›
›

Bài giảng Hệ thống đo và điều khiển công nghệ - Chương 6: Các giao thức công nghiệp tiêu biểu - Nguyễn Thị Huế (Tiếp)

pdf 162 trang haiha333 08/01/2022 5530
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Hệ thống đo và điều khiển công nghệ - Chương 6: Các giao thức công nghiệp tiêu biểu - Nguyễn Thị Huế (Tiếp)", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_he_thong_do_va_dieu_khien_cong_nghe_chuong_6_cac_g.pdf

Nội dung text: Bài giảng Hệ thống đo và điều khiển công nghệ - Chương 6: Các giao thức công nghiệp tiêu biểu - Nguyễn Thị Huế (Tiếp)

  1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN BÀI GIẢNG ĐO VÀ ĐIỀU KHIỂN CƠNG NGHIỆP Nguyễn Thị Huế Bộ mơn Kĩ thuật đo và Tin học cơng nghiệp 2/7/2021 1
  2. NỘI DUNG MƠN HỌC Giới thiệu chung và lịch sử phát triển của các hệ thống đo 1 và điều khiển cơng nghiệp 2 Các thiết bị đo lường và chấp hành trong cơng nghiệp 3 Các bộ điều khiển khả trình 4 Các thiết bị giám sát trong cơng nghiệp 5 Cơ sở kĩ thuật truyền tin cơng nghiệp 6 Các giao thức cơng nghiệp tiêu biểu 7 Một số hệ thống cơng nghiệp thực tế 2/7/2021 2
  3. Tài liệu tham khảo  Giáo trình “Màng thơng tin cơng nghiệp” Hồng Minh Sơn, nhà xuất bản Khoa học và Kĩ thuật  Giáo trình “Hệ thống thơng tin cơng nghiệp’ Phạm Thượng Hàn (chủ biên) Nhà xuất bản giáo dục  Giáo trình “Cảm biến cơng nghiệp”  Bài giảng “ Đo và điều khiển cơng nghiệp” Đào Đức Thịnh, bộ mơn Kĩ thuật đo và Tin học cơng nghiệp.  . 2/7/2021 3
  4. NỘI DUNG CHƯƠNG 6 6 Các giao thức cơng nghiệp tiêu biểu 1. MODBUS 2. AS-I 3. PROFIBUS 2. CAN 5. DEVICE NET 6. INTERBUS 7. FOUNDATION FIELDBUS 8. ETHERNER 2/7/2021 4
  5. Khái niệm chung về giao thức  Trong quá trình trao đổi thơng tin trên mạng, các đối tác truyền thơng cần thiết phải tuân theo các quy tắc thủ tục chung để phục vụ cho việc giao tiếp gọi là giao thức, giao thức chính là cơ sở cho việc thực hiện và sử dụng các dịch vụ truyền thơng 2/7/2021 5
  6. Khái niệm chung về giao thức  Giao thức thiết lập một tiêu chuẩn chung cho việc trao đổi dữ liệu giữa phần thu và phát trên mạng  Điều khiển một khung bản tin chung cho tất cả các thiết bị trên mạng 2/7/2021 6
  7. Quy định một giao thức  Khởi tạo: Phần này khởi tạo các thơng số của giao thức và bắt đầu truyền dữ liệu trên đường truyền  Tạo khung và đồng bộ khung: Phần này định nghĩa thời điểm khởi đầu và thời điểm kết thúc của khung để bên nhận cĩ thể đồng bộ dữ liệu khi nhận.  Điều khiển luồng dữ liệu: để đảm bảo rằng với tốc độ này thì bên thu cĩ thể nhận số liệu mà khơng bị thiếu.  Điều khiển truy cập đường truyền.  Phát hiện và sửa lỗi.  Điều khiển Time Out: áp dụng với các bộ truyền khi nĩ khơng nhận được dữ liệu trong khoảng thời gian định trước và bộ nhận khơng thể nhận được các bản tin trước đĩ. Quá trình xử lí giao thức cĩ thể là mã hố hoặc giải mã, như vậy việc xử lí giao thức chính là việc thực hiện một quá trình truyền thơng dựa trên cơ sở của giao thức định sẵn. 2/7/2021 7
  8. Các yêu cầu cho các giao thức cơng nghiệp  Đơn giản nhất, cĩ thể dễ khắc phục sự cố:  Cơng nghiệp địi hỏi hoạt động liên tục  Mức độ yêu cầu của các hệ thống truyền thơng cơng nghiệp ở cấp độ phân xưởng là ở cấp thấp.  Chọn các giao thức đơn giản nhất cĩ thể, ví dụ giao thức ASCII.  Tính bảo tồn dữ liệu khi truyền là cao  Trong mơi trường cơng nghiệp cĩ rất nhiều nhiễu điện từ  Các thiêt bị cơng suất lớn tập trung với mật độ cao  Cần thiết phải truyền số liệu sao cho khơng cĩ lỗi  Giao thức được chọn phải cĩ khả năng kiểm sốt lỗi hiệu quả chẳng hạn như phương pháp sốt lỗi CRC. 2/7/2021 8
  9. Các yêu cầu cho các giao thức cơng nghiệp  Chuẩn hố các giao thức:  Xuất phát từ yêu cầu trao đổi thơng tin giữa các đối tác trao đổi thơng tin (PLC, PC ) được sản xuất bởi các hãng khác nhau, cần thiết phải cĩ giao thức truyền thơng cơng nghiệp chung.  Cần chuẩn hĩa các giao thức  Tốc độ truy cập các thơng số cao:  Khơng địi hỏi số lượng thơng số lớn  Yêu cầu với việc cập nhật thơng số từ các thiết bị trường nối tiếp nhau là gần như đồng thời. 2/7/2021 9
  10. Các giao thức cơng nghiệp 2/7/2021 10
  11. 6.1 MODBUS  Kiến trúc giao thức  Cấu trúc mạng và kĩ thuật truyền dẫn  Cơ chế giao tiếp, truy cập bus  Cấu trúc bức điện  Mã hĩa dữ liệu  Các hàm chức năng  Bảo tồn dữ liệu 2/7/2021 11
  12. 6.1 MODBUS  MODBUS là một protocol phổ biến bậc nhất được sử dụng hiện nay cho nhiều mục đích. MODBUS đơn giản, rẻ, phổ biến và dễ sử dụng 2/7/2021 12
  13. MODBUS  MODBUS do Modicon (hiện nay thuộc Schneider Electric) phát triển năm 1979, là một phương tiện truyền thơng với nhiều thiết bị thơng qua một cặp dây xoắn đơn.  Ban đầu, nĩ hoạt động trên RS232, nhưng sau đĩ nĩ sử dụng cho cả RS485 để đạt tốc độ cao hơn, khoảng cách dài hơn và mạng đa điểm (multi-drop)  MODBUS là một hệ thống “chủ - tớ”, “chủ” được kết nối với một hay nhiều “tớ”. “Chủ” thường là một PLC, PC, DCS, hay RTU. “Tớ” MODBUS RTU thường là các thiết bị hiện trường, tất cả được kết nối với mạng trong cấu hình multi-drop 2/7/2021 13
