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AS-Interface

AS-Interface – 智能通信標(biāo)準(zhǔn),，用于現(xiàn)場(chǎng)層至控制器系統(tǒng)的通用連接

AS-Interface (AS-i) – 更準(zhǔn)確地說(shuō)，是執(zhí)行器-傳感器接口 – 是一種現(xiàn)場(chǎng)級(jí)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(jiǎn)便,、更靈活、更高效地將現(xiàn)場(chǎng)中的全部傳感器和執(zhí)行器連接*層控制系統(tǒng),。

復(fù)雜自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)并非總能一眼看出,。帶大量具備實(shí)時(shí)性要求的設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)級(jí),，尤其必須擁有清晰的結(jié)構(gòu)。

這正是 AS-I 現(xiàn)場(chǎng)總線可以提供的：AS?i 網(wǎng)絡(luò)中,，采用簡(jiǎn)單的雙芯電纜（一種黃色的 AS?i 電纜）,，多可將 62 個(gè)總線節(jié)點(diǎn)連接至 AS?i 主站，而且,，還可以同時(shí)向該些主站和總線節(jié)點(diǎn)供電,。該標(biāo)準(zhǔn)適用于實(shí)現(xiàn)惡劣環(huán)境中的可靠數(shù)據(jù)傳輸，而且,，還對(duì) AS-interface 提供了高程度的保護(hù)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(shì)

• 一站式提供基于總線標(biāo)準(zhǔn)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(shè)備集成到 SIMATIC、SINUMERIK 以及 TIA Portal 工程組態(tài)框架中
• 將 ASIsafe 應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)及安全技術(shù) – 控制器,、AS-i 和安全功能只需一個(gè)工程組態(tài)框架
• 通過(guò) Web 瀏覽器,、HMI 或 TIA Portal 快速診斷主站和從站組件
• 在安全評(píng)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(luò)與 PCS 7 過(guò)程控制系統(tǒng)之間的集成
• 化的備件供應(yīng)、咨詢和維護(hù)服務(wù)

• AS-Interface 提供了具有通訊功能的簡(jiǎn)單執(zhí)行器和傳感器,，這對(duì)于直接現(xiàn)場(chǎng)總線連接來(lái)說(shuō)是不可能也是不經(jīng)濟(jì)的,。
• 數(shù)據(jù)和輔助電源都經(jīng)過(guò)一根公用電纜傳輸
• 通過(guò)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(dāng)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(yīng)用。盡管 AS-Interface 同樣適用于小型應(yīng)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(yīng)用范圍。

采用 AS-Interface Power24V 對(duì) AS-Interface 進(jìn)行擴(kuò)展后,，AS-Interface 就可以使用 AS-Interface 網(wǎng)絡(luò)中已有的 24 V DC 標(biāo)準(zhǔn)電源單元,，因此，對(duì)于預(yù)算受限的應(yīng)用,，AS-Interface 現(xiàn)在也同樣極有吸引力,。

標(biāo)準(zhǔn) AS-Interface 網(wǎng)絡(luò)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(diǎn)得益于采用了久經(jīng)驗(yàn)證的 AS-Interface 電源模塊。該電源模塊具備集成數(shù)據(jù)解耦,、過(guò)載與短路保護(hù)和集成接地故障監(jiān)控等功能,。

新技術(shù)

通過(guò)使用 AS-Interface Power24V 來(lái)擴(kuò)展 AS-Interface，現(xiàn)在還可以在 AS-Interface 網(wǎng)絡(luò)中使用 24 V 標(biāo)準(zhǔn)電源,。AS-Interface 通信技術(shù)具有同等水平的運(yùn)行質(zhì)量,，工作電壓可使用 30 VDC 和 24 VDC。

AS-Interface Power24V 網(wǎng)絡(luò)使用要求

• 在使用 24 V 電源時(shí),，必須注意 50 m 的大網(wǎng)絡(luò)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(hù)特低電壓）或 SELV（安全特低電壓）標(biāo)準(zhǔn),，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(qǐng)參見(jiàn)“電源模塊和數(shù)據(jù)解耦”→“24 V 電源模塊”→“SITOP 電源”。
• 在與標(biāo)準(zhǔn) 24 V 電源裝置結(jié)合使用時(shí),，每個(gè) AS-Interface 網(wǎng)絡(luò)都需要將 AS-i Power24V 與數(shù)據(jù)分離,，并具有適應(yīng)性接地故障檢測(cè)； 請(qǐng)參見(jiàn)“從站”→ “特殊功能模塊”→“接地故障檢測(cè)模塊”,。
• 為使帶 24 V 電壓的 AS-i 網(wǎng)絡(luò)可靠運(yùn)行,，必須確保主站模塊、從站模塊和其它部件通過(guò) AS-i Power24V 認(rèn)證,。AS-i Power24V capable AS-i 部件可用于標(biāo)準(zhǔn) 30 V AS-i 網(wǎng)絡(luò)而無(wú)任何約束,。
• 不允許將中繼器或拓展插頭用于AS-Interface Power24V 網(wǎng)絡(luò)。

