Системные ограничения

Время цикла ведущего устройства составляет:

· не более 5 мс в случае стандартных ведомых устройств AS–i;

· не более 10 мс для ведомых устройств AS–i с расширенным режимом адресации.

Так как в AS–интерфейсе используются сообщения с постоянной длины, то нет необходимости в сложных процедурах управления передачей и установления длины сообщений или формата данных. Это дает возможность процессору ведущего устройства поочерёдно опрашивать все подключенные стандартные ведомые устройства за время не более чем 5 мс. В пределах этого цикла, процессор обновляет данные как на ведущем, так и на ведомых устройствах.

Рисунок 3.5 – Кабель AS–интерфейса

Количество ведомых устройств AS–интерфейса

· Максимальное количество стандартных ведомых устройств – 31.

· Максимальное количество ведомых устройств с расширенным режимом адресации – 62.

Ведомые устройства AS–интерфейса являются каналами ввода и вывода системы AS–i. Они активизируются только при вызове ведущим устройством AS–интерфейса, после чего выполняют определённые действия или передают информацию на ведущее устройство по его команде.

Каждое ведомое устройство AS–интерфейса идентифицируется своим собственным адресом (1 – 31).

К ведущему устройству с расширенной адресацией может быть подключено максимум 62 ведомых устройства с расширенным режимом адресации.

Один адрес занимает одна пара ведомых устройств, использующих расширенный режим адресации. Другими словами, адреса 1–31 могут быть присвоены двум расширенным ведомым устройствам. Если к расширенному ведущему устройству подключены стандартные ведомые устройства, они занимают "полный" адрес.

Количество каналов ввода/вывода

· Максимум 248 дискретных входов и выходов для стандартных модулей.

· Максимум 248 входов и 186 выходов для модулей с расширенным режимом адресации.

Каждое стандартное ведомое устройство As-i может принимать и передавать 4 бита данных.

Специальные модули позволяют использовать каждый из этих битов соответствующему исполнительному механизму или датчику.

Это означает, что к кабелю AS–интерфейса со стандартными ведомыми устройствами AS–i может быть подключено до 248 дискретных устройств (124 входа и 124 выхода). Таким образом, могут быть подключены все стандартные исполнительные механизмы или датчики. Модули используются как компоненты распределённого ввода/вывода. Если используются модули с расширенным режимом адресации, то каждый модуль может иметь не более 4 входов и 3 выходов; другими словами, при использовании модулей с расширенным режимом адресации может быть задействовано 248 входов и 186 выходов.

Программа SCOPE для AS–интерфейса

Для протоколирования и анализа обмена данными в сетях AS–i в процессе приёмо-сдаточных работ, а также при эксплуатации сетей служит программа контроля SCOPE AS–interface (ранее SCOPE S1), предназначенная для работы в системе WINDOWS. Программа SCOPE AS–interface может работать на компьютере с операционной системой WINDOWS совместно с коммуникационным процессором CP 2413, являющимся ведущим устройством AS–i.

Ведущие устройства AS–интерфейса

AS–интерфейс является системой с одним ведущим устройством. В системах SIMATIC роль ведущих устройств играют коммуникационные процессоры (CP), которые управляют процессом, а также системы распределенного ввода/вывода (полевая коммуникация). К таким устройствам также относятся модули связи (шлюзы), обеспечивающие доступ к исполнительным механизмам и датчикам.

Ведущие устройства AS–интерфейса для SIMATIC S7–200

Модуль CP 242–2 позволяет подключить цепочку AS–интерфейса к программируемому логическому контроллеру (ПЛК) (рисунок 3.6). CP 242–2 обладает всеми функциями ведущего устройства AS–i согласно спецификации на стандартные ведущие устройства.

Рисунок 3.6 – Структурная схема подключения датчиков к контроллеру через AS-i

CP 243–2 (Расширенное ведущее устройство AS–i)

Модуль CP 243–2 позволяет подключить цепочку AS–i к ПЛК S7–20 новых серий (CPU 222, CPU 224 и т.п.). CP 243–2 является расширенным ведущим устройством профиля M1e; другими словами, он обладает всеми функциями ведущего устройства согласно спецификации на ведущие устройства AS–интерфейса с расширенным режимом адресации.

Персональный компьютер как ведущее устройство AS–интерфейса

Модуль CP 2413 (стандартное ведущее устройство AS–интерфейса) позволяет подключить AS–интерфейс к персональному компьютеру (ПК) (рисунок 3.7).

