Bài giảng Hệ thống đo và điều khiển công nghiệp: Chương 6.1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN

BÀI GIẢNG

ĐO VÀ ĐIỀU KHIỂN CÔNG NGHIỆP

Nguyễn Thị Huế

Bộ môn Kĩ thuật đo và Tin học công nghiệp

1 2/7/2021

NỘI DUNG MÔN HỌC

Giới thiệu chung và lịch sử phát triển của các hệ thống đo và điều khiển công nghiệp

Các thiết bị đo lường và chấp hành trong công nghiệp

Các bộ điều khiển khả trình

Các thiết bị giám sát trong công nghiệp

Cơ sở kĩ thuật truyền tin công nghiệp

6 Các giao thức công nghiệp tiêu biểu Một số hệ thống công nghiệp thực tế

2 2/7/2021

Tài liệu tham khảo

 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

NỘI DUNG CHƯƠNG 6

6 Các giao thức công nghiệp tiêu biểu

1. MODBUS

2. AS-I

3. PROFIBUS

2. CAN 5. DEVICE NET

INTERBUS

7. FOUNDATION FIELDBUS

8. ETHERNER

4 2/7/2021

Khái niệm chung về giao thức

 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

Quy định một 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

Các yêu cầu cho các giao thức công nghiệp

 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.

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 giao thức công nghiệp

10 2/7/2021

6.1 MODBUS

 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

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

6.1.1 Kiến trúc giao thức

 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

Kiến trúc giao thức

16 2/7/2021

Modbus Serial

 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

Cấu trúc mạng

18 2/7/2021

Kĩ thuật truyền dẫn

 Modbus nối tiếp

19 2/7/2021

Modbus - Giao diện vật lí

 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

Kĩ thuật truyền dẫn

 Modbus serial

 Cấu hình daisy/chain

22 2/7/2021

Modbus - Cơ chế giao tiếp

 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 :

Từ 1 đến 247

Từ 248 đến 255

Địa chỉ gửi đồng

Địa chỉ riêng biệt

Dành cho tương

của các trạm tớ

lai

loạt (bản tin quảng bá)

24 2/7/2021

Modbus - Cơ chế giao tiếp

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 - Chế độ truyền ASCII

 Chế độ truyền ASCII (American Standard Code for Information Interchange). Cấu trúc khung kí tự gửi đi thể hiện như sau:

Stop

Start

 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 RTU

 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.

Stop

Start

 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 – Cấu trúc khung bản tin

 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

Trường địa

Mã hàm

Dữ liệu

Kiểm soát lỗi CRC hoặc

chỉ

LRC

(Function)

(data)

Kết thúc (Stop)

Bắt đầu (Start)

(Address)

(Error check)

PDU

ADU

29 2/7/2021

ModBus – Cấu trúc khung bản tin

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 Trường địa chỉ Mã hàm Dữ liệu

Kiểm soát lỗi LRC Kết thúc

2 kí tự

2 kí tự N kí tự

2 kí tự

2 kí tự CR+LF

1 ký tự :

 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

 Định dạng bản tin trong chế độ RTU được trình bày trên hình

sau;

Bắt đầu Trường địa chỉ Mã hàm Dữ liệu

Kiểm soát lỗi CRC Kết thúc

8 bit

nx8 bit

16 bit

(- - - -)

 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

32 2/7/2021

ModBus – Cấu trúc khung bản tin

33 2/7/2021

Modbus – các chức năng của Modbus

Các thuộc tính của Modbus/ASCII và Modbus/RTU

Modbus/ASCII

Modbus/RTU

Ký tự

Error check

Frame start

ASCII 0...9 and A..F LRC Longitudinal Redundancy Check character ':'

Binary 0...255 CRC Cyclic Redundancy Check 3.5 chars silence

characters CR/LF

3.5 chars silence

1 sec

1.5 times char length

Frame end Các Gap trong message

Start bit

Data bits

Parity

even/odd

none

even/odd

none

Stop bits

34 2/7/2021

Modbus – các chức năng của Modbus

 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.

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

40 2/7/2021

Modbus – các chức năng của Modbus

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)

Function 01 Response Format

Function 01 Query Format

Byte

Value

Description

Byte

Value

Description

01h-F7h

Slave device address

01h-F7h

Slave device address

01h

Function code

01h

Function code

00h-FFh Number of bytes of data (n)

00h-FFh

Start address (high byte)

00h-FFh Data

00h-FFh

Start address (low byte)

4 to n+3

00h-FFh Number of coils (high byte)

00h-FFh Number of coils (low byte)

Error detection code

LRC/ CRC

Error detection code

n+4/ n+4 to n+5

7/7 - 8

LRC/ CRC

49 2/7/2021

Modbus – các chức năng của Modbus

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 – Kiểm tra lỗi

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 - Giao diện vật lí

73 2/7/2021

ModBus TCP/IP

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

 Mọi thiết bị PLC, HMI, Control Panel, Driver, Motion control, I/O

Device… có thể kết nối trong mạng

77 2/7/2021

ModBus TCP/IP

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 plus

 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

6.2 AS-I (Actuator Sensor Interface )

 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

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 và

IEC62026

chuẩn EN50295.