  14. MODBUS  Các loại modbus  Modbus chuẩn  Modbus plus  Modbus TCP/IP 2/7/2021 14
  15. 6.1.1 Kiến trúc giao thức  Modbus thực chất là một chuẩn giao thức và dịch vụ thuộc lớp ứng dụng, vì vậy nĩ được thực hiện trên các cơ chế vận chuyển cấp thấp như: TCP/IP, MAP (Manufacturing Message Protocol). 2/7/2021 15
  16. Kiến trúc giao thức 2/7/2021 16
  17. Modbus Serial  Cấu trúc mạng và kĩ thuật truyền dẫn  Cơ chế giao tiếp, truy cập bus  Cấu trúc bức điện  Mã hĩa dữ liệu  Các hàm chức năng  Bảo tồn dữ liệu 2/7/2021 17
  18. Cấu trúc mạng 2/7/2021 18
  19. Kĩ thuật truyền dẫn  Modbus nối tiếp 2/7/2021 19
  20. Modbus - Giao diện vật lí  Modbus cịn đưa ra các phương thức để chuyển đổi cấu hình mạng qua lại giữa các chuẩn RS 485 3 dây và 5 dây  Chuyển đổi RS 485 5 dây và hệ thống 3 dây 2/7/2021 20
  21. Modbus - Giao diện vật lí  Chuyển đổi RS 485 3 dây và hệ thống 5 dây 2/7/2021 21
  22. Kĩ thuật truyền dẫn  Modbus serial  Cấu hình daisy/chain 2/7/2021 22
  23. Modbus - Cơ chế giao tiếp  Chu trình yêu cầu và đáp ứng của modbus chuẩn 2/7/2021 23
  24. Modbus - Cơ chế giao tiếp  Nguyên lí truy cập trong ModBus nĩi chung là Master/Slave, giao thức này cho 1 trạm chủ cĩ thể giao tiếp với 247 trạm tớ. Phân chia địa chỉ được trình bày trên hình sau : 0 Từ 1 đến 247 Từ 248 đến 255 Địa chỉ gửi đồng Địa chỉ riêng biệt Dành cho tương loạt của các trạm tớ lai (bản tin quảng bá) 2/7/2021 24
  25. Modbus - Cơ chế giao tiếp Trong giao thức ModBus chuẩn dữ liệu cĩ thể được truyền ở một trong 2 chế độ sau:  ASCII: Rõ ràng, chẳng hạn sử dụng nĩ trong các thử nghiệm  RTU: Gọn nhẹ và nhanh hơn, sử dụng trong các chế độ thơng thường. 2/7/2021 25
  26. Modbus - Chế độ truyền ASCII  Chế độ truyền ASCII (American Standard Code for Information Interchange). Cấu trúc khung kí tự gửi đi thể hiện như sau: Start 0 1 2 3 4 5 6 P Stop  Khi các bộ điều khiển sử dụng chế độ ASCII mỗi byte 8 bit truyền như hai kí tự ASCII.  Ưu điểm chính là thời gian truyền giữa các kí tực lên đến 1s mà khơng gây ra lỗi,  Bít trên kí tự: 1 Start bit; 7 bit data; 1,0 Parity bit; 1, 2 Stop bit  Kiểm tra lỗi Parity 2/7/2021 26
  27. Modbus - Chế độ truyền RTU  Trong chế độ truyền RTU (Remote Terminal Unit) mỗi byte trong thơng báo được gửi thành 1 ký tự 8 bít ưu điểm là hiêu suất truyền cao, nhưng mỗi thơng báo phải được truyền thành một dãy liên tục. Start 0 1 2 3 4 5 6 7 P Stop  Khi gửi các bộ điều khiển hoạt động ở chế độ RTU, mỗi byte -8bit gửi như hai số Haxadecimal – 4bit  Ưu điểm của phương pháp này là một độ kí tự lớn cho phép truyền tốt hơn chế độ ASCII với cùng tốc độ bit  Mỗi bản tin cần truyền thành chuỗi liên tục  Số bit trên Byte: 1 Start bit; 8 bit data; 1,0 Parity bit; 1, 2 Stop bit  Kiểm tra lỗi Parity 2/7/2021 27
  28. ModBus – Cấu trúc khung bản tin  Một bản tin của Modbus bao gồm nhiều thành phần và cĩ chiều dài khác nhau.  Trong chế độ Modbus chuẩn cĩ hai chế độ truyền (ASCII và RTU), mỗi bản tin sẽ được đĩng khung, mỗi khung cĩ nhiều kí tự cĩ cấu trúc khác nhau tùy theo chế độ truyền.  Ở chế độ RTU các kí tự truyền thành dịng liên tục  Ở chế độ ASCII truyền gián đoạn, khoảng cách truyền tối đa là 1s  Hai chế độ truyền khác nhau ở mã hĩa thơng tin gửi đi, cấu trúc bức điện và biện pháp kiểm tra lỗi. 2/7/2021 28
  29. ModBus – Cấu trúc khung bản tin  Trong cả hai chế độ truyền ASCII và RTU thì các bản tin phải đặt trong khung bản tin cĩ điểm đầu và kết thúc  Định dạng bản tin trong giao thức ModBus được trình bày trên hình sau Bắt Trường địa Mã hàm Dữ liệu Kiểm sốt lỗi CRC hoặc Kết đầu thúc chỉ LRC (Start) (Function) (data) (Stop) (Address) (Error check) PDU ADU 2/7/2021 29
  30. ModBus – Cấu trúc khung bản tin Với bản tin gửi từ trạm chủ:  Địa chỉ trạm nhận: (0-247) trong đĩ 0 tức là gửi đồng loạt  Mã hàm: gọi chỉ thị hoạt động trạm tớ cần thực hiện theo yêu cầu  Dữ liệu: Chứa các thơng tin bổ xung mà trạm tớ cần cho việc thực hiện trạm gọi.  Thơng tin kiểm tra lỗi: Giúp trạm tớ kiểm tra sự tồn vẹn của nội dung thơng báo. Thơng báo trả lời từ Slave:  Địa chỉ: mang thơng tin địa chỉ của trạm gửi và trạm nhận là trạm chủ  Mã hàm: Trả lời từ trạng thái của chính mình  Dữ liệu: Thơng tin trả lời 2/7/2021 30
  31. ModBus – Cấu trúc khung bản tin  Định dạng bản tin trong chế độ ASCII được trình bày trên hình sau; Bắt đầu Trường địa chỉ Mã hàm Dữ liệu Kiểm sốt lỗi LRC Kết thúc 1 ký tự 2 kí tự 2 kí tự N kí tự 2 kí tự 2 kí tự : CR+LF  Bắt đầu bằng đấu hai chấm (:) tức 3A  Kết thúc bằng hai đấu quay lại và xuống dịng (CR-LF), tức hai kí tực ASCII 0D và 0A  Phương pháp kiểm tra lỗi LRC 2/7/2021 31
  32. ModBus – Cấu trúc khung bản tin  Định dạng bản tin trong chế độ RTU được trình bày trên hình sau; Bắt đầu Trường địa chỉ Mã hàm Dữ liệu Kiểm sốt lỗi CRC Kết thúc (- - - -) 8 bit 8 bit nx8 bit 16 bit (- - - -)  Thơng báo bắt đầu truyền là khoảng trống 3.5 kí tự, thường lấy là số nguyên lần thời gian kí tự  Tồn bộ khung phải truyền liên tục, nếu khoảng trống lớn hơn 1,5 thời gian kí tực thì thiết bị nhật sẽ hủy bổ thơng báo.  Kết thúc của khung truyền cũng lại là khoảng trống rỗi 2/7/2021 32
