Bài giảng Hệ thống đo và điều khiển công nghiệp - Chương 6: Các giao thức công nghiệp tiêu biểu
AS-I Cable:
- Kiểu riêng, để kết nối với các thiết bị mạng, không cần tách vỏ, bắt vít hoặc hàn
- Truyền được cả năng lượng và số liệu trên cùng một cáp 2 dây
- Không truyền được khoảng cách xa (tối đa 100m cần 1 repeater)
- Cũng có thể dùng bất kì hai cáp thông thường có kích thước 2x1,5mm2 trong mạng AS-I, không cần vở chống nhiễu
162 trang |
Chia sẻ: Tiểu Khải Minh | Ngày: 23/02/2024 | Lượt xem: 111 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng Hệ thống đo và điều khiển công nghiệp - Chương 6: Các giao thức công nghiệp tiêu biểu, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ĐO VÀ ĐIỀU KHIỂN CÔNG NGHIỆP
1 2/7/2021
BÀI GIẢNG
Nguyễn Thị Huế
Bộ môn Kĩ thuật đo và Tin học công nghiệp
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN ĐIỆN
2 2/7/2021
NỘI DUNG MÔN HỌC
1
2
5
Giới thiệu chung và lịch sử phát triển của các hệ thống đo
và điều khiển công nghiệp
Cơ sở kĩ thuật truyền tin công nghiệp
Các thiết bị đo lường và chấp hành trong công nghiệp
3
4
7
Các bộ điều khiển khả trình
Các thiết bị giám sát trong công nghiệp
Một số hệ thống công nghiệp thực tế
6
Các giao thức công nghiệp tiêu biểu
Giáo trình “Màng thông tin công nghiệp” Hoàng Minh Sơn, nhà
xuất bản Khoa học và Kĩ thuật
Giáo trình “Hệ thống thông tin công nghiệp’ Phạm Thượng Hàn
(chủ biên) Nhà xuất bản giáo dục
Giáo trình “Cảm biến công nghiệp”
Bài giảng “ Đo và điều khiển công nghiệp” Đào Đức Thịnh, bộ
môn Kĩ thuật đo và Tin học công nghiệp.
.
3 2/7/2021
Tài liệu tham khảo
4 2/7/2021
NỘI DUNG CHƯƠNG 6
6 Các giao thức công nghiệp tiêu biểu
1. MODBUS
2. AS-I
3. PROFIBUS
2. CAN
5. DEVICE NET
6. INTERBUS
7. FOUNDATION FIELDBUS
8. ETHERNER
Trong quá trình trao đổi
thông tin trên mạng, các đối
tác truyền thông cần thiết
phải tuân theo các quy tắc
thủ tục chung để phục vụ
cho việc giao tiếp gọi là
giao thức, giao thức chính là
cơ sở cho việc thực hiện và
sử dụng các dịch vụ truyền
thông
5 2/7/2021
Khái niệm chung về giao thức
Giao thức thiết lập một tiêu chuẩn chung cho việc trao đổi dữ
liệu giữa phần thu và phát trên mạng
Điều khiển một khung bản tin chung cho tất cả các thiết bị trên
mạng
6 2/7/2021
Khái niệm chung về giao thức
Khởi tạo: Phần này khởi tạo các thông số của giao thức và bắt đầu truyền dữ
liệu trên đường truyền
Tạo khung và đồng bộ khung: Phần này định nghĩa thời điểm khởi đầu và thời
điểm kết thúc của khung để bên nhận có thể đồng bộ dữ liệu khi nhận.
Điều khiển luồng dữ liệu: để đảm bảo rằng với tốc độ này thì bên thu có thể
nhận số liệu mà không bị thiếu.
Điều khiển truy cập đường truyền.
Phát hiện và sửa lỗi.
Điều khiển Time Out: áp dụng với các bộ truyền khi nó không nhận được dữ
liệu trong khoảng thời gian định trước và bộ nhận không thể nhận được các
bản tin trước đó.
Quá trình xử lí giao thức có thể là mã hoá hoặc giải mã, như vậy việc xử lí giao
thức chính là việc thực hiện một quá trình truyền thông dựa trên cơ sở của giao
thức định sẵn.
7 2/7/2021
Quy định một giao thức
Đơn giản nhất, có thể dễ khắc phục sự cố:
Công nghiệp đòi hỏi hoạt động liên tục
Mức độ yêu cầu của các hệ thống truyền thông công nghiệp ở
cấp độ phân xưởng là ở cấp thấp.
Chọn các giao thức đơn giản nhất có thể, ví dụ giao thức ASCII.
Tính bảo toàn dữ liệu khi truyền là cao
Trong môi trường công nghiệp có rất nhiều nhiễu điện từ
Các thiêt bị công suất lớn tập trung với mật độ cao
Cần thiết phải truyền số liệu sao cho không có lỗi
Giao thức được chọn phải có khả năng kiểm soát lỗi hiệu quả
chẳng hạn như phương pháp soát lỗi CRC.
8 2/7/2021
Các yêu cầu cho các giao thức công nghiệp
Chuẩn hoá các giao thức:
Xuất phát từ yêu cầu trao đổi thông tin giữa các đối tác trao
đổi thông tin (PLC, PC ...) được sản xuất bởi các hãng khác
nhau, cần thiết phải có giao thức truyền thông công nghiệp
chung.
Cần chuẩn hóa các giao thức
Tốc độ truy cập các thông số cao:
Không đòi hỏi số lượng thông số lớn
Yêu cầu với việc cập nhật thông số từ các thiết bị trường nối
tiếp nhau là gần như đồng thời.
9 2/7/2021
Các yêu cầu cho các giao thức công nghiệp
10 2/7/2021
Các giao thức công nghiệp
Kiến trúc giao thức
Cấu trúc mạng và kĩ thuật truyền dẫn
Cơ chế giao tiếp, truy cập bus
Cấu trúc bức điện
Mã hóa dữ liệu
Các hàm chức năng
Bảo toàn dữ liệu
11 2/7/2021
6.1 MODBUS
MODBUS là một protocol phổ biến bậc nhất được sử dụng
hiện nay cho nhiều mục đích. MODBUS đơn giản, rẻ, phổ biến
và dễ sử dụng
12 2/7/2021
6.1 MODBUS
MODBUS do Modicon (hiện nay thuộc Schneider Electric) phát
triển năm 1979, là một phương tiện truyền thông với nhiều thiết
bị thông qua một cặp dây xoắn đơn.
