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AS-Interface

AS-Interface – 智能通信標準，用于現(xiàn)場層至控制器系統(tǒng)的通用連接

AS-Interface (AS-i) – 更準確地說,，是執(zhí)行器-傳感器接口 – 是一種現(xiàn)場級智能總線系統(tǒng),。該總線系統(tǒng)可以比任何一種其它系統(tǒng)更簡便、更靈活,、更高效地將現(xiàn)場中的全部傳感器和執(zhí)行器連接*層控制系統(tǒng),。

復雜自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)并非總能一眼看出。帶大量具備實時性要求的設備的現(xiàn)場級,，尤其必須擁有清晰的結(jié)構(gòu),。

這正是 AS-I 現(xiàn)場總線可以提供的：AS?i 網(wǎng)絡中，采用簡單的雙芯電纜（一種黃色的 AS?i 電纜）,，多可將 62 個總線節(jié)點連接至 AS?i 主站,，而且，還可以同時向該些主站和總線節(jié)點供電,。該標準適用于實現(xiàn)惡劣環(huán)境中的可靠數(shù)據(jù)傳輸,，而且，還對 AS-interface 提供了高程度的保護功能,。

三門峽市西門子*總代理商

西門子公司的 AS-I 產(chǎn)品具有各種優(yōu)勢

• 一站式提供基于總線標準和安全技術(shù)的全部 AS-I 系列產(chǎn)品
• 在系統(tǒng)范圍內(nèi)將 AS-i 設備集成到 SIMATIC,、SINUMERIK 以及 TIA Portal 工程組態(tài)框架中
• 將 ASIsafe 應用程序集成到 SIMATIC F 控制器安全編程中
• 在 TIA Portal 和 STEP 7 Classic 中集中組態(tài)標準及安全技術(shù) – 控制器、AS-i 和安全功能只需一個工程組態(tài)框架
• 通過 Web 瀏覽器,、HMI 或 TIA Portal 快速診斷主站和從站組件
• 在安全評估工具（已經(jīng)獲得 TÜÖ¤£©ÖлùÓÚ ASIsafe ¶ÔÕû¸ö°²È«Á´½øÐй滮¡¢ÆÀ¹ÀºÍÑéÖ¤
• 下位 AS-I 網(wǎng)絡與 PCS 7 過程控制系統(tǒng)之間的集成
• 化的備件供應,、咨詢和維護服務

• AS-Interface 提供了具有通訊功能的簡單執(zhí)行器和傳感器，這對于直接現(xiàn)場總線連接來說是不可能也是不經(jīng)濟的,。
• 數(shù)據(jù)和輔助電源都經(jīng)過一根公用電纜傳輸
• 通過與現(xiàn)有 SIMATIC NET 通訊系統(tǒng)的兼容性,，可將 AS-Interface 集成到西門子通訊產(chǎn)品系列當中。

AS-i Power 24 V 的 AS-Interface 數(shù)據(jù)解耦模塊：S22.5 數(shù)據(jù)解耦模塊

DCM 1271 數(shù)據(jù)解耦模塊,，用于 SIMATIC S7-1200

并行接線通常主要用于帶極少E/A的應用,。盡管 AS-Interface 同樣適用于小型應用,，但是，其所要求的 30V AS-Interface 電源單元的成本通常限制了其應用范圍,。

采用 AS-Interface Power24V 對 AS-Interface 進行擴展后,，AS-Interface 就可以使用 AS-Interface 網(wǎng)絡中已有的 24 V DC 標準電源單元，因此,，對于預算受限的應用,，AS-Interface 現(xiàn)在也同樣極有吸引力。

標準 AS-Interface 網(wǎng)絡迄今為止的數(shù)據(jù)和電源

AS-Interface 的一是：僅需一根非屏蔽雙芯電纜,，就可以既傳輸數(shù)據(jù),，又向所連接的從站和傳感器提供電源。這一優(yōu)點得益于采用了久經(jīng)驗證的 AS-Interface 電源模塊,。該電源模塊具備集成數(shù)據(jù)解耦,、過載與短路保護和集成接地故障監(jiān)控等功能。

新技術(shù)

通過使用 AS-Interface Power24V 來擴展 AS-Interface,，現(xiàn)在還可以在 AS-Interface 網(wǎng)絡中使用 24 V 標準電源,。AS-Interface 通信技術(shù)具有同等水平的運行質(zhì)量，工作電壓可使用 30 VDC 和 24 VDC,。