  33. ModBus – Cấu trúc khung bản tin 2/7/2021 33
  34. Modbus – các chức năng của Modbus Các thuộc tính của Modbus/ASCII và Modbus/RTU Modbus/ASCII Modbus/RTU Ký tự ASCII 0 9 and A F Binary 0 255 LRC Longitudinal CRC Cyclic Redundancy Error check Redundancy Check Check Frame start character ':' 3.5 chars silence Frame end characters CR/LF 3.5 chars silence Các Gap trong 1 sec 1.5 times char length message Start bit 1 1 Data bits 7 8 Parity even/odd none even/odd none Stop bits 1 2 1 2 2/7/2021 34
  35. Modbus – các chức năng của Modbus  Modbus cung cấp một loạt các chức năng sau: 2/7/2021 35
  36. Modbus – các chức năng của Modbus  Trường mã hàm 2/7/2021 36
  37. Modbus – các chức năng của Modbus  Trường mã hàm 2/7/2021 37
  38. Modbus – các chức năng của Modbus 2/7/2021 38
  39. Modbus – các chức năng của Modbus  Bên trong một Modbus device 4 kiểu dữ liệu  Các biến vào ra là 1bit  Các thanh ghi là 2byte  Mỗi mã chức năng gắn với một kiểu dữ liệu 2/7/2021 39
  40. Modbus – các chức năng của Modbus  Bảng sau trình bày các dải địa chỉ cho các coil, các input, Inputs registers và các holding register và cách địa chỉ trong Modbus message được tính cho trước địa chỉ thực của item trong slave device. Device and Modbus address ranges Device address Modbus address Description 00001 09999 address – 1 Coils (outputs) 10001 19999 address - 10001 Inputs 30001 39999 address - 30001 Inputs registers 40001 49999 address - 40001 Holding registers 2/7/2021 40
  41. Modbus – các chức năng của Modbus 2/7/2021 41
  42. Modbus – các chức năng của Modbus 2/7/2021 42
  43. Modbus – các chức năng của Modbus  Bản tin gửi khơng lỗi và slave trả lời 2/7/2021 43
  44. Modbus – các chức năng của Modbus  Slave nhận được bản tin đúng nhưng khơng thực hiện được 2/7/2021 44
  45. Modbus – các chức năng của Modbus Bản tin lỗi Exception Codes: Địa chỉ của coil khơng tồn tại trong slave thì Exception Codes sẽ trả về là 02 2/7/2021 45
  46. Modbus – các chức năng của Modbus  Ý nghĩa của các Exception Codes được cho trong bảng sau: 2/7/2021 46
  47. Modbus – các chức năng của Modbus  Ý nghĩa của các Exception Codes được cho trong bảng sau: 2/7/2021 47
  48. Modbus – các chức năng của Modbus 2/7/2021 48
  49. Modbus – các chức năng của Modbus  Cấu trúc bản tin gửi đi và bản tin trả lời với mã hàm 01-Đọc trạng thái lõi (read coil status) Function 01 Query Format Function 01 Response Format Byte Value Description Byte Value Description 1 01h-F7h Slave device address 1 01h-F7h Slave device address 2 01h Function code 2 01h Function code 3 00h-FFh Start address (high byte) 3 00h-FFh Number of bytes of data (n) 4 to 4 00h-FFh Start address (low byte) 00h-FFh Data n+3 5 00h-FFh Number of coils (high byte) n+4/ 6 00h-FFh Number of coils (low byte) n+4 LRC/ Error detection code 7/7 LRC/ to CRC Error detection code - 8 CRC n+5 2/7/2021 49
  50. Modbus – các chức năng của Modbus 2/7/2021 50
  51. Modbus – các chức năng của Modbus  Ví dụ mã hàm 01 2/7/2021 51
  52. Modbus – các chức năng của Modbus  Cấu trúc bản tin gửi đi và bản tin trả lời với mã hàm 02-Đọc trạng thái vào (Read input status) 2/7/2021 52
  53. Modbus – các chức năng của Modbus  Lưu đồ 2/7/2021 53
  54. Modbus – các chức năng của Modbus  Ví dụ mã hàm 02 2/7/2021 54
  55. Modbus – các chức năng của Modbus  Ví dụ mã hàm 03: đọc trạng thái thanh ghi giữ 2/7/2021 55
  56. Modbus – các chức năng của Modbus  Lưu đồ 2/7/2021 56
  57. Modbus – các chức năng của Modbus  Ví dụ mã hàm 03: đọc trạng thái thanh ghi giữ 2/7/2021 57
  58. Modbus – các chức năng của Modbus  Ví dụ mã hàm 04: đọc trạng thái thanh ghi đầu vào 2/7/2021 58
  59. Modbus – các chức năng của Modbus  Ví dụ mã hàm 04: đọc trạng thái thanh ghi đầu vào 2/7/2021 59
  60. Modbus – các chức năng của Modbus Mã hàm 05 : Force Single Coil  Khi đặt trạng thái ON/OFF cho coil. Giá trị FF00 hex đặt cho choil ON. Giá trị 0000h đặt cho OFF. Mọi giá trị khác khơng được chấp nhận 2/7/2021 60
  61. Modbus – các chức năng của Modbus 2/7/2021 61
  62. Modbus – các chức năng của Modbus  Mã hàm 05 : Force Single Coil  Đặt dữ liệu ON (1) lên coil 173 của slave 17 2/7/2021 62
  63. Modbus – các chức năng của Modbus  Function 15 (0x0F) Write Multiple Coils 2/7/2021 63
  64. Modbus – các chức năng của Modbus  Function 15 (0x0F) Write Multiple Coils 2/7/2021 64
  65. Modbus – các chức năng của Modbus  FC 06: (0x06) Write Single Register 2/7/2021 65
  66. Modbus – các chức năng của Modbus 2/7/2021 66
  67. Modbus – các chức năng của Modbus  Ghi dữ liệu lên thanh ghi 40002 giá trị 00 03h 2/7/2021 67
  68. Modbus – các chức năng của Modbus  FC 16: (0x10) Write Multiple registers 2/7/2021 68
  69. Modbus – các chức năng của Modbus  Ghi dữ liệu lên hai thanh ghi bắt đầu từ thanh ghi 40002 giá trị 00 0Ah và 01 02h 2/7/2021 69
  70. Modbus – các chức năng của Modbus  FC 17: (0x11) Report Slave ID (Serial Line only) 2/7/2021 70