Ban đầu, nó hoạt động trên RS232, nhưng sau đó nó sử dụng
cho cả RS485 để đạt tốc độ cao hơn, khoảng cách dài hơn và
mạng đa điểm (multi-drop)
MODBUS là một hệ thống “chủ - tớ”, “chủ” được kết nối với
một hay nhiều “tớ”. “Chủ” thường là một PLC, PC, DCS, hay
RTU. “Tớ” MODBUS RTU thường là các thiết bị hiện trường,
tất cả được kết nối với mạng trong cấu hình multi-drop
13 2/7/2021
MODBUS
Các loại modbus
Modbus chuẩn
Modbus plus
Modbus TCP/IP
14 2/7/2021
MODBUS
Modbus thực chất là một chuẩn giao thức và dịch vụ thuộc lớp
ứng dụng, vì vậy nó được thực hiện trên các cơ chế vận
chuyển cấp thấp như: TCP/IP, MAP (Manufacturing Message
Protocol).
15 2/7/2021
6.1.1 Kiến trúc giao thức
16 2/7/2021
Kiến trúc giao thức
Cấu trúc mạng và kĩ thuật truyền dẫn
Cơ chế giao tiếp, truy cập bus
Cấu trúc bức điện
Mã hóa dữ liệu
Các hàm chức năng
Bảo toàn dữ liệu
17 2/7/2021
Modbus Serial
18 2/7/2021
Cấu trúc mạng
Modbus nối tiếp
19 2/7/2021
Kĩ thuật truyền dẫn
Modbus còn đưa ra các phương thức để chuyển đổi cấu hình
mạng qua lại giữa các chuẩn RS 485 3 dây và 5 dây
Chuyển đổi RS 485 5 dây và hệ thống 3 dây
20 2/7/2021
Modbus - Giao diện vật lí
Chuyển đổi RS 485 3 dây và hệ thống 5 dây
21 2/7/2021
Modbus - Giao diện vật lí
Modbus serial
Cấu hình daisy/chain
22 2/7/2021
Kĩ thuật truyền dẫn
Chu trình yêu cầu và đáp ứng của modbus chuẩn
23 2/7/2021
Modbus - Cơ chế giao tiếp
Nguyên lí truy cập trong ModBus nói chung là Master/Slave,
giao thức này cho 1 trạm chủ có thể giao tiếp với 247 trạm tớ.
Phân chia địa chỉ được trình bày trên hình sau :
24 2/7/2021
Modbus - Cơ chế giao tiếp
0 Từ 1 đến 247 Từ 248 đến 255
Địa chỉ gửi đồng
loạt
(bản tin quảng bá)
Địa chỉ riêng biệt
của các trạm tớ
Dành cho tương
lai
Trong giao thức ModBus chuẩn dữ liệu có thể được truyền ở một
trong 2 chế độ sau:
ASCII: Rõ ràng, chẳng hạn sử dụng nó trong các thử nghiệm
RTU: Gọn nhẹ và nhanh hơn, sử dụng trong các chế độ thông
thường.
25 2/7/2021
Modbus - Cơ chế giao tiếp
Chế độ truyền ASCII (American Standard Code for Information
Interchange). Cấu trúc khung kí tự gửi đi thể hiện như sau:
Khi các bộ điều khiển sử dụng chế độ ASCII mỗi byte 8 bit
truyền như hai kí tự ASCII.
Ưu điểm chính là thời gian truyền giữa các kí tực lên đến 1s
mà không gây ra lỗi,
Bít trên kí tự: 1 Start bit; 7 bit data; 1,0 Parity bit; 1, 2 Stop bit
Kiểm tra lỗi Parity
26 2/7/2021
Modbus - Chế độ truyền ASCII
Start 0 1 2 3 4 5 6 P Stop
Trong chế độ truyền RTU (Remote Terminal Unit) mỗi byte trong
thông báo được gửi thành 1 ký tự 8 bít ưu điểm là hiêu suất truyền
cao, nhưng mỗi thông báo phải được truyền thành một dãy liên tục.
Khi gửi các bộ điều khiển hoạt động ở chế độ RTU, mỗi byte -8bit
gửi như hai số Haxadecimal – 4bit
Ưu điểm của phương pháp này là một độ kí tự lớn cho phép truyền
tốt hơn chế độ ASCII với cùng tốc độ bit
Mỗi bản tin cần truyền thành chuỗi liên tục
Số bit trên Byte: 1 Start bit; 8 bit data; 1,0 Parity bit; 1, 2 Stop bit
Kiểm tra lỗi Parity
27 2/7/2021
Modbus - Chế độ truyền RTU
Start 0 1 2 3 4 5 6 7 P Stop
Một bản tin của Modbus bao gồm nhiều thành phần và có
chiều dài khác nhau.
Trong chế độ Modbus chuẩn có hai chế độ truyền (ASCII và
RTU), mỗi bản tin sẽ được đóng khung, mỗi khung có nhiều kí
tự có cấu trúc khác nhau tùy theo chế độ truyền.
Ở chế độ RTU các kí tự truyền thành dòng liên tục
Ở chế độ ASCII truyền gián đoạn, khoảng cách truyền tối đa
là 1s
Hai chế độ truyền khác nhau ở mã hóa thông tin gửi đi, cấu
trúc bức điện và biện pháp kiểm tra lỗi.
28 2/7/2021
ModBus – Cấu trúc khung bản tin
Trong cả hai chế độ truyền ASCII và RTU thì các bản tin phải
đặt trong khung bản tin có điểm đầu và kết thúc
Định dạng bản tin trong giao thức ModBus được trình bày trên
hình sau
29 2/7/2021
ModBus – Cấu trúc khung bản tin
Trường địa
chỉ
(Address)
Mã hàm
(Function)
Dữ liệu
(data)
Kiểm soát lỗi CRC hoặc
LRC
(Error check)
Bắt
đầu
(Start)
Kết
thúc
(Stop)
PDU
ADU
Với bản tin gửi từ trạm chủ:
Địa chỉ trạm nhận: (0-247) trong đó 0 tức là gửi đồng loạt
Mã hàm: gọi chỉ thị hoạt động trạm tớ cần thực hiện theo yêu cầu
Dữ liệu: Chứa các thông tin bổ xung mà trạm tớ cần cho việc thực
hiện trạm gọi.
Thông tin kiểm tra lỗi: Giúp trạm tớ kiểm tra sự toàn vẹn của nội
dung thông báo.