88 2/7/2021

Vị trí của AS-I

 Có thể kết nối trực tiếp với các bộ điều khiển hoặc thông qua

các bus trường

control level: PLC, PC, IPC, ... Master

field level: CAN DeviceNet FIP Interbus Profibus etc.

AS-Interface level: Slave

Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave

small sensors and actuators

Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave

Vị trí của AS-I

90 2/7/2021

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

Nối dây truyền thống

92 2/7/2021

Nối dây trong hệ AS-I

93 2/7/2021

Sự phát triển của 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

Cấu trúc mạng

 Cấu hình đa dạng

96 2/7/2021

Customer Benefits of AS-Interface

= Sensor = Sensor = Actuator = Aktor

Sơ đồ kết nối ASI

98 2/7/2021

Đặc điểm của mạng AS-I

 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

99 2/7/2021

Đặc điểm của mạng AS-I

 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

HEÄ THOÁNG 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

Đặc điểm của mạng 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

 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)

107 2/7/2021

Đặc điểm của mạng AS-I

 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

D0 = sensor 1

one connection

D1 = sensor 2

D3 = actuator 2

D2 = actuator 1

AS- Interface Slave IC

1 module enclosure

P0 Watchdog

up to 4 sensors or/and 4 actuators

energy

108 2/7/2021

Đặc điểm của mạng AS-I

 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

109 2/7/2021

Đặc điểm của mạng AS-I

 Có thể cấu hình trộn các version

110 2/7/2021

Cơ chế giao tiếp

 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=4

Ad=3

Ad=1

Ad=2

Mise à jour des sorties

Etat des entrées

1 cycle AS-i

Echanges des données d'entrées / sorties Paramètres Services

Q. Ad1 R.1 Q. Ad2 R.2 Q. Ad3 R.3 Q. Ad4 R.4 P. Adx R.x S. Ady R.y Q. Ad1 R.1

Maître Esclaves

Cơ chế giao tiếp

Slave 1

AS-Interface Master

output data

input data

Slave 2

output data

input data

cycle time: - max. 5 ms (standard mode) - max 10 ms (A/B-mode)

. . .

Slave n

output data

input data

master request

slave response

 Master gửi tin bản (message) 14 bít (5 bít địa chỉ và 5 bit tin thông dữ liệu output hoặc mã hàm) rồi chờ trả lời  Messsage trả lời của Slaver có 7 bít.

A4 ST

1 EB

SB ST

ST … start bit SB

… control bit

… parity bit … end bit

PB EB

A0, .., A0 D3, .., D0

… adress bit … information

Cơ chế giao tiếp

 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

Cấu trúc bản tin

 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

116 2/7/2021

Cấu trúc bức điện truyền

Lời gọi trạm chủ

Nghỉ

Trạm tớ trả lời

. . . . 0 CB A4 A3 A2 A1 A0 I4 I3 I2 I1 I0 P 1 0 S3 S2 S1 S0 P 1 . . .

ST: BIT start.

A4..A0: Địa chỉ slaver

Bit điều khiển CB kí hiệu loại thông báo dữ liệu, tham số, địa chỉ hay lệnh gọi

P: Bít kiểm tra chẵn lẻ.

CB: CONTROL BIT.

EB: END BIT.

- Giữa lời gọi trạm chủ và lời gọi trạm tớ có một khoảng thời gian nghỉ

I4..I0 : phần thông tin.

ST EB ST EB

117 2/7/2021

118 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

Trao đổi dữ liệu

. 0 0 A4 A3 A2 A1 A0 0 P3 P2 P1 P0 P 1

Đặt tham số

. 0 0 0 0 0 0 0 A4 A3 A2 A1 A0 P 1

Đặt địa chỉ

. 0 1 A4 A3 A2 A1 A0 1 1 1 0 0 P 1

Reset trạm tớ

. 0 1 A4 A3 A2 A1 A0 0 0 0 0 0 P 1

Xóa địa chỉ mặc định

. 0 1 A4 A3 A2 A1 A0 1 0 0 0 0 P 1

Đọc cấu hình vào /ra

. 0 1 A4 A3 A2 A1 A0 1 0 0 0 1 P 1

Đọc mã căn cước

. 0 1 A4 A3 A2 A1 A0 1 1 1 1 0 P 1

Đọc trạng thái

. 0 1 A4 A3 A2 A1 A0 1 1 1 1 1 P 1

Đọc và xóa trạng thái

119 2/7/2021

Cơ chế giao tiếp giữa Master - Slave

 Interface 1: between the slave and the sensors and actuators;

and

 Interface 2: between the devices (power supply, master and slave) the transmission medium;  Interface 3: between the master and the host, in other words, any that entity the AS-i accesses network an from upper level.

