淺談AS-I總線(xiàn)技術(shù)
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從站也分為兩種，一種是帶有as-interface通信芯片的智能傳感器/執行器，另一種是分離型i/o模塊連接普通的傳感器/執行器。在智能型裝置中，集成有通用的asic(as-i專(zhuān)用集成電路)，有自己的從站地址。它們可以通過(guò)電纜直接連接到as-i中，并具有診斷功能；例如圖1中的邏輯模塊logo!、電機啟動(dòng)器等。對于普通i/o設備來(lái)說(shuō)，如果想接入as-i系統，必須提供一個(gè)帶有asic的as-i模塊，i/o設備與這些模塊連接，如圖4中的i/o模板，傳感器、執行器、開(kāi)關(guān)等元件直接通過(guò)電纜插接到模板上即可。
標準的as-i節點(diǎn)(從站)地址為5位二進(jìn)制數，每個(gè)標準從站占一個(gè)as-i地址，最多可以連接31個(gè)從站。在最新的as-i總線(xiàn)技術(shù)規范2.1版本中，一個(gè)主站所能控制的從站數量由31個(gè)增加到62個(gè)，每個(gè)地址連接2個(gè)從站(分為a組)。
3.3供電單元
as-i 電源是 as-i 網(wǎng)絡(luò )的一個(gè)組成部分。它們提供系統的電子設備(as-i模塊和 as-i 主站)和連接的傳感器技術(shù)。而且，as-i電源的集成數據解耦可以確保數據和電能分隔，因此使 as-i能夠在一條線(xiàn)路上傳輸數據和電源，普通標準電源不適合。as-i網(wǎng)絡(luò )的電源模塊的額定電壓為dc24v，為31個(gè)從站的最大電流為2a；如果從站帶動(dòng)的某個(gè)執行器功率較大,所需電流大于65ma時(shí),則必須外接輔助電源。它的連接方式可由圖2知。
3.4網(wǎng)絡(luò )部件
網(wǎng)絡(luò )部件包括黃色和黑色異形電纜、中繼器/ 擴展器、編址和診斷單元。黃色電纜是2芯的，除傳輸信號外，還傳輸網(wǎng)絡(luò )電源。如圖2所示。黑色的異型電纜用于連接輔助電源和從站。中繼器用于 as-i網(wǎng)絡(luò )的擴展，使用中繼器時(shí)，每個(gè)網(wǎng)段不能超過(guò)100m，并且每個(gè)網(wǎng)段有自己的電源。任何從站和主站之間不允許超過(guò)兩個(gè)中繼器，所以整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的長(cháng)度看起來(lái)最多為300m，但采取一定措施后，可以達到500m左右。as-i從站地址編址器專(zhuān)門(mén)用于as-i網(wǎng)絡(luò )從站地址、參數的設定，編址器可以與所有as-i從站進(jìn)行連接，并快速設定as-i從站網(wǎng)絡(luò )中的地址。
3.5安全系統
as-interface safety at work是一個(gè)基于as-i系統的通訊網(wǎng)絡(luò )，一個(gè)可以兼容相關(guān)的安全產(chǎn)品，例如急停開(kāi)關(guān)，防護開(kāi)關(guān)，光幕，激光掃描儀，限位開(kāi)關(guān)，并將它們的狀態(tài)信號傳送到智能安全繼電器(又稱(chēng)安全監視器)的網(wǎng)絡(luò )。它允許在確定的條件下，緊急停止數字/邏輯電路的動(dòng)作。主站采用處理其他任何從站相同的方式識別安全相關(guān)從站，并將其象所有常規從站一樣集成到網(wǎng)絡(luò )中。標準as-i的傳輸協(xié)議和電纜很健全，因而也可用于安全相關(guān)報文的傳輸[3]。
4應用編程
4.1 as-i從站編址[4]
西門(mén)子的as-i總線(xiàn)通過(guò)兩種方式對從站編址，一種是使用手持編址單元對從站進(jìn)行站地址分配；若不使用手持單元，也可以通過(guò)step7(主站模塊cp243-2、cp343-2及dp/asi link等)或者microwin軟件利用as-i 主站模塊對總線(xiàn)上的從站進(jìn)行地址分配。
4.2 主站編程
(1) 編輯從站地址：在s7系列as-i主站模塊中，通信處理模塊cp243-2、cp343-2、cp343-2p等可以通過(guò)step7軟件進(jìn)行從站組態(tài)，并對地址進(jìn)行設定。完成軟件組態(tài)以后，可以通過(guò)命令接口，利用用戶(hù)程序完全控制as-i主站的響應，例如可以控制as-i主站的操作模式或通過(guò)as-i主站修改從站地址、參數以及參數的讀取等。在cpu程序中調用fc7(fc asi_3422可以從西門(mén)子網(wǎng)站上下載)通信功能建立cpu與as-i主站cp的通信。
(2) 訪(fǎng)問(wèn)從站數據：主站訪(fǎng)問(wèn)各種類(lèi)型從站的方法是不同的。
標準從站或a類(lèi)從站 對于as-i標準從站或a從站，主站與從站的通信接口區就是cp占有cpu的地址區，大小為16b輸入和16b輸出，每個(gè)從站最多占用4個(gè)數字量輸入和4個(gè)數字量輸出。傳載數據時(shí)使用數據裝載(l)與數據傳送指令(t)進(jìn)行。
b類(lèi)從站 對于具有as-i擴展功能的b類(lèi)從站，相當于訪(fǎng)問(wèn)as-i總線(xiàn)上的32~62號從站；主站與b類(lèi)從站的通信接口區存儲于cp內部的數據記錄區中，cpu需要調用系統功能塊sfc58/sfc59，讀寫(xiě)cp的數據記錄，訪(fǎng)問(wèn)b類(lèi)從站數據，存儲b類(lèi)從站的數據記錄區為150(96h)，長(cháng)度為16b。
模擬量從站 與訪(fǎng)問(wèn)b類(lèi)從站的方法類(lèi)似，數據存儲于主站cp的數據區140(8ch)中。在 cpu中調用sfc58/sfc59，訪(fǎng)問(wèn)cp數據記錄區中從站數據(2b~128b)。
5結束語(yǔ)
as-i技術(shù)現已廣泛應用于各種工業(yè)領(lǐng)域， 比如說(shuō)汽車(chē)生產(chǎn)、石油化工、煙草工業(yè)、電梯控制系統等等。這主要是因為as-i的接線(xiàn)簡(jiǎn)單、數據傳輸可靠、安裝維修方便，而且可以用于較為惡劣的工業(yè)環(huán)境，能為有較少i/o點(diǎn)的設備提供一種低成本的解決方案。另外，主站編程簡(jiǎn)單，節約不少開(kāi)發(fā)時(shí)間，是現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統的絕佳選擇。
作者簡(jiǎn)介
楊倩(1986-)女在讀碩士機械電子工程方向。
參考文獻
[1] http://www.5iplc.com.cn/?action-blogdetail-uid-422-id-104. as-i總線(xiàn)教程之一(現場(chǎng)總線(xiàn)及as-i概述).[eb/ol]，
[2] 龔仲華，《s7-200/300/400plc應用技術(shù)—提高篇》[m]. 北京，人民郵電出版社，2008
[3] 劉非非.淺談安全系統as-interface safety at work》[j].制造技術(shù)與機床，2009(5)
[4] 崔堅. 西門(mén)子工業(yè)網(wǎng)絡(luò )通信指南》[m]. 北京：機械工業(yè)出版社，2005 電容式接近開(kāi)關(guān)相關(guān)文章:電容式接近開(kāi)關(guān)原理
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