Thông báo trả lời từ Slave:
Địa chỉ: mang thông tin địa chỉ của trạm gửi và trạm nhận là trạm
chủ
Mã hàm: Trả lời từ trạng thái của chính mình
Dữ liệu: Thông tin trả lời
30 2/7/2021
ModBus – Cấu trúc khung bản tin
Định dạng bản tin trong chế độ ASCII được trình bày trên hình
sau;
Bắt đầu bằng đấu hai chấm (:) tức 3A
Kết thúc bằng hai đấu quay lại và xuống dòng (CR-LF), tức hai
kí tực ASCII 0D và 0A
Phương pháp kiểm tra lỗi LRC
31 2/7/2021
ModBus – Cấu trúc khung bản tin
Bắt đầu Trường địa chỉ Mã hàm Dữ liệu
Kiểm soát lỗi LRC Kết thúc
1 ký tự
:
2 kí tự 2 kí tự N kí tự 2 kí tự 2 kí tự
CR+LF
32
Định dạng bản tin trong chế độ RTU được trình bày trên hình
sau;
Thông báo bắt đầu truyền là khoảng trống 3.5 kí tự, thường lấy
là số nguyên lần thời gian kí tự
Toàn bộ khung phải truyền liên tục, nếu khoảng trống lớn hơn
1,5 thời gian kí tực thì thiết bị nhật sẽ hủy bổ thông báo.
Kết thúc của khung truyền cũng lại là khoảng trống rỗi
2/7/2021
ModBus – Cấu trúc khung bản tin
Bắt đầu Trường địa chỉ Mã hàm Dữ liệu
Kiểm soát lỗi CRC Kết thúc
(- - - -) 8 bit 8 bit nx8 bit 16 bit (- - - -)
33 2/7/2021
ModBus – Cấu trúc khung bản tin
34 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
Các thuộc tính của Modbus/ASCII và Modbus/RTU
Modbus/ASCII Modbus/RTU
Ký tự ASCII 0...9 and A..F Binary 0...255
Error check
LRC Longitudinal
Redundancy Check
CRC Cyclic Redundancy
Check
Frame start character ':' 3.5 chars silence
Frame end characters CR/LF 3.5 chars silence
Các Gap trong
message
1 sec 1.5 times char length
Start bit 1 1
Data bits 7 8
Parity even/odd none even/odd none
Stop bits 1 2 1 2
Modbus cung cấp một loạt các chức năng sau:
35 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
Trường mã hàm
36 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
Trường mã hàm
37 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
38 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
Bên trong một Modbus device 4 kiểu dữ liệu
Các biến vào ra là 1bit
Các thanh ghi là 2byte
Mỗi mã chức năng gắn với một kiểu dữ liệu
39 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
Bảng sau trình bày các dải địa chỉ cho các coil, các input,
Inputs registers và các holding register và cách địa chỉ trong
Modbus message được tính cho trước địa chỉ thực của item
trong slave device.
40 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
Device and Modbus address ranges
Device address Modbus address Description
00001...09999 address – 1 Coils (outputs)
10001... 19999 address - 10001 Inputs
30001... 39999 address - 30001 Inputs registers
40001... 49999 address - 40001 Holding registers
41 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
42 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
Bản tin gửi không lỗi và slave trả lời
43 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
Slave nhận được bản tin đúng nhưng không thực hiện được
44 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
Bản tin lỗi
Exception Codes:
Địa chỉ của coil không tồn tại
trong slave thì Exception Codes
sẽ trả về là 02
45 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
Ý nghĩa của các Exception Codes được cho trong bảng sau:
46 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
Ý nghĩa của các Exception Codes được cho trong bảng sau:
47 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
48 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
Cấu trúc bản tin gửi đi và bản tin trả lời với mã hàm 01-Đọc
trạng thái lõi (read coil status)
49 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
Function 01 Query Format
Byte Value Description
1 01h-F7h Slave device address
2 01h Function code
3 00h-FFh Start address (high byte)
4 00h-FFh Start address (low byte)
5 00h-FFh Number of coils (high byte)
6 00h-FFh Number of coils (low byte)
7/7
- 8
LRC/
CRC
Error detection code
Function 01 Response Format
Byte Value Description
1 01h-F7h Slave device address
2 01h Function code
3 00h-FFh Number of bytes of data (n)
4 to
n+3
00h-FFh Data
n+4/
n+4
to
n+5
LRC/
CRC
Error detection code
50 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
Ví dụ mã hàm 01
51 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
Cấu trúc bản tin gửi đi và bản tin trả lời với mã hàm 02-Đọc
trạng thái vào (Read input status)
52 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
Lưu đồ
53 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
Ví dụ mã hàm 02
54 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
Ví dụ mã hàm 03: đọc trạng thái thanh ghi giữ
55 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
Lưu đồ
56 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
Ví dụ mã hàm 03: đọc trạng thái thanh ghi giữ
57 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
Ví dụ mã hàm 04: đọc trạng thái thanh ghi đầu vào
58 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
Ví dụ mã hàm 04: đọc trạng thái thanh ghi đầu vào
59 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
Mã hàm 05 : Force Single Coil
Khi đặt trạng thái ON/OFF cho coil. Giá trị FF00 hex đặt cho
choil ON. Giá trị 0000h đặt cho OFF. Mọi giá trị khác không
được chấp nhận
60 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
61 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
Mã hàm 05 : Force Single Coil
Đặt dữ liệu ON (1) lên coil 173 của slave 17
62 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
Function 15 (0x0F) Write Multiple Coils
63 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
Function 15 (0x0F) Write Multiple Coils
64 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
FC 06: (0x06) Write Single Register
65 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
66 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
Ghi dữ liệu lên thanh ghi 40002 giá trị 00 03h
67 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
FC 16: (0x10) Write Multiple registers
68 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
Ghi dữ liệu lên hai thanh ghi bắt đầu từ thanh ghi 40002 giá trị
00 0Ah và 01 02h
69 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
FC 17: (0x11) Report Slave ID (Serial Line only)
70 2/7/2021
Modbus – các chức năng của Modbus
Kiểm soát LRC (Longitudinal Redundancy Chek)
Dùng trong chế độ truyền ASCII
Dãy bit nguồn được áp dụng để tính mã LRC bao gồm phần
địa chỉ, mã hàm và phần dữ liệu.
Các ô khởi đầu cũng như kết thúc khung không tham gia vào
tính toán.
Mã LRC dài 8 bit (truyền bằng 2 kí tự ASCII) được tính bằng
cách cộng đại số toàn bộ các byte của dãy bít nguồn (không
quan tâm đến tròn), sau đó lấy phần bù 2 của kết quả
71 2/7/2021
Modbus – Kiểm tra lỗi
- Kiểm soát CRC (Cyclic Redundancy Check)
Áp dụng trong chế độ RTU dài 16 bit.