優(yōu)勢(shì)

在AS-i Power24V 網(wǎng)絡(luò)中,，因?yàn)榭梢匀魏畏绞绞褂矛F(xiàn)有24 V 電源裝置,，AS Interface 電源裝置不產(chǎn)生額外費(fèi)用。由于去除了此壁壘,，用戶可以幾種方式直接受益：

• 可進(jìn)一步提高此類小型應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化程度。
• 可大程度獲得現(xiàn)代化通信系統(tǒng)在調(diào)試,、維護(hù)和振動(dòng)方面的附加優(yōu)點(diǎn),。

應(yīng)用

AS-i Power24V 網(wǎng)絡(luò)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(luò)（簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)）

通過(guò) ASIsafe，可將急停按鈕,、防護(hù)門開(kāi)關(guān)或安全光柵等安全型部件直接集成在 AS-Interface 網(wǎng)絡(luò)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(biāo)準(zhǔn),，并且可以在黃色 AS-Interface 電纜上一起運(yùn)行,。

久經(jīng)驗(yàn)證的安全性

針對(duì)安全等級(jí)達(dá)到 EN ISO 13849-1 和 (IEC 61508/EN 62061) 的應(yīng)用，提供了適用于安全相關(guān)信號(hào)的傳輸方法,。

上層控制

AS-Interface 總線上的節(jié)點(diǎn)仍然通過(guò)上層 SIMATIC(F) CPU 或 SINUMERIK 控件實(shí)施運(yùn)行控制,。

組態(tài)安全功能

為了執(zhí)行安全功能，必須對(duì)來(lái)自安全節(jié)點(diǎn)和標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)的信息進(jìn)行邏輯組合,，并進(jìn)一步設(shè)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(guò)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(guò) STEP 7 組態(tài)所有安全功能和組合并通過(guò)故障安全程序在控制器 (F-CPU) 中進(jìn)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(shí),，可使用 MSS ES 軟件來(lái)組態(tài)所有安全功能及其組合,，并在 MSS *模塊中進(jìn)行處理。

采用 FCPU 的 AS-Interface 安*方案

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

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

任務(wù)的分配如下：

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

通過(guò)在一個(gè) ET 200SP 中簡(jiǎn)便組合 CM AS-i Master ST 和 F-M AS-i Safety ST 模塊,，可產(chǎn)生功能強(qiáng)大,， safety-oriented router between 安全路由器之間 PROFINET（或 PROFIBUS）和 AS?Interface，并可進(jìn)一步以模塊化方式進(jìn)行擴(kuò)展,。

通過(guò)這種方式,，可針對(duì)幾乎每種應(yīng)用實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展配置。此外,，還可以實(shí)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(gè)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(lái)進(jìn)行安全型處理,。在這種情況下，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)控制器（即,，沒(méi)有 F-CPU）和一個(gè)標(biāo)準(zhǔn) AS-Interface 主站就足夠了,。

任務(wù)的分配如下：

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

優(yōu)勢(shì)

• 簡(jiǎn)單的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)源于標(biāo)準(zhǔn)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(jiǎn)單地?cái)U(kuò)展現(xiàn)有的系統(tǒng)。
• 把安全信號(hào)集成進(jìn)了工廠的診斷概念中,。
• 將安全信號(hào)包括在工廠診斷中以及現(xiàn)有的 HMI 面板上
• 經(jīng)認(rèn)證符合 EN ISO 13849-1 的 PL 或 IEC 61508 的 SIL 3
• 工作時(shí)的安全被** （TUV 認(rèn)證）
•  

MSS ASIsafe 基本型（左）和帶兩個(gè)擴(kuò)展模塊的 MSS ASIsafe 擴(kuò)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(duì)來(lái)自 AS-Interface 網(wǎng)絡(luò)中連接的 ASIsafe 節(jié)點(diǎn)（如輸入模塊,、急停按鈕或安全開(kāi)關(guān)）的信號(hào)產(chǎn)生安全型響應(yīng),。