AS-Interface Power24V 網(wǎng)絡使用要求

• 在使用 24 V 電源時,，必須注意 50 m 的大網(wǎng)絡范圍,，以便為從站和傳感器提供充分高的電壓（至少 18 V）。
• 電源模塊必須符合 PELV（保護特低電壓）或 SELV（安全特低電壓）標準,，殘余波紋 < 250 mVpp,，并且在發(fā)生故障的情況下必須將輸出電壓限制到高 40 V。建議使用 SITOP 電源,； 請參見“電源模塊和數(shù)據(jù)解耦”→“24 V 電源模塊”→“SITOP 電源”,。
• 在與標準 24 V 電源裝置結(jié)合使用時，每個 AS-Interface 網(wǎng)絡都需要將 AS-i Power24V 與數(shù)據(jù)分離,，并具有適應性接地故障檢測,； 請參見“從站”→ “特殊功能模塊”→“接地故障檢測模塊”。
• 為使帶 24 V 電壓的 AS-i 網(wǎng)絡可靠運行,，必須確保主站模塊,、從站模塊和其它部件通過 AS-i Power24V 認證。AS-i Power24V capable AS-i 部件可用于標準 30 V AS-i 網(wǎng)絡而無任何約束,。
• 不允許將中繼器或拓展插頭用于AS-Interface Power24V 網(wǎng)絡,。

優(yōu)勢

在AS-i Power24V 網(wǎng)絡中，因為可以任何方式使用現(xiàn)有24 V 電源裝置，AS Interface 電源裝置不產(chǎn)生額外費用,。由于去除了此壁壘，用戶可以幾種方式直接受益：

• 可進一步提高此類小型應用的標準化程度,。
• 可大程度獲得現(xiàn)代化通信系統(tǒng)在調(diào)試,、維護和振動方面的附加優(yōu)點。

應用

AS-i Power24V 網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)

使用 AS-Interface DCM 1271 數(shù)據(jù)解耦模塊和 S7-1200 構(gòu)建 AS-i Power24V 網(wǎng)絡（簡單網(wǎng)絡）

通過 ASIsafe,，可將急停按鈕,、防護門開關(guān)或安全光柵等安全型部件直接集成在 AS-Interface 網(wǎng)絡中。這些部件與大家熟悉的 AS-Interface 組件（主站,、從站,、電源、中繼器等） *兼容,，符合 IEC 62026-2 標準,，并且可以在黃色 AS-Interface 電纜上一起運行。

久經(jīng)驗證的安全性

針對安全等級達到 EN ISO 13849-1 和 (IEC 61508/EN 62061) 的應用,，提供了適用于安全相關(guān)信號的傳輸方法,。

上層控制

AS-Interface 總線上的節(jié)點仍然通過上層 SIMATIC(F) CPU 或 SINUMERIK 控件實施運行控制。

組態(tài)安全功能

為了執(zhí)行安全功能,，必須對來自安全節(jié)點和標準節(jié)點的信息進行邏輯組合,，并進一步設置參數(shù)。安全功能的組態(tài)取決于所使用的安*方案：

• 采用 F-CPU 的 AS-Interface 安*方案
  與通過在 ET 200SP 站中組合 CM AS-i 主站 ST 和 F-CM AS-i Safety ST 模塊形成的模塊化安全 AS-i 主站相結(jié)合,，可通過 STEP 7 組態(tài)所有安全功能和組合并通過故障安全程序在控制器 (F-CPU) 中進行處理,。
• 由 MSS 執(zhí)行邏輯分析的 AS-Interface 安*方案：
  與模塊化安全系統(tǒng)結(jié)合使用時，可使用 MSS ES 軟件來組態(tài)所有安全功能及其組合,，并在 MSS *模塊中進行處理,。

采用 FCPU 的 AS-Interface 安*方案

通過 ET 200SP 中的 AS-Interface 主站模塊進行 AS-Interface 組態(tài)

ET 200SP 中的 AS-i 通信模塊能夠促進 AS-Interface 在故障安全 SIMATIC 或 SINUMERIK 控制器下的使用。

任務的分配如下：

• 通過 AS-Interface 總線上的安全輸入從站模塊采集安全信號,。
  其它信號可通過 SIMATIC 的其它 FDI 模塊來檢測,。
• 通過現(xiàn)有故障安全 SIMATIC 或 SINUMERIK 控制器來分析和處理信號
• 通過 ASInterface 總線上的安全輸出模塊 
  或者其它 SIMATIC FDQ 模塊給出響應