Đa thức sinh sử dụng G = 1010 0000 0000 0001. Khi đặt vào
khung thông báo, byte thấp của mã CRC được gửi đi trước.
72 2/7/2021
Modbus – Kiểm tra lỗi
73 2/7/2021
Modbus - Giao diện vật lí
74 2/7/2021
ModBus TCP/IP
Modbus đẽ dàng cấu hình với mọi cấu trúc mạng
75 2/7/2021
ModBus TCP/IP
76 2/7/2021
ModBus TCP/IP
77 2/7/2021
ModBus TCP/IP
Mọi thiết bị PLC, HMI, Control Panel, Driver, Motion control, I/O
Device có thể kết nối trong mạng
78 2/7/2021
ModBus TCP/IP
79 2/7/2021
ModBus TCP/IP
Cấu trúc khung bản tin
80 2/7/2021
ModBus TCP/IP
Một khung bản tin trong Modbus TCP bao gồm hai phần chính
là MBAP Header (Modbus Application Header) và PDU.
So sánh với khung bản tin Modbus RTU đã nêu trên, Modbus
TCP chỉ giữ lại thông tin mã hàm và dữ liệu cần truyền đi, còn
phần địa chỉ của Slave và kiểm tra lỗi CRC được lược bỏ
Việc lược bỏ địa chỉ Slave là do mỗi Slave bây giờ đóng vai trò
là Server, đã được xác định qua địa chỉ IP cũng như port, vì
thế thông tin này là không cần thiết.
Bên cạnh đó mã CRC cũng được lược bỏ thay vào đó là mã
kiểm tra toàn bộ khung TCP/IP là FCS nằm trong gói TCP/IP
81 2/7/2021
ModBus TCP/IP
MBAP Header gồm 7 bytes MBAP được thêm vào đằng trước mã
hàm. Các trường dữ liệu trong MBAP bao gồm:
Transaction Identifier: gồm 2 byte do Client đặt để nhận dạng
duy nhất từng yêu cầu. Các byte này được Server lặp lại vì các
phản hồi từ Server có thể không được nhận theo thứ tự như
các yêu cầu.
Protocol Identifier: gồm 2 byte do Client đặt, luôn luôn = 00 00
(hexa).
Length: gồm 2 bytes xác định số lượng byte trong bản tin tính
từ Unit ID đến cuối bản tin.
Unit Identifier: gồm 1 byte được thiết lập bởi Client và được
Server lặp lại khi phản hồi để xác định Client kết nối đến.
82 2/7/2021
ModBus TCP/IP
Là một hệ thống bus dựa trên modbus nhưng giá thành thấp,
dễ lắp đặt, cài đặt
Cho phép đánh địa chỉ 64 nút trên mạ, tốc độ truyền 1Mbps
Mạng peer to peer
Sửa dụng MAC là tocken passing
83 2/7/2021
ModBus plus
Cấu trúc khung bản tin
84 2/7/2021
ModBus plus
85 2/7/2021
ModBus plus
86 2/7/2021
ModBus plus
AS-i (Actuator Sensor Interface) là
kết quả phát triển hợp tác của 11
hãng sản xuất các thiết bị cảm biến
và cơ cấu chấp hành có tên tuổi
trong công nghiệp, trong đó có
Siemens AG, Festor KG, Pepperl &
Fuchs. AS-i dùng để kết nối các
thiết bị cảm biến, cơ cấu chấp hành
với cấp điều khiển
AS-I là giao diện kết nối các cảm
biến và cơ cấu chấp hành ở tầng
thấp nhất (field level) trong một hệ
thống tự động.
87 2/7/2021
6.2 AS-I (Actuator Sensor Interface )
Thế mạnh của AS-i là sự
đơn giản trong thiết kế, lắp
đặt và bảo dưỡng cũng như
giá thành thấp.
Chiếm khoảng 15% thị
trường fielbus
Được cung cấp với hơn
100 hãng sản xuất khác
nhau
Được định nghĩa bởi
chuẩn IEC62026 và
EN50295.
88 2/7/2021
AS-I (Actuator Sensor Interface )
Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave
Master
CAN DeviceNet FIP Interbus Profibus etc.
small sensors and actuators
Slave
AS-Interface level:
Slave Slave Slave Slave Slave Slave
field level:
control level: PLC, PC, IPC, ...
Slave
Vị trí của AS-I
Có thể kết nối trực tiếp với các bộ điều khiển hoặc thông qua
các bus trường
90 2/7/2021
Vị trí của AS-I
AS-I làm giảm đáng kể sự phức tạp của dây nối, vì thế hệ
thống dây song song thông thường của mỗi cảm biến hoặc
thiết bị chấp hành đến bộ điều khiển sẽ không còn cần thiết.
Điều này tiết kiệm cho người sử dụng rất nhiều đầu nối, hộp
chia tách, cards vào/ra và dây điện.
91 2/7/2021
AS-I
92 2/7/2021
Nối dây truyền thống
93 2/7/2021
Nối dây trong hệ AS-I
Phiên bản đầu tiên ra đời vào khoảng những năm 1994 (V2.0)
Phiên bản mở rộng được sản xuất năm 2002 (V2.1)
Phiên bản 3.0 được ra đời tháng 9 năm 2004
94 2/7/2021
Sự phát triển của AS-I
Cấu hình đa dạng
Cấu trúc mạng
star line branch lines tree
controller
Master
controller
Master Master Master
Slave
Slave
Slave
Slave
Slave
Slave
Slave
Slave
Slave
Slave
Slave
Slave
Slave
Slave
Slave
Slave
Slave
Slave
SlaveSlave
controller controller
96 2/7/2021
Customer Benefits of AS-Interface
= Sensor
= Actuator
= Sensor
= Aktor c uator
98 2/7/2021
Sơ đồ kết nối ASI
AS-I là mạng Single Master/Multi Slaver. Trong mạng AS-I chỉ
có một master trao đổi dữ liệu với các Slaver trong mạng thông
qua cơ chế polling các Slaver liên tiếp và chờ đợi trả lời
Đặc điểm của mạng AS-I
2/7/2021 99
Kỹ thuật mã hóa chọn dải tần số truyền, tự đồng bộ hóa theo
cơ chế APM (Alternate Pulsse Modulation) bản chất là kết hợp
Manchester và AFP cho phép loại nhiễu, có độ tin cậy cao
100 2/7/2021
Đặc điểm của mạng AS-I
Bên truyền:
Một dãy bit trước khi được gửi đi phải được mã hóa Manchester với
mục đích tạo thông tin đồng bộ nhịp và trung hòa sự xuất hiện của
các bít 0 và 1.