  71. Modbus – Kiểm tra lỗi Kiểm sốt LRC (Longitudinal Redundancy Chek)  Dùng trong chế độ truyền ASCII  Dãy bit nguồn được áp dụng để tính mã LRC bao gồm phần địa chỉ, mã hàm và phần dữ liệu.  Các ơ khởi đầu cũng như kết thúc khung khơng tham gia vào tính tốn.  Mã LRC dài 8 bit (truyền bằng 2 kí tự ASCII) được tính bằng cách cộng đại số tồn bộ các byte của dãy bít nguồn (khơng quan tâm đến trịn), sau đĩ lấy phần bù 2 của kết quả 2/7/2021 71
  72. Modbus – Kiểm tra lỗi - Kiểm sốt CRC (Cyclic Redundancy Check)  Áp dụng trong chế độ RTU dài 16 bit.  Đa thức sinh sử dụng G = 1010 0000 0000 0001. Khi đặt vào khung thơng báo, byte thấp của mã CRC được gửi đi trước. 2/7/2021 72
  73. Modbus - Giao diện vật lí 2/7/2021 73
  74. ModBus TCP/IP 2/7/2021 74
  75. ModBus TCP/IP  Modbus đẽ dàng cấu hình với mọi cấu trúc mạng 2/7/2021 75
  76. ModBus TCP/IP 2/7/2021 76
  77. ModBus TCP/IP  Mọi thiết bị PLC, HMI, Control Panel, Driver, Motion control, I/O Device cĩ thể kết nối trong mạng 2/7/2021 77
  78. ModBus TCP/IP 2/7/2021 78
  79. ModBus TCP/IP 2/7/2021 79
  80. ModBus TCP/IP  Cấu trúc khung bản tin 2/7/2021 80
  81. ModBus TCP/IP  Một khung bản tin trong Modbus TCP bao gồm hai phần chính là MBAP Header (Modbus Application Header) và PDU.  So sánh với khung bản tin Modbus RTU đã nêu trên, Modbus TCP chỉ giữ lại thơng tin mã hàm và dữ liệu cần truyền đi, cịn phần địa chỉ của Slave và kiểm tra lỗi CRC được lược bỏ  Việc lược bỏ địa chỉ Slave là do mỗi Slave bây giờ đĩng vai trị là Server, đã được xác định qua địa chỉ IP cũng như port, vì thế thơng tin này là khơng cần thiết.  Bên cạnh đĩ mã CRC cũng được lược bỏ thay vào đĩ là mã kiểm tra tồn bộ khung TCP/IP là FCS nằm trong gĩi TCP/IP 2/7/2021 81
  82. ModBus TCP/IP MBAP Header gồm 7 bytes MBAP được thêm vào đằng trước mã hàm. Các trường dữ liệu trong MBAP bao gồm:  Transaction Identifier: gồm 2 byte do Client đặt để nhận dạng duy nhất từng yêu cầu. Các byte này được Server lặp lại vì các phản hồi từ Server cĩ thể khơng được nhận theo thứ tự như các yêu cầu.  Protocol Identifier: gồm 2 byte do Client đặt, luơn luơn = 00 00 (hexa).  Length: gồm 2 bytes xác định số lượng byte trong bản tin tính từ Unit ID đến cuối bản tin.  Unit Identifier: gồm 1 byte được thiết lập bởi Client và được Server lặp lại khi phản hồi để xác định Client kết nối đến. 2/7/2021 82
  83. ModBus plus  Là một hệ thống bus dựa trên modbus nhưng giá thành thấp, dễ lắp đặt, cài đặt  Cho phép đánh địa chỉ 64 nút trên mạ, tốc độ truyền 1Mbps  Mạng peer to peer  Sửa dụng MAC là tocken passing 2/7/2021 83
  84. ModBus plus  Cấu trúc khung bản tin 2/7/2021 84
  85. ModBus plus 2/7/2021 85
  86. ModBus plus 2/7/2021 86
  87. 6.2 AS-I (Actuator Sensor Interface )  AS-i (Actuator Sensor Interface) là kết quả phát triển hợp tác của 11 hãng sản xuất các thiết bị cảm biến và cơ cấu chấp hành cĩ tên tuổi trong cơng nghiệp, trong đĩ cĩ Siemens AG, Festor KG, Pepperl & Fuchs. AS-i dùng để kết nối các thiết bị cảm biến, cơ cấu chấp hành với cấp điều khiển  AS-I là giao diện kết nối các cảm biến và cơ cấu chấp hành ở tầng thấp nhất (field level) trong một hệ thống tự động. 2/7/2021 87
  88. AS-I (Actuator Sensor Interface )  Thế mạnh của AS-i là sự đơn giản trong thiết kế, lắp đặt và bảo dưỡng cũng như giá thành thấp.  Chiếm khoảng 15% thị trường fielbus  Được cung cấp với hơn 100 hãng sản xuất khác nhau  Được định nghĩa bởi chuẩn IEC62026 và EN50295. 2/7/2021 88
  89. Vị trí của AS-I  Cĩ thể kết nối trực tiếp với các bộ điều khiển hoặc thơng qua các bus trường control level: PLC, PC, IPC, Master field level: CAN DeviceNet FIP Interbus Profibus etc. AS-Interface level: Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave small sensors and actuators
  90. Vị trí của AS-I 2/7/2021 90
  91. AS-I  AS-I làm giảm đáng kể sự phức tạp của dây nối, vì thế hệ thống dây song song thơng thường của mỗi cảm biến hoặc thiết bị chấp hành đến bộ điều khiển sẽ khơng cịn cần thiết. Điều này tiết kiệm cho người sử dụng rất nhiều đầu nối, hộp chia tách, cards vào/ra và dây điện. 2/7/2021 91
  92. Nối dây truyền thống 2/7/2021 92
  93. Nối dây trong hệ AS-I 2/7/2021 93
  94. Sự phát triển của AS-I  Phiên bản đầu tiên ra đời vào khoảng những năm 1994 (V2.0)  Phiên bản mở rộng được sản xuất năm 2002 (V2.1)  Phiên bản 3.0 được ra đời tháng 9 năm 2004 2/7/2021 94
  95. Cấu trúc mạng  Cấu hình đa dạng star line branch lines tree controller controller controller controller Master Master Master Master Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave
  96. 2/7/2021 96
  97. Customer Benefits of AS-Interface = Sensor = Sensor = Actuator = AktorActuator
  98. Sơ đồ kết nối ASI 2/7/2021 98
  99. Đặc điểm của mạng AS-I  AS-I là mạng Single Master/Multi Slaver. Trong mạng AS-I chỉ cĩ một master trao đổi dữ liệu với các Slaver trong mạng thơng qua cơ chế polling các Slaver liên tiếp và chờ đợi trả lời 2/7/2021 99
  100. Đặc điểm của mạng AS-I  Kỹ thuật mã hĩa chọn dải tần số truyền, tự đồng bộ hĩa theo cơ chế APM (Alternate Pulsse Modulation) bản chất là kết hợp Manchester và AFP cho phép loại nhiễu, cĩ độ tin cậy cao 2/7/2021 100