通過在一個 ET 200SP 中簡便組合 CM AS-i Master ST 和 F-M AS-i Safety ST 模塊，可產(chǎn)生功能強大,， safety-oriented router between 安全路由器之間 PROFINET（或 PROFIBUS）和 AS?Interface,，并可進一步以模塊化方式進行擴展。

通過這種方式,，可針對幾乎每種應用實現(xiàn)擴展配置,。此外，還可以實現(xiàn)帶或不帶故障安全功能的單一 AS-Interface 主站,、雙主站,、三主站或通常的多個主站。

由 MSS 執(zhí)行邏輯分析的 AS-Interface 安*方案：

含有 3RK3 模塊化系統(tǒng) (MSS) 的 AS-Interface 結(jié)構(gòu)

本地 AS-Interface 安*方案使用 3RK3 模塊化安全系統(tǒng) (MSS) 來進行安全型處理。在這種情況下,，一個標準控制器（即,，沒有 F-CPU）和一個標準 AS-Interface 主站就足夠了。

任務的分配如下：

• 通過 AS-Interface 總線上的安全輸入從站模塊采集安全信號,。
  通過*模塊的 F-DI 輸入或 MSS 的擴展模塊,，檢測其它信號。
• 通過 MSS 的*模塊來分析和處理信號
• 經(jīng)由 AS-i 總線,、通過安全輸出模塊
  或通過 MSS 的*模塊或擴展模塊的 F-DQ 輸出進行響應

優(yōu)勢

• 簡單的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)源于標準化的 AS 接口技術(shù),。
• 安全與非安全數(shù)據(jù)都在同一總線上傳輸。
• 能快速而簡單地擴展現(xiàn)有的系統(tǒng),。
• 把安全信號集成進了工廠的診斷概念中,。
• 將安全信號包括在工廠診斷中以及現(xiàn)有的 HMI 面板上
• 經(jīng)認證符合 EN ISO 13849-1 的 PL 或 IEC 61508 的 SIL 3
• 工作時的安全被** （TUV 認證）
•  

MSS ASIsafe 基本型（左）和帶兩個擴展模塊的 MSS ASIsafe 擴展型（右）

模塊化安全系統(tǒng) (MSS) 是 ASIsafe 本地解決方案的核心。使用它,，可對來自 AS-Interface 網(wǎng)絡中連接的 ASIsafe 節(jié)點（如輸入模塊,、急停按鈕或安全開關(guān)）的信號產(chǎn)生安全型響應。

因此,，MSS 支持安全等級達到 EN ISO 13849-1 的 Cat4 或 IEC 62061 的 SIL 3 的安全型應用,。

通過 MSS 的本地安全輸出或通過 AS-Interface 網(wǎng)絡中的分布式安全 AS-Interface 輸出實現(xiàn)安全斷開。

使用 SIRIUS Safety ES 組態(tài) MSS 中的安全功能,。通過系統(tǒng)接口并借助于 PC 電纜或存儲模塊,，可在 MSS 中直接傳輸組態(tài)。如果使用 DP 接口模塊,，則還可通過 PROFIBUS DP 傳輸組態(tài),。

MSS 支持大量不同的安全功能。根據(jù)具體需要,，可用現(xiàn)成功能塊的形式對這些功能進行定制,。

支持的安全功能包括：

• 緊急停機按鈕
• 開關(guān)墊
• 防護門監(jiān)控
• 防護門鎖銷機構(gòu)
• 認證開關(guān)
• 雙手控制系統(tǒng)
• BWS 監(jiān)控
• 暫時失效
• 操作模式選擇開關(guān)

應用

支持 AS-Interface 總線的所有模塊化安全系統(tǒng) (MSS) 都支持相同的安全功能。差別在于輸入/輸出以及可連接的擴展模塊的數(shù)量,，從而獨立使能電路的數(shù)量,。

在同一條 AS-Interface 總線上，可連接多個 MSS,。

AS-Interface 具有以下幾種類型：

MSS ASIsafe 基本型

• 總共有多達 10個獨立的（雙通道）啟動回路
  • 其中 2 個啟動回路通過安全輸出集成到*模塊中
  • 另外 8 個使能電路通過 ASIsafe 輸出（例如,本地安全 AS-Interface 輸出）進行連接