Dòng điện tương ứng từ bộ phát nhờ tác dụng của các cuộn cảm
trong mạch cách ly dữ liệu sẽ tạo ra mức tín hiệu điện áp mong
muốn trên đường truyền.
Mỗi 1 sườn lên của dòng tạo 1 điện áp âm và ngược lại mỗi 1 sườn
xuống của dòng tạo 1 điện áp dương.
Bên nhận
Các xung âm và xung dương của tín hiệu điện áp sẽ được phát hiện.
Dựa vào khoảng cách xuất hiện giữa các xung bộ thu có thể phân
biệt các bit 0 hoặc 1 và tái tạo lại dãy nguồn.
101 2/7/2021
Đặc điểm của mạng AS-I
Ưu điểm của phương pháp mã hóa APM
Do các xung điện áp tạo ra có dạng gần giống xung hình sin
nên dải tần của tín hiệu rất hẹp và tần số tín hiệu tương
đương tần sỗ nhịp bus nên tác động bức xạ nhiễu được
giảm.
Mẫu diễn biến đặc biệt của tín hiệu trên đường truyền một
mặt có thể giúp bên nhận tái tọa tín hiệu ngoài ra còn có thể
phát hiện lỗi trong 1 số trường hợp.
Sự thay đổi tuần tự giữa xung âm và xung dương sẽ làm
triệt tiêu dòng 1 chiều ngoài mong muốn tạo khả năng xếp
chồng dòng nuôi cung cấp cho các thiết bị.
102 2/7/2021
Đặc điểm của mạng AS-I
Sử dụng cáp 2 dây (2x1.5mm2) vừa cấp nguồn, vừa truyền dữ
liệu với nguồn lên đến 8A.
103 2/7/2021
Đặc điểm của mạng AS-I
Thành phần mút mạng: Mỗi nút mạng có thể kết nối với các
Sensor/Actuator có tích hợp AS-I connector hoặc thông qua
các AS-I module.
104 2/7/2021
HEÄ THOÁNG AS-I
Địa chỉ điện tử: Mỗi slaver có một địa chỉ riêng
Đễ dàng cài đặt hệ thống
Hoạt động tin cậy và linh hoạt và an toàn
105 2/7/2021
Đặc điểm của mạng AS-I
Đặc điểm của mạng AS-I
Chu kì quét của mạng AS-i
5ms đối với các Slaver chuẩn V2.0 (31 node)
10ms đối với các Slaver mở rộng V2.1(62 node)
20ms đối với các Slaver mở rộng V3.0(62 node)
Đặc điểm của mạng AS-I
2/7/2021 107
Chế độ địa chỉ thông thường (V2.0), 1 Master có thể quản lý 31
Slaver (4I/4O), cho phép kết nối với 124 Sensor/124 Actuator
108 2/7/2021
Đặc điểm của mạng AS-I
D0 = sensor 1
D1 = sensor 2
D2 = actuator 1
D3 = actuator 2
P0
up to 4
sensors
or/and
4 actuators
energy
AS-
Interface
Slave IC 1 module
enclosure
one connection
Watchdog
Chế độ địa chỉ
Chế độ mở rộng (A/B) (V2.1), 1 Master có thể quản lý 62
Slaver (4I/3O), cho phép kết nối với 248 Sensor/186
Actuator
V3.0 mỗi master có thể quản lý 62 slaves (8I/8O) cho phép
kết nối với 496 Sensor/496 Actuator
Mỗi Slaver AS-I được gán một địa chỉ, địa chỉ được lưu
trong EPROM của salver đó. Địa chỉ có thể được đặt do AS-
I Master hoặc dùng một thiết bị đặt địa chỉ chuyên dụng
Đặc điểm của mạng AS-I
2/7/2021 109
Có thể cấu hình trộn các version
110 2/7/2021
Đặc điểm của mạng AS-I
AS-I hoạt động kiểu Master/Slaver. Trong một chu kỳ quét bus,
master thực hiện trao đổi dữ liệu với slaver một lần.
Vì khoảng cách truyền tương đối nhỏ, trong khi tốc độ truyền cố
định là 167 kbps nên thời gian một chu kì bus phụ thuộc hoàn
toàn vào số lượng trạm tớ ghép nối
Một chu kì quét bus phụ thuộc vào số lượng slaver.
111 2/7/2021
Cơ chế giao tiếp
Ad=1 Ad=2
Ad=3 Ad=4
Echanges des données d'entrées / sorties Paramètres Services
1 cycle AS-i
Q. Ad1 R.1 Q. Ad2 R.2 Q. Ad3 R.3 Q. Ad4 R.4 P. Adx R.x S. Ady R.y
Maître
Esclaves
Etat des entrées
Mise à jour des sorties
Q. Ad1 R.1
Cơ chế giao tiếp
Cơ chế giao tiếp
0 SB A4 A3 A2 A1 A0 1 D3 D2 D1 D0 PB 1 0 SB D3 D2 D1 D0 PB 1
master request slave response
ST start bit
SB control bit
ST ST EB EB
A0, .., A0 adress bit
D3, .., D0 information
PB parity bit
EB end bit
input data
output data
Slave 1
Slave 2
Slave n
.
.
.
input data
output data
input data
output data
AS-Interface Master
cycle time:
- max. 5 ms
(standard mode)
- max 10 ms
(A/B-mode)
Master gửi
bản tin
(message)
14 bít (5
bít địa chỉ
và 5 bit
thông tin
dữ liệu
output
hoặc mã
hàm) rồi
chờ trả lời
Messsage
trả lời của
Slaver có 7
bít.
Ưu điểm của cơ chế giao tiếp
Cơ chế giao tiếp chủ tớ của AS-I một mặt cho phép thực
hiện vi mạch ghép nối cho các trạm tớ rất đơn giản, dẫn đến
giá thành thực hiện thấp, mặt khác tạo độ linh hoạt của hệ
thống.
Trong trường hợp xảy ra sự cố nhất thời trên bus, trạm chủ
có thể gửi riêng từng bức điện mà nó không nhận được trả
lời, chứ không cần thiết phải lặp lại cả một chu trình.