  101. Đặc điểm của mạng AS-I  Bên truyền:  Một dãy bit trước khi được gửi đi phải được mã hĩa Manchester với mục đích tạo thơng tin đồng bộ nhịp và trung hịa sự xuất hiện của các bít 0 và 1.  Dịng điện tương ứng từ bộ phát nhờ tác dụng của các cuộn cảm trong mạch cách ly dữ liệu sẽ tạo ra mức tín hiệu điện áp mong muốn trên đường truyền.  Mỗi 1 sườn lên của dịng tạo 1 điện áp âm và ngược lại mỗi 1 sườn xuống của dịng tạo 1 điện áp dương.  Bên nhận  Các xung âm và xung dương của tín hiệu điện áp sẽ được phát hiện. Dựa vào khoảng cách xuất hiện giữa các xung bộ thu cĩ thể phân biệt các bit 0 hoặc 1 và tái tạo lại dãy nguồn. 2/7/2021 101
  102. Đặc điểm của mạng AS-I  Ưu điểm của phương pháp mã hĩa APM  Do các xung điện áp tạo ra cĩ dạng gần giống xung hình sin nên dải tần của tín hiệu rất hẹp và tần số tín hiệu tương đương tần sỗ nhịp bus nên tác động bức xạ nhiễu được giảm.  Mẫu diễn biến đặc biệt của tín hiệu trên đường truyền một mặt cĩ thể giúp bên nhận tái tọa tín hiệu ngồi ra cịn cĩ thể phát hiện lỗi trong 1 số trường hợp.  Sự thay đổi tuần tự giữa xung âm và xung dương sẽ làm triệt tiêu dịng 1 chiều ngồi mong muốn tạo khả năng xếp chồng dịng nuơi cung cấp cho các thiết bị. 2/7/2021 102
  103. Đặc điểm của mạng AS-I  Sử dụng cáp 2 dây (2x1.5mm2) vừa cấp nguồn, vừa truyền dữ liệu với nguồn lên đến 8A. 2/7/2021 103
  104. HỆ THỐNG AS-I  Thành phần mút mạng: Mỗi nút mạng cĩ thể kết nối với các Sensor/Actuator cĩ tích hợp AS-I connector hoặc thơng qua các AS-I module. 2/7/2021 104
  105. Đặc điểm của mạng AS-I  Địa chỉ điện tử: Mỗi slaver cĩ một địa chỉ riêng  Đễ dàng cài đặt hệ thống  Hoạt động tin cậy và linh hoạt và an tồn 2/7/2021 105
  106. Đặc điểm của mạng AS-I
  107. Đặc điểm của mạng AS-I  Chu kì quét của mạng AS-i  5ms đối với các Slaver chuẩn V2.0 (31 node)  10ms đối với các Slaver mở rộng V2.1(62 node)  20ms đối với các Slaver mở rộng V3.0(62 node) 2/7/2021 107
  108. Đặc điểm của mạng AS-I  Chế độ địa chỉ thơng thường (V2.0), 1 Master cĩ thể quản lý 31 Slaver (4I/4O), cho phép kết nối với 124 Sensor/124 Actuator D0 = sensor 1 one connection D1 = sensor 2 D2 = actuator 1 AS- D3 = actuator 2 Interface P0 1 module Slave IC Watchdog enclosure up to 4 energy sensors or/and 4 actuators 2/7/2021 108
  109. Đặc điểm của mạng AS-I  Chế độ địa chỉ  Chế độ mở rộng (A/B) (V2.1), 1 Master cĩ thể quản lý 62 Slaver (4I/3O), cho phép kết nối với 248 Sensor/186 Actuator  V3.0 mỗi master cĩ thể quản lý 62 slaves (8I/8O) cho phép kết nối với 496 Sensor/496 Actuator  Mỗi Slaver AS-I được gán một địa chỉ, địa chỉ được lưu trong EPROM của salver đĩ. Địa chỉ cĩ thể được đặt do AS- I Master hoặc dùng một thiết bị đặt địa chỉ chuyên dụng 2/7/2021 109
  110. Đặc điểm của mạng AS-I  Cĩ thể cấu hình trộn các version 2/7/2021 110
  111. Cơ chế giao tiếp  AS-I hoạt động kiểu Master/Slaver. Trong một chu kỳ quét bus, master thực hiện trao đổi dữ liệu với slaver một lần.  Vì khoảng cách truyền tương đối nhỏ, trong khi tốc độ truyền cố định là 167 kbps nên thời gian một chu kì bus phụ thuộc hồn tồn vào số lượng trạm tớ ghép nối  Một chu kì quét bus phụ thuộc vào số lượng slaver. 2/7/2021 111
  112. Cơ chế giao tiếp Ad=4 Ad=3 Ad=1 Ad=2 Mise à jour des sorties Etat des entrées 1 cycle AS-i Echanges des données d'entrées / sorties Paramètres Services Q. Ad1 R.1 Q. Ad2 R.2 Q. Ad3 R.3 Q. Ad4 R.4 P. Adx R.x S. Ady R.y Q. Ad1 R.1 Maỵtre Esclaves
  113. Cơ chế giao tiếp AS-Interface Master Slave 1 output data  Master gửi bản tin input data (message) Slave 2 14 bít (5 output data cycle time: bít địa chỉ - max. 5 ms input data và 5 bit (standard mode) thơng tin - max 10 ms . (A/B-mode) . dữ liệu . output Slave n hoặc mã output data hàm) rồi chờ trả lời input data  Messsage trả lời của master request slave response Slaver cĩ 7 0 SB A4 A3 A2 A1 A0 1 D3 D2 D1 D0 PB 1 0 SB D3 D2 D1 D0 PB 1 bít. ST EB ST EB ST start bit A0, , A0 adress bit PB parity bit SB control bit D3, , D0 information EB end bit
  114. Cơ chế giao tiếp  Ưu điểm của cơ chế giao tiếp  Cơ chế giao tiếp chủ tớ của AS-I một mặt cho phép thực hiện vi mạch ghép nối cho các trạm tớ rất đơn giản, dẫn đến giá thành thực hiện thấp, mặt khác tạo độ linh hoạt của hệ thống.  Trong trường hợp xảy ra sự cố nhất thời trên bus, trạm chủ cĩ thể gửi riêng từng bức điện mà nĩ khơng nhận được trả lời, chứ khơng cần thiết phải lặp lại cả một chu trình. 2/7/2021 114
  115. Cấu trúc bản tin  Master cĩ thể gửi kèm một số thơng báo khác, cĩ tất cả 9 loại message  2 loại để truyền dữ liệu và tham số  2 loại để đặt địa chỉ cho slave  5 loại để nhận dạng và các định trang thái hoạt động của các slave 2/7/2021 115
  116. Cấu trúc bản tin  Cấu trúc message từ Master  Cấu trúc message từ Master 2/7/2021 116
  117. Cấu trúc bức điện truyền Lời gọi trạm chủ Nghỉ Trạm tớ trả lời . . . . 0 CB A4 A3 A2 A1 A0 I4 I3 I2 I1 I0 P 1 0 S3 S2 S1 S0 P 1 . . . ST EB ST EB ST: BIT start. Bit điều khiển CB kí hiệu loại A4 A0: Địa chỉ slaver thơng báo dữ liệu, tham số, địa chỉ hay lệnh gọi P: Bít kiểm tra chẵn lẻ. CB: CONTROL BIT. - Giữa lời gọi trạm chủ và lời gọi trạm tớ cĩ một khoảng thời gian EB: END BIT. nghỉ I4 I0 : phần thơng tin. 2/7/2021 117
