浅谈AS-I总线技术
加入技术交流群
从站也分为两种，一种是带有as-interface通信芯片的智能传感器/执行器，另一种是分离型i/o模块连接普通的传感器/执行器。在智能型装置中，集成有通用的asic(as-i专用集成电路)，有自己的从站地址。它们可以通过电缆直接连接到as-i中，并具有诊断功能；例如图1中的逻辑模块logo!、电机启动器等。对于普通i/o设备来说，如果想接入as-i系统，必须提供一个带有asic的as-i模块，i/o设备与这些模块连接，如图4中的i/o模板，传感器、执行器、开关等元件直接通过电缆插接到模板上即可。
标准的as-i节点(从站)地址为5位二进制数，每个标准从站占一个as-i地址，最多可以连接31个从站。在最新的as-i总线技术规范2.1版本中，一个主站所能控制的从站数量由31个增加到62个，每个地址连接2个从站(分为a组)。
3.3供电单元
as-i 电源是 as-i 网络的一个组成部分。它们提供系统的电子设备(as-i模块和 as-i 主站)和连接的传感器技术。而且，as-i电源的集成数据解耦可以确保数据和电能分隔，因此使 as-i能够在一条线路上传输数据和电源，普通标准电源不适合。as-i网络的电源模块的额定电压为dc24v，为31个从站的最大电流为2a；如果从站带动的某个执行器功率较大,所需电流大于65ma时,则必须外接辅助电源。它的连接方式可由图2知。
3.4网络部件
网络部件包括黄色和黑色异形电缆、中继器/ 扩展器、编址和诊断单元。黄色电缆是2芯的，除传输信号外，还传输网络电源。如图2所示。黑色的异型电缆用于连接辅助电源和从站。中继器用于 as-i网络的扩展，使用中继器时，每个网段不能超过100m，并且每个网段有自己的电源。任何从站和主站之间不允许超过两个中继器，所以整个网络的长度看起来最多为300m，但采取一定措施后，可以达到500m左右。as-i从站地址编址器专门用于as-i网络从站地址、参数的设定，编址器可以与所有as-i从站进行连接，并快速设定as-i从站网络中的地址。
3.5安全系统
as-interface safety at work是一个基于as-i系统的通讯网络，一个可以兼容相关的安全产品，例如急停开关，防护开关，光幕，激光扫描仪，限位开关，并将它们的状态信号传送到智能安全继电器(又称安全监视器)的网络。它允许在确定的条件下，紧急停止数字/逻辑电路的动作。主站采用处理其他任何从站相同的方式识别安全相关从站，并将其象所有常规从站一样集成到网络中。标准as-i的传输协议和电缆很健全，因而也可用于安全相关报文的传输[3]。
4应用编程
4.1 as-i从站编址[4]
西门子的as-i总线通过两种方式对从站编址，一种是使用手持编址单元对从站进行站地址分配；若不使用手持单元，也可以通过step7(主站模块cp243-2、cp343-2及dp/asi link等)或者microwin软件利用as-i 主站模块对总线上的从站进行地址分配。
4.2 主站编程
(1) 编辑从站地址：在s7系列as-i主站模块中，通信处理模块cp243-2、cp343-2、cp343-2p等可以通过step7软件进行从站组态，并对地址进行设定。完成软件组态以后，可以通过命令接口，利用用户程序完全控制as-i主站的响应，例如可以控制as-i主站的操作模式或通过as-i主站修改从站地址、参数以及参数的读取等。在cpu程序中调用fc7(fc asi_3422可以从西门子网站上下载)通信功能建立cpu与as-i主站cp的通信。
(2) 访问从站数据：主站访问各种类型从站的方法是不同的。
标准从站或a类从站 对于as-i标准从站或a从站，主站与从站的通信接口区就是cp占有cpu的地址区，大小为16b输入和16b输出，每个从站最多占用4个数字量输入和4个数字量输出。传载数据时使用数据装载(l)与数据传送指令(t)进行。
b类从站 对于具有as-i扩展功能的b类从站，相当于访问as-i总线上的32~62号从站；主站与b类从站的通信接口区存储于cp内部的数据记录区中，cpu需要调用系统功能块sfc58/sfc59，读写cp的数据记录，访问b类从站数据，存储b类从站的数据记录区为150(96h)，长度为16b。
模拟量从站 与访问b类从站的方法类似，数据存储于主站cp的数据区140(8ch)中。在 cpu中调用sfc58/sfc59，访问cp数据记录区中从站数据(2b~128b)。
5结束语
as-i技术现已广泛应用于各种工业领域， 比如说汽车生产、石油化工、烟草工业、电梯控制系统等等。这主要是因为as-i的接线简单、数据传输可靠、安装维修方便，而且可以用于较为恶劣的工业环境，能为有较少i/o点的设备提供一种低成本的解决方案。另外，主站编程简单，节约不少开发时间，是现场总线控制系统的绝佳选择。
作者简介
杨倩(1986-)女在读硕士机械电子工程方向。
参考文献
[1] http://www.5iplc.com.cn/?action-blogdetail-uid-422-id-104. as-i总线教程之一(现场总线及as-i概述).[eb/ol]，
[2] 龚仲华，《s7-200/300/400plc应用技术—提高篇》[m]. 北京，人民邮电出版社，2008
[3] 刘非非.浅谈安全系统as-interface safety at work》[j].制造技术与机床，2009(5)
[4] 崔坚. 西门子工业网络通信指南》[m]. 北京：机械工业出版社，2005 电容式接近开关相关文章:电容式接近开关原理
评论