114 2/7/2021
Cơ chế giao tiếp
Master có thể gửi kèm một số thông báo khác, có tất cả 9 loại
message
2 loại để truyền dữ liệu và tham số
2 loại để đặt địa chỉ cho slave
5 loại để nhận dạng và các định trang thái hoạt động của
các slave
115 2/7/2021
Cấu trúc bản tin
Cấu trúc message từ Master
Cấu trúc message từ Master
116 2/7/2021
Cấu trúc bản tin
117 2/7/2021
Cấu trúc bức điện truyền
EB ST
Lời gọi trạm chủ Nghỉ
. . . . 0 CB A4 A3 A2 A1 A0 I4 I3 I2 I1 I0 P 1 0 S3 S2 S1 S0 P 1 . . .
Trạm tớ trả lời
EB ST
ST: BIT start.
A4..A0: Địa chỉ slaver
P: Bít kiểm tra chẵn lẻ.
CB: CONTROL BIT.
EB: END BIT.
I4..I0 : phần thông tin.
Bit điều khiển CB kí hiệu loại
thông báo dữ liệu, tham số, địa
chỉ hay lệnh gọi
- Giữa lời gọi trạm chủ và lời gọi
trạm tớ có một khoảng thời gian
nghỉ
118 2/7/2021
119 2/7/2021
Hệ thống AS-I có 9 lệnh gọi
. 0 0 A4 A3 A2 A1 A0 0 D3 D2 D1 D0 P 1
. 0 0 A4 A3 A2 A1 A0 0 P3 P2 P1 P0 P 1
. 0 1 A4 A3 A2 A1 A0 1 1 1 0 0 P 1
. 0 1 A4 A3 A2 A1 A0 0 0 0 0 0 P 1
. 0 0 0 0 0 0 0 A4 A3 A2 A1 A0 P 1
. 0 1 A4 A3 A2 A1 A0 1 0 0 0 0 P 1
. 0 1 A4 A3 A2 A1 A0 1 0 0 0 1 P 1
. 0 1 A4 A3 A2 A1 A0 1 1 1 1 0 P 1
. 0 1 A4 A3 A2 A1 A0 1 1 1 1 1 P 1
Trao đổi dữ liệu
Đặt tham số
Đặt địa chỉ
Reset trạm tớ
Xóa địa chỉ mặc định
Đọc cấu hình vào /ra
Đọc mã căn cước
Đọc trạng thái
Đọc và xóa trạng thái
Interface 2: between
the devices (power
supply, master and
slave) and the
transmission medium;
Interface 3: between
the master and the
host, in other words,
any entity that
accesses the AS-i
network from an
upper level.
120 2/7/2021
Cơ chế giao tiếp giữa Master - Slave
Interface 1: between the slave and the sensors and actuators;
Nguyên tắc hoạt động của Master – Slaver.
AS-I master kết nối với các Slaver qua cáp AS-I, điều khiển
trao đổi dữ liệu với các Slaver qua cáp AS-I
121 2/7/2021
Cơ chế giao tiếp giữa Master - Slave
PLC/PC
CPU
AS-I slave
User
program
AS-I master
CP
Interface to the
user program
Configuration
Address
AS-I cable
I/O
122 2/7/2021
Cơ chế giao tiếp giữa Master - Slave
MASTER CHOÏN HAØM ÑEÅ CHOÏN CHEÁ ÑOÄ, XAÙC NHAÄN ÑÒA
CHÆ, ÑEÅ ÑOÏC VAØ GHI DÖÕ LIEÄU VAØO SLAVE TÖÔNG ÖÙNG
Các lệnh gán tham số và dữ liệu được truyền qua giao tiếp giữa
CPU và CP Master
Chương trình sử dụng dùng những hàm thích hợp để đọc và ghi
qua giao tiếp này
123 2/7/2021
Cơ chế giao tiếp giữa Master - Slave
Cấu trúc thông tin dữ liệu
PLC/PC
CPU
Slave
User
program
AS-I master CP
I/O data
Address
Data Images
I/O data
Act.params
Act. Config
LAS
LDS
Config.data
(EEPROM)
LPScable
Parameters
Expected config
data
Parameters
Config data
Data image: Chứa thông tin tạm thời
I/0 data: Dữ liệu các slave active
Act.params: các thông số của slave dang active
Atc.config: chứa cấu hình I/O và các mã ID của những slave
khi được đọc
LDS: danh sách các slave hiện có
LAD: Danh sách các slave tích cực của ASI master
Config.data: Dữ liệu cố định không thay đổi, được lưu trong
EFROM
ExpectedDATA: dữ liệu so sánh chọn lựa được
LPScable: Danh sách các ASI slave vĩnh cửu được ASI
master yêu cầu trên cáp ASI
124 2/7/2021
Thông số của AS-MASTER
Dữ liệu I/O: Dữ liệu ra cấp cho thiêt bị ngoại vi, đữ liệu vào cấp
cho master khi salve được yêu cầu.
Parameters (các tham số): Sử dụng các ngõ ra của AS-I slave,
AS-I master truyền dữ liệu để điều khiển chế độ làm việc của
AS-I slave
Config data (cấu hình): cấu hình I/O chỉ ra những đường dữ
liệu có chức năng vào hay ra.
Address (địa chỉ): từ 1 đến 31
125 2/7/2021
Thông số của AS-I SLAVE
Có ba giai đoạn: Khởi tạo, khởi động và trao đổi dữ liệu
126 2/7/2021
Các giai đoạn hoạt động
Offline phase
Initalization
Starup phase
Giai đoạn bảo vệ
Giai đoạn kích hoạt ở chế độ
bảo vệ ” Khởi động với dữ liệu
đã được cấu hình”
Giai đoạn kích hoạt ở chế độ
cấu hình ” Khởi động không cần
dữ liệu đã được cấu hình”
Normal mode Giai đoạn chuyển dữ liệu
Giai đoạn quản lý
Giai đoạn bao hàm
127 2/7/2021
Chức năng giao tiếp
Theo phương pháp điều chế APM mô tả ở trên, trong mỗi chu
kỳ bus phải có 1 hoặc 2 xung và các xung kết hợp phải đảo
chiều, chỉ các tín hiệu dạng này mới được công nhận và giải
mã trở lại, ngược lại sẽ được coi là nhiễu và bị loại bỏ.
Mỗi bức điện có chiều dài cố định, có bít đầu, bít cuối và được
ngăn cách bằng một thời gian nghỉ, nên một số sai lệch trong
tín hiệu cũng được phát hiện. Cuối cùng nội dung thông tin dử
dụng trong mỗi bức điện ( chủ hoặc tớ ) được kiểm tra bằng
một bít chẵn/lẻ.