  118. 2/7/2021 118
  119. Hệ thống AS-I cĩ 9 lệnh gọi Trao đổi dữ liệu . 0 0 A4 A3 A2 A1 A0 0 D3 D2 D1 D0 P 1 Đặt tham số . 0 0 A4 A3 A2 A1 A0 0 P3 P2 P1 P0 P 1 Đặt địa chỉ . 0 0 0 0 0 0 0 A4 A3 A2 A1 A0 P 1 Reset trạm tớ . 0 1 A4 A3 A2 A1 A0 1 1 1 0 0 P 1 Xĩa địa chỉ mặc định . 0 1 A4 A3 A2 A1 A0 0 0 0 0 0 P 1 Đọc cấu hình vào /ra . 0 1 A4 A3 A2 A1 A0 1 0 0 0 0 P 1 Đọc mã căn cước . 0 1 A4 A3 A2 A1 A0 1 0 0 0 1 P 1 Đọc trạng thái . 0 1 A4 A3 A2 A1 A0 1 1 1 1 0 P 1 Đọc và xĩa trạng thái . 0 1 A4 A3 A2 A1 A0 1 1 1 1 1 P 1 2/7/2021 119
  120. Cơ chế giao tiếp giữa Master - Slave  Interface 1: between the slave and the sensors and actuators;  Interface 2: between the devices (power supply, master and slave) and the transmission medium;  Interface 3: between the master and the host, in other words, any entity that accesses the AS-i network from an upper level. 2/7/2021 120
  121. Cơ chế giao tiếp giữa Master - Slave Nguyên tắc hoạt động của Master – Slaver.  AS-I master kết nối với các Slaver qua cáp AS-I, điều khiển trao đổi dữ liệu với các Slaver qua cáp AS-I PLC/PC AS-I slave CPU AS-I master CP I/O User program Interface to the user program Configuration Address AS-I cable 2/7/2021 121
  122. Cơ chế giao tiếp giữa Master - Slave  Các lệnh gán tham số và dữ liệu được truyền qua giao tiếp giữa CPU và CP Master  Chương trình sử dụng dùng những hàm thích hợp để đọc và ghi qua giao tiếp này MASTER CHỌN HÀM ĐỂ CHỌN CHẾ ĐỘ, XÁC NHẬN ĐỊA CHỈ, ĐỂ ĐỌC VÀ GHI DỮ LIỆU VÀO SLAVE TƯƠNG ỨNG 2/7/2021 122
  123. Cơ chế giao tiếp giữa Master - Slave Cấu trúc thơng tin dữ liệu PLC/PC Slave CPU AS-I master CP Data Images User I/O data program I/O data Act.params Act. Config Parameters LDS LAS Config data Config.data Address (EEPROM) Expected config data Parameters LPScable 2/7/2021 123
  124. Thơng số của AS-MASTER  Data image: Chứa thơng tin tạm thời  I/0 data: Dữ liệu các slave active  Act.params: các thơng số của slave dang active  Atc.config: chứa cấu hình I/O và các mã ID của những slave khi được đọc  LDS: danh sách các slave hiện cĩ  LAD: Danh sách các slave tích cực của ASI master  Config.data: Dữ liệu cố định khơng thay đổi, được lưu trong EFROM  ExpectedDATA: dữ liệu so sánh chọn lựa được  LPScable: Danh sách các ASI slave vĩnh cửu được ASI master yêu cầu trên cáp ASI 2/7/2021 124
  125. Thơng số của AS-I SLAVE  Dữ liệu I/O: Dữ liệu ra cấp cho thiêt bị ngoại vi, đữ liệu vào cấp cho master khi salve được yêu cầu.  Parameters (các tham số): Sử dụng các ngõ ra của AS-I slave, AS-I master truyền dữ liệu để điều khiển chế độ làm việc của AS-I slave  Config data (cấu hình): cấu hình I/O chỉ ra những đường dữ liệu cĩ chức năng vào hay ra.  Address (địa chỉ): từ 1 đến 31 2/7/2021 125
  126. Các giai đoạn hoạt động  Cĩ ba giai đoạn: Khởi tạo, khởi động và trao đổi dữ liệu Offline phase Initalization Starup phase Giai đoạn bảo vệ Giai đoạn kích hoạt ở chế độ Giai đoạn kích hoạt ở chế độ bảo vệ ” Khởi động với dữ liệu cấu hình ” Khởi động khơng cần đã được cấu hình” dữ liệu đã được cấu hình” Normal mode Giai đoạn chuyển dữ liệu Giai đoạn quản lý Giai đoạn bao hàm 2/7/2021 126
  127. Chức năng giao tiếp 2/7/2021 127
  128. Bảo tồn dữ liệu  Theo phương pháp điều chế APM mơ tả ở trên, trong mỗi chu kỳ bus phải cĩ 1 hoặc 2 xung và các xung kết hợp phải đảo chiều, chỉ các tín hiệu dạng này mới được cơng nhận và giải mã trở lại, ngược lại sẽ được coi là nhiễu và bị loại bỏ.  Mỗi bức điện cĩ chiều dài cố định, cĩ bít đầu, bít cuối và được ngăn cách bằng một thời gian nghỉ, nên một số sai lệch trong tín hiệu cũng được phát hiện. Cuối cùng nội dung thơng tin dử dụng trong mỗi bức điện ( chủ hoặc tớ ) được kiểm tra bằng một bít chẵn/lẻ. 2/7/2021 128
  129. Bảo tồn dữ liệu  Theo lý thuyết khoảng cach hamming của bít chẵn/lẻ là 2, nhưng tỉ lệ cịn lại (xác xuất một bức điện bị lỗi khơng xác định được) được đánh giá rất thấp. ví dụ: ngay cả khi tỉ lệ bít lỗi là 0,0012 thì khoảng cách trung bình giữa 2 lần lỗi của các bức điện trạm chủ lớn hơn 10 năm.  Mỗi bức điện bị lỗi sẽ phải gủi lại, vì lý do các bức điện ngắn nên việc gửi lại các bức điện lỗi chỉ gây ảnh hưởng đáng kể đến thời gian chu kỳ bus. 2/7/2021 129
  130. Các thành phần của AS-I  Các thành phần của AS-I 2/7/2021 130
  131. Các thành phần của AS-I AS-I - Master  AS-I Master: Đĩng vai trịn kiểm sốt tồn bộ hoạt động của hệ thống trong mạng  Các loại PLC S7-200, S7-300, Gateway cĩ thể sử dụng làm AS-I Master.  Cĩ hai loại Standard AS-I Master và Extended AS-I Master .  Extended AS-I Master kết nối được với 62 Slave với chế độ địa chỉ mở rộng, Standard AS-I Master chỉ hỗ trợ 32 Slave  Nối mạng với Extended AS-I Master phải là các slaver cĩ địa chỉ mở rộng, Nối mạng với Standard AS-I Master phải là các Standard slaver. 2/7/2021 131
  132. Các thành phần của AS-I  Kết nối trực tiếp từ cấp điều khiển giám sát xuống cấp trường 2/7/2021 132