MSS ASIsafe 擴展型

• 總共有多達 20 個獨立的（雙通道）啟動回路
  • 其中 2 個啟動回路通過安全輸出集成到*模塊中
  • 此外,，通過多 2 個擴展模塊，可有多達 8 個使能電路
  • 另外 10 個使能電路通過 ASIsafe 輸出（例如,本地安全 AS-Interface 輸出）進行連接

MSS 增強型

• 總共有多達 50 個獨立的（雙通道）啟動回路
  • 其中 2 個啟動回路通過安全輸出集成到*模塊中
  • 此外,，通過多 36 個擴展模塊,，可有多達 9 個使能電路
  • 另外 12 個使能電路通過 ASIsafe 輸出（例如,分布式安全 AS-Interface 輸出）進行連接

可擴展性

上面所有類型都可通過添加 DP 接口模塊和診斷模塊加以擴展。此外,，還可以為 MSS 選擇各種安全和非安全擴展模塊,，并將它們以任意組合方式使用,。請參見“Industrial Controls”（工業(yè)控制產(chǎn)品）→“Safety Technology”（安全技術(shù)）。

DP/ASInterface Link 20E 可連接 PROFIBUS DP 與 AS-Interface,，并具有以下特點：

• PROFIBUS DP 從站和 AS-Interface 主站
• 可以連接多 62 個 AS-Interface 從站（每個帶 4 點數(shù)字量輸入和 4 點數(shù)字量輸出）以及模擬量從站,。
• 集成模擬傳輸（所有模擬量行規(guī)）
• 根據(jù) AS-Interface 技術(shù)規(guī)范 V3.0，支持所有 AS-Interface 主站功能
• 從 AS-Interface 電纜供電,；因此無需附加電源
• 適合 AS-Interface Power24V（產(chǎn)品版本 V2 / 固件版本 V3.1 及以上）和標準 AS-Interface（30 V）
• 支持使用 STEP7 V5.2 及以上版本上載 AS-Interface 組態(tài)

設計

• 小型塑料外殼,，防護等級 IP20，用于標準導軌安裝
• 前面板上的 LED 指示燈,，可顯示所有連接從站的運行狀態(tài)和運行就緒情況
• 可通過按下按鈕對 PROFIBUS DP 地址進行設定
• LED 指示 PROFIBUS DP 從站地址、PROFIBUS DP 總線故障和診斷
• 提供有兩個按鈕,，用于切換運行模式,，設定現(xiàn)有 ACTUAL（實際）組態(tài)為DESIRED（期望）組態(tài)。

功能

通信

使用 DP/AS-Interface Link 20E,，DP 主站可以訪問一個 AS-Interface 網(wǎng)絡的所有從站,。

在保存所連接 AS-Interface 從站（標準和 A/B 從站）的 I/O 數(shù)據(jù)的 DP 主站中，DP/AS-Interface 鏈接器 20E 占用了 32 字節(jié)輸入數(shù)據(jù)和 32 字節(jié)輸出數(shù)據(jù),。

可以壓縮輸入/輸出圖像的尺寸,，因此，在 PROFIBUS DP 主站系統(tǒng)中,，只擁有實際要求的 I/O 地址區(qū),。

模擬量 I/O 數(shù)據(jù)可通過用于讀/寫數(shù)據(jù)記錄的 S7 系統(tǒng)功能來訪問。

組態(tài)

如下組態(tài) DP/AS-Interface Link 20E：

• 帶 STEP 7（經(jīng)典版）,，V5.1 SP2 或更高版本,；或 STEP 7 (TIA Portal)，V12 或更高版本：
  對于 STEP 7 組態(tài),，可以在 STEP 7 V5.2 或更高版本中上傳 AS-Interface 組態(tài),。也可以在 HW Config（從站選擇對話框）中方便地組態(tài)西門子 AS-Interface 從站。
• 通過前面板上的 SET 按鈕采用 AS-Interface 的實際組態(tài)
• 另外,，還可以在工程工具（例如,，用于 STEP 7 V5.1 和較低版本，或者用于非西門子的工程工具）中通過 PROFIBUS GSD 文件對 DP/ASInterface Link 20E 進行集成,。