128 2/7/2021
Bảo toàn dữ liệu
Theo lý thuyết khoảng cach hamming của bít chẵn/lẻ là 2,
nhưng tỉ lệ còn lại (xác xuất một bức điện bị lỗi không xác định
được) được đánh giá rất thấp. ví dụ: ngay cả khi tỉ lệ bít lỗi là
0,0012 thì khoảng cách trung bình giữa 2 lần lỗi của các bức
điện trạm chủ lớn hơn 10 năm.
Mỗi bức điện bị lỗi sẽ phải gủi lại, vì lý do các bức điện ngắn
nên việc gửi lại các bức điện lỗi chỉ gây ảnh hưởng đáng kể
đến thời gian chu kỳ bus.
129 2/7/2021
Bảo toàn dữ liệu
Các thành phần của AS-I
130 2/7/2021
Các thành phần của AS-I
AS-I - Master
AS-I Master: Đóng vai tròn kiểm soát toàn bộ hoạt động của hệ
thống trong mạng
Các loại PLC S7-200, S7-300, Gateway có thể sử dụng làm
AS-I Master.
Có hai loại Standard AS-I Master và Extended AS-I Master .
Extended AS-I Master kết nối được với 62 Slave với chế độ
địa chỉ mở rộng, Standard AS-I Master chỉ hỗ trợ 32 Slave
Nối mạng với Extended AS-I Master phải là các slaver có
địa chỉ mở rộng, Nối mạng với Standard AS-I Master phải là
các Standard slaver.
Các thành phần của AS-I
2/7/2021 131
Kết nối trực tiếp từ cấp điều khiển giám sát xuống cấp trường
132 2/7/2021
Các thành phần của AS-I
Masters for Simatic
AS-Interface Masters
CP142-2 for
SIMATIC ET 200X
C 7 for
SIMATIC C7
CP 243-2 for
SIMATIC S7-200
CP 343-2P for
SIMATIC S7-300
Up to 62 AS-Interface slaves can be
connected
Integrated analog value transmission
For an S7-300 master, the AS-Interface can
be configured and uploaded in Step 7
Configuring is not required
Simple operation in the I/O address range
The power supply voltage on the AS-
Interface profiled cable is monitored
Your advantage: Simple coupling to the SIMATIC
S7-300, S7-200, ET 200S or SIMATIC C7
PLC S7-200 kết hợp với CP 242-2 làm ASI-MASTER
2/7/2021 134
135 2/7/2021
Đặc điểm kĩ thuật của 343-2
Đặc tính Giải thích
Chu kỳ AS-I 5 ms với 31 slave
10 ms với 62 slave dùng ở chế độ địa chỉ mở rộng
Cấu hình của giao diện AS-I Bằng một nút nhấn ở trên mặt trước của panel hoặc là dùng lệnh
cấu hình (xem phần mô tả các lệnh AS-I)
Các profile AS-I master được hỗ trợ M1e
Cáp AS-I Qua khối đầu cuối S7-200
Dòng điện tối đa cho phép tải từ đầu cuối 1 đến 3 hay từ đầu cuối
2 đến 4 là 3A
Địa chỉ Một moudle số 8 vào/8 ravà một module tương tự 8 vào/ 8 ra
Nguồn cung cấp cho SIMATIC backplane
Dòng tổng từ nguồn 5 V DC
Nguồn cung cấp từ cáp AS-I
Dòng tổng từ cáp AS-I
Công suất tổng
5 V DC
tối đa 220 mA
tuỳ thuộc vào đặc tính kỹ thuật của AS-I
tối đa 100 mA
3.7 W
Nhiệt độ hoạt động
Nhiệt độ vận chuyển và tích trữ
Độ ẩm
00 đến 450 C
-400 đến +700 C
Tối đa 95% ở nhiệt độ +250 C
Loại bảo vệ
Dạng module
Kích thước (W x H x D) hệ mm
Khối lượng
IP 20
Module mở rộng S7-200
71x80x62
Sắp xỉ 220 g
PLC S7-200 kết hợp với CP 242-8 làm ASI-MASTER
2/7/2021 136
PLC S7-300 kết hợp với CP 342-2 làm ASI-MASTER
2/7/2021 137
AS-I kết nối với hệ thống bus thông qua Gateway
138 2/7/2021
Các thành phần của AS-I
AS-i Gateway
AS-i Gateway (Distributed I/O) tạo ra sự kết nối từ giao thức
AS-interface đến các hệ thống bus cấp cao hơn, bởi vậy lợi thế
của 2 hệ thống đều có thể được phát huy.
AS-i Gateway đóng vai trò là master đối với mạng AS-I bên
dưới nhưng là Slave đối với mạng trên (thường là Profibus)
Một số hệ thống cài đặt AS-I có thể kết nối với phòng điều
khiển với khoảng cách dài bằng Fielbus gateways. Khi tốc độ
các mạng trường đa phần là chậm, các dữ liệu phân vùng
được tiền xử lý tại Gateways thường xuyên được yêu cầu
139 2/7/2021
Các thành phần của AS-I
Links to PROFIBUS / PROFINET
140 2/7/2021
AS-Interface Masters
Link 20E DP/ASi Link
Advanced
PROFIBUS slave and AS-Interface master
Up to 62 AS-Interface slaves can be
connected
CPs for the AS-Interface do not have to be
configured
integrated analog value transfer
possibility to configure and upload the AS-
Interface configuration in STEP 7
Your advantage: Optimum transition to
PROFIBUS integrated in STEP 7
AS-i Power Supplies in IP 20
AS-Interface Power Supplies
Nguồn cấp một chiều (DC) ổn định , tin cậy cho
mọi thiết bị mạng AS-I chuẩn và các sensor nối
vào mạng.
Dải nguồn dòng rộng (from 3 A to 8 A)
Điện áp đầu vào: 120..500V AC
Connected using spring-loaded terminals
Removable terminal blocks
Tích hợp phát hiện lỗi chạm đất
Tích hợp cảnh báo quá tải
Normal Actuator không lấy nguồn từ AS-I cable
mà thường được cấp nguồn riêng
3A
8A
power supply
5A
Your advantage: Optimum power for every
application
AS-I Slaver gồm 2 loại: Slaver tích cực và Slaver thụ động.
