, 2017|Оборудование, Решения|Нет комментариев

About the Author:

Оставить комментарий

1 × один =