AS-Interface

AS-Interface (AS-i) – это промышленная шина, используемая в сфере АСУТП для подключения датчиков, исполнительных устройств и другого оборудования к контроллеру или ПЛК. AS-Interface обеспечивает простой и надежный способ передачи данных и питания через один кабель, что упрощает установку и эксплуатацию промышленного оборудования. AS-Interface часто используется в автоматизированных производственных системах для управления и мониторинга оборудования.Используется обычно в машиностроении. Является «открытой» технологией. Спецификация разработана и поддерживается ведущими производителями систем автоматизации (в настоящий момент более 100 фирм-участниц). Топология сети — любая. Для подключения датчиков разработан специальный плоский кабель с подключением под прокол изоляции (ножевые клеммы предусмотрены в конструкции модулей ввода-вывода). Версия AS-i 2.11 позволяет передавать аналоговые сигналы.

Новейшей версией спецификации является AS-i 3.0.

Существует профиль протокола для систем повышенной безопасности ASi-Safe. Устройства повышенной безопасности подключаются по тому же кабелю и поддерживают уровень безопасности вплоть до SIL (Safety Integrity Level) 3 согласно IEC 61508 и вплоть до Safety Category 4 согласно EN 954-1.

AS-Interface был разработан в конце 1980-х начале 1990-х группой компаний, предлагавших промышленные бесконтактные датчики (индуктивный датчик, фотоэлектрический датчик, датчик объёма, ультразвуковой датчик). Первая действующая система была представлена на Ганноверской ярмарке в 1994 г.

В своем первоначальном виде сеть была способна поддерживать до 31 устройства ввода-вывода, каждое из которых могло получать и передавать по 4 бита данных, в результате чего в сети было 124 входа и 124 выхода. Важные функции, такие как автоматическая замена одного узла, уже были частью системы. Время обновления сети легко вычисляется путём умножения количества узлов ввода-вывода с временем обновления для каждого узла.

Стандарт оказался крайне востребованным, что вызвало необходимость в доработке и улучшении. Новая версия стандарта разрешала использование аналоговых устройств ввода-вывода, а также увеличило число таких устройств до 62. Для того чтобы сохранить обратную совместимость размер передаваемых данных не был изменен. Вместо этого, один из четырёх выходных битов был использован, чтобы выбрать между так называемыми узлами А и B. Это позволило использовать каждый из 31 адреса дважды(1А-31А + 1В-31В). Как следствие такого способа увеличения узлов использование всех 4 выходных битов стало невозможно. Поэтому в этом стандарте предусмотрено 248 входов и 186 выходов. Максимальное время обновления сети 10 мс.

К 2005 году появилась необходимость в расширении возможностей протокола. Кроме того возросла потребность в низкоуровневых решениях для промышленных сетей на основе Ethernet, которые компенсировали бы его недостатки. Эта спецификация решала большую часть возникнувших проблем, определяя новые профили связи для цифровых и аналоговых данных, а также возможность серийной передачи данных. Ниже приведен список новых возможностей:

• Цифровые узлы входов/выходов стали поддерживать A/B решение с 4 входными и 4 выходными битами
• Цифровые узлы входов/выходов стали поддерживать A/B решение с 8 входными и 8 выходными битами
• Настраиваемый (8, 12 или 16 бит) быстрый аналоговый канал
• Дуплексный канал передачи данных

С этими новыми возможностями AS-Interface становится идеальным партнером для сетей любого из имеющихся в настоящее время промышленных протоколов на основе Ethernet. Доступны шлюзы к EtherNet, PROFINET, Modbus/TCP, KNX, CAN ,SERCOS III и др. Существует мнение, что сетевые решения, построенные на основе AS-Interface и Ethernet, в ближайшие 10 лет не потребуют существенных изменений.

AS-Interface сеть представляет собой набор сегментов сети. Есть очень ограниченный  набор правил, которые обязательно должны соблюдаться при проектировании практически любой AS-Interface сети:

• Не может быть идентичных адресов в сети
• Длина сегмента сети должна быть не больше 100 м
• Каждый сегмент сети должен иметь электропитание
• Каждая сеть должна иметь только одного владельца (шлюз)
• Не может быть больше двух повторителей
• Топология сегмента может быть любая

Используя эти основные правила должно быть ясно, что:

• Линейная сеть с шлюзом на конце длиной не может превышать 300 м
• Сеть со шлюзом в середине длиной не может превышать 600 м

В некоторых случаях может быть необходимо увеличить протяженность сети. Для этого служат такое оборудование , как терминаторы и тюнеры.