Slaver tích cực: Module được tích hợp sẵn nên tất cả các cảm
biến, cơ cấu chấp hành loại thường có thể nối trực tiếp với
mang AS-I
AS-I thụ động: Không tích hợp sẵn do đó chỉ nối được với các
cảm biến, cơ cấu chấp hành có tích hợp sẵn chíp điện tử
AS-Interface Field Modules
2/7/2021 142
AS-I tích cực có 4 đầu nối
143 2/7/2021
AS-Interface Field Modules
AS-I tích cực có 4 đầu nối kết nối được S/A thường
144 2/7/2021
AS-Interface Field Modules
AS-I thụ động: Không tích hợp sẵn do đó chỉ nối được với các
cảm biến, cơ cấu chấp hành có tích hợp sẵn chíp điện tử
145 2/7/2021
AS-Interface Field Modules
Compact Modules K45 and K60
AS-Interface Field Modules
Degree of protection IP65/IP67, IP68/69K
ATEX-certified modules are available for
hazardous Zone 22
M8/M12 connection sockets
Up to 8 inputs and 4 outputs
Contacts are established that are protected
against incorrect polarity
Rail mounting and wall mounting are possible
The module can be mounted to a baseplate
using just one screw
Diagnostic LEDs
Your advantage: The installation and commissioning times are reduced by up to 40%
K45 K60
Analog Modules
147 2/7/2021
AS-Interface Field Modules
Degree of protection IP65/IP67
Directly senses or supplies analog signals
locally
2/4 channel
Input modules for up to 4 current
transducers, voltage transducers or
thermo-resistance transducers
Output modules for current or voltage
Your advantage: Analog values easily managed
SlimLine and Flat modules
AS-Interface control cabinet modules
Degree of protection IP20
Up to 16 inputs
SlimLine modules starting at a width of 22.5 mm
SlimLine modules, removable terminal blocks, that are
protected against finger touch and cannot be
accidentally interchanged
Low-profile flat modules for small control cabinets
Connected using either screw or Cage Clamp terminals
Rail and panel mounting possible
Diagnostic LEDs
Your advantage: Modules can be accommodated in control
cabinets
and small local cabinets in the field
SlimLine
F90
Flat module
Counter modules
149 2/7/2021
AS-Interface control cabinet modules
Degree of protection IP20
They evaluate pulses
Connected using either screw or Cage
Clamp terminals
Your advantage: Pulses can be evaluated that even exceed the clock
cycle frequency of AS-Interface
24 V DC Starters
Compact Starters
AS-Interface motor starters
Degree of protection IP65/IP67
Direct starter, double starter or reversing starter
Up to 70 W
Quick stop function
Basic motor starters in a well-proven module design for 24 V DC motors
Degree of protection IP65/IP67
Up to 5.5 kW at 400/500 V AC
Electromechanical or electronic design
Optionally with brake contact
pre-wired load feeders in IP65 replace local control cabinets
Motor Starters for ECOFAST
Load Feeders
151 2/7/2021
AS-Interface motor starters
Degree of protection IP65/IP67
Standardized interface according to the
ECOFAST specifications (in conformance with
DESINA)
Switching function – mechanical or electronic
for soft starting
Starters can either be installed close to the motor
or plugged-onto the motor
Degree of protection IP20
Available either completely pre-wired or as
individual components
Power range up to max. 7.5 kW
Power bus in combination with a busbar system
(> 200 A)
Complete, pre-assembled load feeders simplify
wiring with AS-Interface
complete
load feeder
individual
module
Pushbuttons / Indicator Lights
152 2/7/2021
Integrated ASI slaves
Can be mounted in a modular fashion
according to individual requirements
Metal and plastic versions
Extended address mode (A-B technique)
With LEDs or incandescent lamps
Complete 3SB3 operator system with simple
AS-Interface connection
Signaling Columns
Communications-capable Contactors 55 to 250 kW
Integrated ASI slaves
Many optical and acoustic elements can be combined
Up to 4 signal elements can be connected using adapter
elements
With LEDs or incandescent lamps
Signaling columns to monitor production
sequences and to visually an alarm in
emergency situations with a simple AS-Interface connection
Contactors from 55 to 250 kW
Control and message signals via the AS-Interface
Indication of remaining lifetime (RLT) via the AS-Interface
Enables quickly and simply change over
from automatic to local control; this means that automatic control via
AS-i can be disabled and a contactor can be manually controlled
Increasing network distance
Hanheld Prgrammer
System components and accessories
Extend an AS-i segment by 100 m with the extension
plug
Extend one bus segment to another via repeater
Infrastructure costs are reduced and more applications can
be addressed
Addresses all AS-Interface network nodes
Reads-out the I/O and ID codes of the slaves
Parameterizes the slave (ID1 or analog parameter)
Measures the AS-Interface voltage
Saves the complete plant/system configuration
Extremely simple way of addressing and parameterizing a slave
Extension Plug
Repeater / extender
Analyzer
155 2/7/2021
System components and accessories
Completely checks the quality and function of
an AS-Interface installation
Transfers the retrieved data to a PC via RS232
interface – this data is evaluated using
software
Simple and user-friendly
Test logs are automatically generated
Advanced trigger functions permit precise
analysis
Network can be analyzed for faults and preventive
maintenance – trace logs simplify remote diagnostics
AS-I Cable:
Kiểu riêng, để kết nối với các thiết bị mạng, không cần tách vỏ,
bắt vít hoặc hàn
Truyền được cả năng lượng và số liệu trên cùng một cáp 2 dây
Không truyền được khoảng cách xa (tối đa 100m cần 1
repeater)
Cũng có thể dùng bất kì hai cáp thông thường có kích thước
2x1,5mm2 trong mạng AS-I, không cần vở chống nhiễu
156 2/7/2021
AS-I Cable
Hình dáng cáp
157 2/7/2021
AS-I Cable
158 2/7/2021
AS-I safety
Traditional Safety Circuit
Interlock
Switch
E-Stop E-Stop
Interlock
Switch
E-Stop Safety
Relay
Traditional hard wired safety circuits require additional wiring
home runs of signaling contacts. This adds cost, labor and
complicates maintenance.
New Safety Circuit Using ASIsafe
E-Stop E-Stop
Interlock
Switch Safety
Monitor
Zone 1
Zone 2
With an AS-Interface network, reduced cabling costs, reduced
labor and simplified maintenance are just the beginning of the
benefits AS-Interface provides.
Dây chuyền đóng chai
MOÄT SOÁ ÖÙNG DUÏNG MAÏNG ASI
2/7/2021 161
Dây truyền sản xuất bánh
MOÄT SOÁ ÖÙNG DUÏNG MAÏNG ASI
2/7/2021 162