因此，MSS 支持安全等級(jí)達(dá)到 EN ISO 13849-1 的 Cat4 或 IEC 62061 的 SIL 3 的安全型應(yīng)用,。

通過(guò) MSS 的本地安全輸出或通過(guò) AS-Interface 網(wǎng)絡(luò)中的分布式安全 AS-Interface 輸出實(shí)現(xiàn)安全斷開(kāi),。

使用 SIRIUS Safety ES 組態(tài) MSS 中的安全功能。通過(guò)系統(tǒng)接口并借助于 PC 電纜或存儲(chǔ)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(guò) 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(duì)這些功能進(jìn)行定制。

支持的安全功能包括：

• 緊急停機(jī)按鈕
• 開(kāi)關(guān)墊
• 防護(hù)門監(jiān)控
• 防護(hù)門鎖銷機(jī)構(gòu)
• 認(rèn)證開(kāi)關(guān)
• 雙手控制系統(tǒng)
• BWS 監(jiān)控
• 暫時(shí)失效
• 操作模式選擇開(kāi)關(guān)

應(yīng)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(kuò)展模塊的數(shù)量,，從而獨(dú)立使能電路的數(shù)量。

在同一條 AS-Interface 總線上,，可連接多個(gè) MSS,。

AS-Interface 具有以下幾種類型：

MSS ASIsafe 基本型

• 總共有多達(dá) 10個(gè)獨(dú)立的（雙通道）啟動(dòng)回路
  • 其中 2 個(gè)啟動(dòng)回路通過(guò)安全輸出集成到*模塊中
  • 另外 8 個(gè)使能電路通過(guò) ASIsafe 輸出（例如,本地安全 AS-Interface 輸出）進(jìn)行連接

MSS ASIsafe 擴(kuò)展型

• 總共有多達(dá) 20 個(gè)獨(dú)立的（雙通道）啟動(dòng)回路
  • 其中 2 個(gè)啟動(dòng)回路通過(guò)安全輸出集成到*模塊中
  • 此外，通過(guò)多 2 個(gè)擴(kuò)展模塊,，可有多達(dá) 8 個(gè)使能電路
  • 另外 10 個(gè)使能電路通過(guò) ASIsafe 輸出（例如,本地安全 AS-Interface 輸出）進(jìn)行連接

MSS 增強(qiáng)型

• 總共有多達(dá) 50 個(gè)獨(dú)立的（雙通道）啟動(dòng)回路
  • 其中 2 個(gè)啟動(dòng)回路通過(guò)安全輸出集成到*模塊中
  • 此外,，通過(guò)多 36 個(gè)擴(kuò)展模塊，可有多達(dá) 9 個(gè)使能電路
  • 另外 12 個(gè)使能電路通過(guò) ASIsafe 輸出（例如,分布式安全 AS-Interface 輸出）進(jìn)行連接

可擴(kuò)展性

上面所有類型都可通過(guò)添加 DP 接口模塊和診斷模塊加以擴(kuò)展,。此外,，還可以為 MSS 選擇各種安全和非安全擴(kuò)展模塊，并將它們以任意組合方式使用,。請(qǐng)參見(jiàn)“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(diǎn)：

• PROFIBUS DP 從站和 AS-Interface 主站
• 可以連接多 62 個(gè) AS-Interface 從站（每個(gè)帶 4 點(diǎn)數(shù)字量輸入和 4 點(diǎn)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(wú)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(biāo)準(zhǔn) AS-Interface（30 V）
• 支持使用 STEP7 V5.2 及以上版本上載 AS-Interface 組態(tài)

設(shè)計(jì)

• 小型塑料外殼,，防護(hù)等級(jí) IP20,，用于標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝
• 前面板上的 LED 指示燈，可顯示所有連接從站的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行就緒情況
• 可通過(guò)按下按鈕對(duì) PROFIBUS DP 地址進(jìn)行設(shè)定
• LED 指示 PROFIBUS DP 從站地址,、PROFIBUS DP 總線故障和診斷
• 提供有兩個(gè)按鈕，用于切換運(yùn)行模式,，設(shè)定現(xiàn)有 ACTUAL（實(shí)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(wèn)一個(gè) AS-Interface 網(wǎng)絡(luò)的所有從站,。

在保存所連接 AS-Interface 從站（標(biāo)準(zhǔn)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(shí)際要求的 I/O 地址區(qū),。

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

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(duì)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(duì)話框）中方便地組態(tài)西門子 AS-Interface 從站,。
• 通過(guò)前面板上的 SET 按鈕采用 AS-Interface 的實(shí)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(guò) PROFIBUS GSD 文件對(duì) DP/ASInterface Link 20E 進(jìn)行集成,。