Základní informace o sběrnici AS-I

Co je sběrnice AS-Interface?

      AS-Interface je inteligentní automatizační řešení pro nejnižší úroveň v provozu automatizace. Systém AS-Interface umožňuje začlenění senzorů senzory a aktuátorů od různých výrobců do sítě jediným kabelem. Struktura je otevřena vůči nadřazeným úrovním a  je základem pro profesionální pokroková systémová řešení.

      Žlutý kabel se stal obchodní značkou AS-Interface. Přenáší společně napájení i data. Prořezávací technika, "Click&Go", umožňuje připojení provozních zařízení do sítě – ať jsou podřízené stanice umístěny kdekoliv na technologii. Nepřehledná kabelová změť a objemné rozváděče patří minulosti.

      AS-interface s obrovským sortimentem produktů od více než 260 výrobců na celém světě nabízí řešení pro integrování senzorů a  aktuátorů do prakticky všech automatizačních sítí.

      AS-Interface je díky své jednoduchosti a hospodárnosti vedoucí značka na mezinárodním trhu zařízení provozní úrovně automatizace. Celosvětové uznání systému AS-Interface je dokumentována miliony instalovaných aplikací ve všech odvětvích.

Zrod sběrnice AS-Interface

      Sběrnice AS-Interface (Actuator Sensor Interface) byla počátkem 90-tých let navržena konsorciem 11 výrobců automatizační techniky. Sběrnice AS-Interface je sítí typu master-multislave, k  síti je připojen jedno zařízení typu master a až 62 zařízení typu slave. V původním návrhu sběrnice AS-Interface byla možnost připojit až 32 zařízení typu slave, ale v roce 1998 byla vytvořena nová specifikace AS-Interface verze 2.1, která množství zařízení rozšířila až na počet 62 zařízení typu slave. V současné době jsou na trhu jak zařízení podporující pouze původní variantu 1.0, tak zařízení podporující variantu AS-I verze 2.1. Od roku 2001 existuji pro sběrnici AS-I bezbečnostní prvky podle normy EN 954-1 (kategorie 4). V roce 2004 byla vytvořena nová specifikace standardu – verze 3.0, která rozšiřuje možnosti sběrnice o přenos 16bitových informací ve více cyklech i jednom cyklu za cenu snížení maximálního počtu slavů v síti. Přehledný vývoj sběrnice je znázorněn na obrázku.

Historie AS-Interface

Hlavní rysy specifikace AS-I

Přenos dat: Master-multislave; master cyklicky volá zařízení typu slave.
Adresace: Slave má adresu v rozsahu 0 - 31. Adresu přiřazuje master nebo projektant sítě ručním programátorem. Nový slave má z výroby nastavenu adresu 0. Adresa je uložena v non-voltage paměti
Topologie sítě: Sběrnice, strom, hvězda, kruh
Médium: Nekroucený nestíněný dvouvodičový profilovaný kabel, který přenáší jak data, tak napájení 24 V ss. Proudový odběr celé sítě je max. 8 A, jedno zařízení typu slave odebírá max. 200 mA podle specifikace v1.0 (podle v2.1 max. 100 mA).
Počet slave: 31 pro verzi 1.0 (62 podle verze 2.1)
62, adresy 0-31 sdílí vždy dvě zařízení, tzv. zařízení A a zařízení B.
Počet I/O: Slave má až 4 binární vstupy a až 4 binární výstupy. Celá síť může mít až 124 (128) binárních vstupů a 124 (128) binárních výstupů podle specifikace v1.0.
Celkem lze připojit 248 vstupů a 186 výstupů podle v2.1.
Podle v3.0 248 vstupů a 248 výstupů, standardizovány zařízení 4I/4O a 8I/8O pro rozšířené adresování (62) slavů.
Analogové signály:  
Komunikace: Cyklické zprávy master->slave i slave->master obsahují 4 datové bity. Acyklické parametrizační zprávy obsahují 4 parametrizační bity.
Přenosová rychlost: 167 kb/s
Profily: Existuje 15 standardních profilů zařízení (rozlišené podle ID kódu) podle v1.0
Existuje 225 standardních profilů zařízení podle v2.1
Cyklus sítě: Cyklus sítě závisí na počtu zařízení typu slave. V plné konfiguraci (32 zařízení typu slave) je cyklus sítě <5 ms.
V plné konfiguraci pro verzi 2.1 (62 zařízení typu slave) je cyklus sítě <10 ms.
Délka sítě: Celková délka sítě, včetně odboček, nesmí překročit 100 m, respektive 300 m s  opakovači.  S zakončovacími prvky podle v3.0 bylo odsaženo dvojnásobné délky topologie sítě.
Detekce chyb: Způsob modulace a formát zprávy zajišťuje spolehlivou detekci chyb. V případě poškození zprávy je zajištěno její opakování.
Master: Zajišťuje inicializace sítě, identifikaci připojených zařízení, acyklické nastavení parametrů pro všechny slave, detekci chyb při přenosu dat, cyklické obvolávání všech slave, hledání nových připojených zařízení, přidělování adresy zařízením, které byly z důvodu poruchy nahrazeny novým kusem s adresou 0.

Spolehlivost sítě AS-Interface

      Způsob modulace a malá délka zpráv zajišťují velmi dobrou detekci chyb při komunikaci, aniž by bylo nutné používat složité kontrolní součty. Způsob modulace a relativně nízká komunikační rychlost zajišťují spolehlivou komunikaci i v silně zarušeném prostředí. V případě nutnosti opakovat zprávu se doba cyklu sítě prodlužuje o cca. 150 µs.

     Při komunikaci se rozlišují následující chyby:

  1. nesprávná polarita start bitu,
  2. nesprávná polarita pulsu,
  3. prodleva mezi pulsy je příliš dlouhá,
  4. špatný formát zprávy (chybí puls ve druhé polovině bit-intervalu),
  5. chyba parity,
  6. chybný ukončovací bit (špatná polarita pulsu),
  7. chybná délka zprávy.

Integrované provedení AS-Interface

      Protokol komunikace technologie AS-Intreface lze vytvořit pomocí běžných vývojových prostředků. Několik firem, které se zabývají produkcí zákaznických integrovaných obvodů nabízí čipy pro rozhraní AS-I.

Podrobné informace

      Sdružení pro odbornou veřejnost vydalo české vydání knihy, která se důkladně zabývá systémem AS-Interface. Popisuje detailněji teoretické základy a poskytuje konkrétní praktické vědomosti. Vývojáři, konstruktéři, projektanti a uživatelé zde naleznou rozsáhlé a detailní informace o cílech, vlastnostech, o obsluze, o inovacích a o možnostech použití systému AS-Interface.

     Knihu lze objednat zde


WEBmaster@as-interface.cz