  133. AS-Interface Masters  Masters for Simatic  Up to 62 AS-Interface slaves can be connected  Integrated analog value transmission  For an S7-300 master, the AS-Interface can be configured and uploaded in Step 7 C 7 for CP 243-2 for  Configuring is not required SIMATIC C7 SIMATIC S7-200  Simple operation in the I/O address range  The power supply voltage on the AS- Interface profiled cable is monitored Your advantage: Simple coupling to the SIMATIC CP142-2 for CP 343-2P for S7-300, S7-200, ET 200S or SIMATIC C7 SIMATIC ET 200X SIMATIC S7-300
  134. PLC S7-200 kết hợp với CP 242-2 làm ASI-MASTER 2/7/2021 134
  135. Đặc điểm kĩ thuật của 343-2 Đặc tính Giải thích Chu kỳ AS-I 5 ms với 31 slave 10 ms với 62 slave dùng ở chế độ địa chỉ mở rộng Cấu hình của giao diện AS-I Bằng một nút nhấn ở trên mặt trước của panel hoặc là dùng lệnh cấu hình (xem phần mơ tả các lệnh AS-I) Các profile AS-I master được hỗ trợ M1e Cáp AS-I Qua khối đầu cuối S7-200 Dịng điện tối đa cho phép tải từ đầu cuối 1 đến 3 hay từ đầu cuối 2 đến 4 là 3A Địa chỉ Một moudle số 8 vào/8 ravà một module tương tự 8 vào/ 8 ra Nguồn cung cấp cho SIMATIC backplane 5 V DC Dịng tổng từ nguồn 5 V DC tối đa 220 mA Nguồn cung cấp từ cáp AS-I tuỳ thuộc vào đặc tính kỹ thuật của AS-I Dịng tổng từ cáp AS-I tối đa 100 mA Cơng suất tổng 3.7 W Nhiệt độ hoạt động 00 đến 450 C Nhiệt độ vận chuyển và tích trữ -400 đến +700 C Độ ẩm Tối đa 95% ở nhiệt độ +250 C Loại bảo vệ IP 20 Dạng module Module mở rộng S7-200 Kích thước (W x H x D) hệ mm 71x80x62 Khối lượng Sắp xỉ 220 g 2/7/2021 135
  136. PLC S7-200 kết hợp với CP 242-8 làm ASI-MASTER 2/7/2021 136
  137. PLC S7-300 kết hợp với CP 342-2 làm ASI-MASTER 2/7/2021 137
  138. Các thành phần của AS-I  AS-I kết nối với hệ thống bus thơng qua Gateway 2/7/2021 138
  139. Các thành phần của AS-I AS-i Gateway  AS-i Gateway (Distributed I/O) tạo ra sự kết nối từ giao thức AS-interface đến các hệ thống bus cấp cao hơn, bởi vậy lợi thế của 2 hệ thống đều cĩ thể được phát huy.  AS-i Gateway đĩng vai trị là master đối với mạng AS-I bên dưới nhưng là Slave đối với mạng trên (thường là Profibus)  Một số hệ thống cài đặt AS-I cĩ thể kết nối với phịng điều khiển với khoảng cách dài bằng Fielbus gateways. Khi tốc độ các mạng trường đa phần là chậm, các dữ liệu phân vùng được tiền xử lý tại Gateways thường xuyên được yêu cầu 2/7/2021 139
  140. AS-Interface Masters  Links to PROFIBUS / PROFINET  PROFIBUS slave and AS-Interface master  Up to 62 AS-Interface slaves can be connected  CPs for the AS-Interface do not have to be Link 20E DP/ASi Link configured Advanced  integrated analog value transfer  possibility to configure and upload the AS- Interface configuration in STEP 7 Your advantage: Optimum transition to PROFIBUS integrated in STEP 7 2/7/2021 140
  141. AS-Interface Power Supplies  AS-i Power Supplies in IP 20  Nguồn cấp một chiều (DC) ổn định , tin cậy cho mọi thiết bị mạng AS-I chuẩn và các sensor nối vào mạng.  Dải nguồn dịng rộng (from 3 A to 8 A)  Điện áp đầu vào: 120 500V AC  Connected using spring-loaded terminals 3A 5A  Removable terminal blocks  Tích hợp phát hiện lỗi chạm đất  Tích hợp cảnh báo quá tải  Normal Actuator khơng lấy nguồn từ AS-I cable mà thường được cấp nguồn riêng 8A Your advantage: Optimum power for every power supply application
  142. AS-Interface Field Modules AS-I Slaver gồm 2 loại: Slaver tích cực và Slaver thụ động.  Slaver tích cực: Module được tích hợp sẵn nên tất cả các cảm biến, cơ cấu chấp hành loại thường cĩ thể nối trực tiếp với mang AS-I  AS-I thụ động: Khơng tích hợp sẵn do đĩ chỉ nối được với các cảm biến, cơ cấu chấp hành cĩ tích hợp sẵn chíp điện tử 2/7/2021 142
  143. AS-Interface Field Modules  AS-I tích cực cĩ 4 đầu nối 2/7/2021 143
  144. AS-Interface Field Modules  AS-I tích cực cĩ 4 đầu nối kết nối được S/A thường 2/7/2021 144
  145. AS-Interface Field Modules  AS-I thụ động: Khơng tích hợp sẵn do đĩ chỉ nối được với các cảm biến, cơ cấu chấp hành cĩ tích hợp sẵn chíp điện tử 2/7/2021 145
  146. AS-Interface Field Modules  Compact Modules K45 and K60  Degree of protection IP65/IP67, IP68/69K  ATEX-certified modules are available for hazardous Zone 22  M8/M12 connection sockets  Up to 8 inputs and 4 outputs  Contacts are established that are protected against incorrect polarity  Rail mounting and wall mounting are possible  The module can be mounted to a baseplate using just one screw  Diagnostic LEDs K45 K60 Your advantage: The installation and commissioning times are reduced by up to 40%
  147. AS-Interface Field Modules  Analog Modules  Degree of protection IP65/IP67  Directly senses or supplies analog signals locally  2/4 channel  Input modules for up to 4 current transducers, voltage transducers or  thermo-resistance transducers  Output modules for current or voltage Your advantage: Analog values easily managed 2/7/2021 147