2/7/2021

120

Cơ chế giao tiếp giữa Master - Slave

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

AS-I slave AS-I slave

PLC/PC PLC/PC

CPU

AS-I master CP

I/O

User program

Configuration

Interface to the user program

Address

AS-I cable

121

2/7/2021

Cơ chế giao tiếp giữa Master - Slave

 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

MASTER CHOÏN HAØM ÑEÅ CHOÏN CHEÁ ÑOÄ, XAÙC NHAÄN ÑÒA CHÆ, ÑEÅ ÑOÏC VAØ GHI DÖÕ LIEÄU VAØO SLAVE TÖÔNG ÖÙNG

122 2/7/2021

Cơ chế giao tiếp giữa Master - Slave

Cấu trúc thông tin dữ liệu

Slave Slave PLC/PC PLC/PC AS-I master CP CPU

User User program program

Data Images Data Images I/O data

Parameters

I/O data Act.params Act. Config LDS LAS Config data

Address

Config.data Config.data (EEPROM) (EEPROM)

Expected config data Parameters LPScable

123 2/7/2021

Thông số của AS-MASTER

 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-I SLAVE

 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

Các giai đoạn hoạt động

 Có ba giai đoạn: Khởi tạo, khởi động và trao đổi dữ liệu

Offline phase Offline phase

Initalization Initalization

Starup phase Starup phase

Giai đoạn bảo vệ Giai đoạn bảo vệ

Giai đoạn kích hoạt ở chế độ Giai đoạn kích hoạt ở chế độ bảo vệ ” Khởi động với dữ liệu bảo vệ ” Khởi động với dữ liệu đã được cấu hình” đã được cấu hình”

Giai đoạn kích hoạt ở chế độ Giai đoạn kích hoạt ở chế độ cấu hình ” Khởi động không cần cấu hình ” Khởi động không cần dữ liệu đã được cấu hình” dữ liệu đã được cấu hình”

Normal mode Normal mode

Giai đoạn chuyển dữ liệu Giai đoạn chuyển dữ liệu

Giai đoạn quản lý Giai đoạn quản lý

Giai đoạn bao hàm Giai đoạn bao hàm

126 2/7/2021

Chức năng giao tiếp

127 2/7/2021

Bảo toàn dữ liệu

 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

Các thành phần của AS-I

 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.

131 2/7/2021

Các thành phần của AS-I

 Kết nối trực tiếp từ cấp điều khiển giám sát xuống cấp trường

132 2/7/2021

AS-Interface Masters

 Masters for Simatic

 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

C 7 for SIMATIC C7

CP 243-2 for SIMATIC S7-200

 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

CP142-2 for SIMATIC ET 200X

CP 343-2P for SIMATIC S7-300

PLC S7-200 kết hợp với CP 242-2 làm ASI-MASTER

134 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

135 2/7/2021

PLC S7-200 kết hợp với CP 242-8 làm ASI-MASTER

136 2/7/2021

PLC S7-300 kết hợp với CP 342-2 làm ASI-MASTER

137 2/7/2021

Các thành phần của AS-I

 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

AS-Interface Masters

 Links to PROFIBUS / PROFINET

 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

Link 20E

DP/ASi Link Advanced

 integrated analog value transfer  possibility to configure and upload the AS-

Interface configuration in STEP 7

transition

to

Your advantage: Optimum PROFIBUS integrated in STEP 7

140 2/7/2021

AS-Interface Power Supplies

 AS-i Power Supplies in IP 20

 Nguồn cấp một chiều (DC) ổn định , tin cậy cho mọi thiết bị mạng AS-I chuẩn và các sensor nối vào mạng.

5A

3A

 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

8A power supply

Your advantage: Optimum power for every application

AS-Interface Field Modules

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

142 2/7/2021

AS-Interface Field Modules

 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

 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

K45

K60

Your advantage: The installation and commissioning times are reduced by up to 40%

AS-Interface Field Modules

 Analog 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

147 2/7/2021

AS-Interface control cabinet modules

 SlimLine and Flat 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

SlimLine

protected against finger touch and cannot be accidentally interchanged

F90

 Low-profile flat modules for small control cabinets  Connected using either screw or Cage Clamp terminals  Rail and panel mounting possible  Diagnostic LEDs

Flat module

Your advantage: Modules can be accommodated in control cabinets and small local cabinets in the field

AS-Interface control cabinet modules

 Counter 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

149

2/7/2021

AS-Interface motor starters

 24 V DC 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

 Compact Starters

 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

AS-Interface motor starters

 Motor Starters for ECOFAST

 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

 Load Feeders

 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

complete load feeder

individual module

(> 200 A) Complete, pre-assembled load feeders simplify wiring with AS-Interface

151 2/7/2021

Integrated ASI slaves

 Pushbuttons / Indicator Lights

 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

152

2/7/2021

Integrated ASI slaves

 Signaling Columns

 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

 Communications-capable Contactors 55 to 250 kW

 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

System components and accessories

 Increasing network distance

 Extend an AS-i segment by 100 m with the extension

plug

 Extend one bus segment to another via repeater

Extension Plug

Infrastructure costs are reduced and more applications can be addressed

Repeater / extender  Hanheld Prgrammer

 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

System components and accessories

 Analyzer

 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

155

2/7/2021

AS-I Cable

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 safety

158 2/7/2021

Traditional Safety Circuit

E-Stop

E-Stop E-Stop

Interlock Switch

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.