Аппаратная часть ведущего устройства AS–интерфейса выполнена в виде PC-AT–карты укороченного формата. В одном компьютере одновременно может работать до четырех CP ведущего устройства AS–интерфейса. Это означает, что ведущее устройство для ПК, предлагаемое фирмой Siemens, также подходит для решения сложных задач управления.

Пользователям предоставляется специальная программа управления, которая показывает текущее состояние ведомых устройств, подключенных к кабелю, а также делает возможным простое управление ведомыми устройствами. Данная программа может также использоваться для целей диагностики и задания адресов ведомых устройств AS–интерфейса.

Поскольку в одном ПК, кроме карты ведущего устройства AS–интерфейса, могут также одновременно работать коммуникационные процессоры для Industrial Ethernet и PROFIBUS, данные, источниками которых являются ведомые устройства AS–i, становятся доступными и для других станций, присутствующих в сети.

Модули ведомых устройств AS–интерфейса

В рамках системы AS–интерфейса модули AS–i можно сравнить с модулями ввода/вывода.

Вместе с исполнительными механизмами и датчиками они входят в состав ведомых устройств AS–интерфейса, соединяя эти устройства с ведущим устройством AS–i.

Подключение исполнительных механизмов и датчиков выполняется через штекеры на M12. Разводка контактов соответствует спецификации DIN IEC 947 5–2. Модули с габаритами приблизительно 45x45x80 мм устанавливаются внутри самих установок. Они соединяются с помощью кабеля AS– интерфейса и имеют степень защиты IP67.

Активные и пассивные модули

Активные модули AS–интерфейса имеют встроенную микросхему AS–интерфейса. С помощью этих модулей можно подключать обычные датчики и исполнительные механизмы. Любой стандартный датчик или исполнительный механизм может, таким образом, быть включен в сеть через AS–интерфейс.

Пассивные модули AS–интерфейса не имеют электронных компонентов и могут подключать датчики и исполнительные механизмы со встроенной микросхемой AS–интерфейса.

В зависимости от того, что применяется, стандартное ведущее устройство AS–интерфейса или ведущее устройство с расширенным режимом адресации, используются либо микросхемы AS–интерфейса с набором стандартных функций, или микросхемы с расширенными функциями.

Рисунок 3.7 – подключение ведущего устройства к ПЭВМ

Модули сконструированы таким образом, чтобы сохранялся единообразный электрический и механический интерфейс подключения к кабелю AS–i. Это достигается за счет применения унифицированной нижней части модуля, которую поэтому также называют монтажным модулем. Верхняя часть модуля имеет специальную конструкцию, и ее называют пользовательским модулем.

Набор модульных компонентов очень широк – от простого ответвителя кабеля, до пользовательских модулей со встроенными микросхемами AS – интерфейса, предназначенных для подключения до четырех стандартных датчиков или исполнительных механизмов.

Повторитель/удлинитель AS-интерфейса

Повторитель/удлинитель для AS-интерфейса используется в системах интерфейса для увеличения длины системы до 300 метров и подключения исполнительных механизмов/датчиков.

Повторитель AS–интерфейса используется тогда, когда ведомые устройства работают во всех сегментах кабеля (рисунок 3.8).

Рисунок 3.9 – Использование удлинителя Интерфейс DP/AS

При этом для каждого сегмента AS–интерфейса требуется отдельный блок питания AS–i (до и после повторителя). Повторитель придает системе следующие характеристики, особенности и свойства:

• увеличивает длину кабеля системы до 300 м;

· дает возможность использовать ведомые устройства с обеих сторон повторителя;

· требует установку блоков питания с обеих сторон повторителя;

· обеспечивает гальваническую развязку кабелей отдельных сегментов;

· обеспечивает индикацию нормального состояния напряжения отдельно для каждого сегмента;

· монтаж повторителя возможен в корпусе стандартного пользовательского модуля.

Удлинитель AS–интерфейса (рисунок 3.9) используется в тех случаях, когда ведущее устройство располагается на удаленном расстоянии от фактического места расположения AS–интерфейса. Использование удлинителя имеет ряд особенностей:

• ведущее устройство можно располагать на расстоянии до 100 м от сегмента AS–интерфейса;

· ведомые устройства могут использоваться только на стороне удлинителя, но не на стороне ведущего устройства;

· блок питания требуется лишь на стороне после удлинителя;

· гальванической развязки между двумя кабелями нет;

· индикация нормального уровня напряжения осуществляется;

· монтаж возможен в корпусе стандартного пользовательского модуля;

· удлинитель устанавливается на монтажный модуль FK–E.

Дата добавления: 2013-12-12