  148. AS-Interface control cabinet modules  SlimLine and Flat modules  Degree of protection IP20  Up to 16 inputs  SlimLine modules starting at a width of 22.5 mm SlimLine  SlimLine modules, removable terminal blocks, that are protected against finger touch and cannot be accidentally interchanged  Low-profile flat modules for small control cabinets  Connected using either screw or Cage Clamp terminals F90  Rail and panel mounting possible  Diagnostic LEDs Your advantage: Modules can be accommodated in control cabinets Flat module and small local cabinets in the field
  149. AS-Interface control cabinet modules  Counter modules  Degree of protection IP20  They evaluate pulses  Connected using either screw or Cage Clamp terminals Your advantage: Pulses can be evaluated that even exceed the clock cycle frequency of AS-Interface 2/7/2021 149
  150. AS-Interface motor starters  24 V DC Starters  Degree of protection IP65/IP67  Direct starter, double starter or reversing starter  Up to 70 W  Quick stop function Basic motor starters in a well-proven module design for 24 V DC motors  Compact Starters  Degree of protection IP65/IP67  Up to 5.5 kW at 400/500 V AC  Electromechanical or electronic design  Optionally with brake contact pre-wired load feeders in IP65 replace local control cabinets
  151. AS-Interface motor starters  Motor Starters for ECOFAST  Degree of protection IP65/IP67  Standardized interface according to the ECOFAST specifications (in conformance with DESINA)  Switching function – mechanical or electronic for soft starting Starters can either be installed close to the motor  Load Feeders or plugged-onto the motor  Degree of protection IP20  Available either completely pre-wired or as individual components  Power range up to max. 7.5 kW  Power bus in combination with a busbar system (> 200 A) complete individual Complete, pre-assembled load feeders simplify load feeder module wiring with AS-Interface 2/7/2021 151
  152. Integrated ASI slaves  Pushbuttons / Indicator Lights  Can be mounted in a modular fashion according to individual requirements  Metal and plastic versions  Extended address mode (A-B technique)  With LEDs or incandescent lamps Complete 3SB3 operator system with simple AS-Interface connection 2/7/2021 152
  153. Integrated ASI slaves  Signaling Columns  Many optical and acoustic elements can be combined  Up to 4 signal elements can be connected using adapter elements  With LEDs or incandescent lamps Signaling columns to monitor production sequences and to visually an alarm in emergency situations with a simple AS-Interface connection  Communications-capable Contactors 55 to 250 kW  Contactors from 55 to 250 kW  Control and message signals via the AS-Interface  Indication of remaining lifetime (RLT) via the AS-Interface Enables quickly and simply change over from automatic to local control; this means that automatic control via AS-i can be disabled and a contactor can be manually controlled
  154. System components and accessories  Increasing network distance  Extend an AS-i segment by 100 m with the extension plug Extension Plug  Extend one bus segment to another via repeater Infrastructure costs are reduced and more applications can be addressed Repeater / extender  Hanheld Prgrammer  Addresses all AS-Interface network nodes  Reads-out the I/O and ID codes of the slaves  Parameterizes the slave (ID1 or analog parameter)  Measures the AS-Interface voltage  Saves the complete plant/system configuration Extremely simple way of addressing and parameterizing a slave
  155. System components and accessories  Analyzer  Completely checks the quality and function of an AS-Interface installation  Transfers the retrieved data to a PC via RS232 interface – this data is evaluated using software  Simple and user-friendly  Test logs are automatically generated  Advanced trigger functions permit precise analysis Network can be analyzed for faults and preventive maintenance – trace logs simplify remote diagnostics 2/7/2021 155
  156. AS-I Cable AS-I Cable:  Kiểu riêng, để kết nối với các thiết bị mạng, khơng cần tách vỏ, bắt vít hoặc hàn  Truyền được cả năng lượng và số liệu trên cùng một cáp 2 dây  Khơng truyền được khoảng cách xa (tối đa 100m cần 1 repeater)  Cũng cĩ thể dùng bất kì hai cáp thơng thường cĩ kích thước 2x1,5mm2 trong mạng AS-I, khơng cần vở chống nhiễu 2/7/2021 156
  157. AS-I Cable  Hình dáng cáp 2/7/2021 157
  158. AS-I safety 2/7/2021 158
  159. Traditional Safety Circuit Interlock Interlock Safety E-Stop E-Stop E-Stop Switch Switch Relay Traditional hard wired safety circuits require additional wiring home runs of signaling contacts. This adds cost, labor and complicates maintenance.
  160. New Safety Circuit Using ASIsafe Interlock Safety E-Stop E-Stop Switch Monitor Zone 1 Zone 2 With an AS-Interface network, reduced cabling costs, reduced labor and simplified maintenance are just the beginning of the benefits AS-Interface provides.
  161. MỘT SỐ ỨNG DỤNG MẠNG ASI  Dây chuyền đĩng chai 2/7/2021 161
  162. MỘT SỐ ỨNG DỤNG MẠNG ASI  Dây truyền sản xuất bánh 2/7/2021 162