AS-Interface - Wikipedia

AS-Interface (Actuator Sensor Interface, ASi) ist eine industrielle Netzwerklösung (physikalische Schicht, Datenzugriffsmethode und -protokoll), die in SPS-, DCS- und PC-basierten Automatisierungssystemen verwendet wird. Es ist für den Anschluss einfacher Feld-E / A-Geräte (z. B. binäre EIN / AUS-Geräte wie Aktoren, Sensoren, Drehgeber, analoge Ein- und Ausgänge, Drucktaster und Ventilstellungssensoren) in diskreten Fertigungs- und Prozessanwendungen mit einem einzigen Gerät 2 ausgelegt -Leitungskabel.

AS-Interface ist eine "offene" Technologie, die von einer Vielzahl von Automationsgeräten unterstützt wird. Das AS-Interface ist seit 1999 ein internationaler Standard nach IEC 62026-2.

AS-Interface ist eine Vernetzungsalternative zur harten Verdrahtung von Feldgeräten. Es kann als Partnernetzwerk für übergeordnete Feldbusnetzwerke wie Profibus, DeviceNet, Interbus und Industrial Ethernet eingesetzt werden, für die es eine kostengünstige Remote-I / O-Lösung bietet. Es wird in Automatisierungsanwendungen verwendet, einschließlich Förderersteuerung, Verpackungsmaschinen (z. B. Schuberts), Prozesssteuerventilen, Abfüllanlagen, elektrischen Verteilungssystemen, Flughafengepäckkarussellen, Aufzügen, Abfüllanlagen und Lebensmittelproduktionslinien (z. B. 2SFG). AS-Interface bietet die Basis für funktionale Sicherheit in Maschinensicherheit / Not-Halt-Anwendungen. Sicherheitsgeräte, die über AS-Interface kommunizieren, befolgen alle üblichen AS-Interface-Datenregeln. Die AS-Interface-Spezifikation wird von AS-International verwaltet, einer von Mitgliedern finanzierten Non-Profit-Organisation mit Sitz in Gelnhausen / Deutschland. Weltweit gibt es mehrere internationale Tochtergesellschaften.

Geschichte [ edit ]

AS-Interface wurde in den späten 1980er und frühen 1990er Jahren von einer Entwicklungspartnerschaft von elf Unternehmen entwickelt, die hauptsächlich für ihr Angebot an berührungslosen industriellen Sensorgeräten bekannt sind B. induktive Sensoren, fotoelektrische Sensoren, kapazitive Sensoren und Ultraschallsensoren. Nach Abschluss der Entwicklung wurde das Konsortium aufgelöst und eine Mitgliedsorganisation, AS-International gegründet. Das erste operative System wurde auf der Hannover Messe 1994 gezeigt.

2018 wurde auf der SPS IPC Drives in Nürnberg ein neuer Technologieschritt vorgestellt. Diese Technologie heißt ASi-5. ASi-5 wurde von namhaften Herstellern der Automatisierungstechnik entwickelt.

Das AS-Interface (aus dem Actuator Sensor Interface) wurde als Alternative zur herkömmlichen Parallelverkabelung von Sensoren und Aktoren entwickelt und bietet folgende Vorteile:

• Flexibilität
• Kosteneinsparung
• Einfachheit
• Reduzierung von Installationsfehlern
• Weit verteilt
• Beste Vernetzungsmöglichkeiten
• Kompatibilität

Die Hauptanwendungsbereiche des Systems sind werksseitige Automatisierung, Prozess Technologie und Heimautomation.

Technologie [ edit ]

Das AS-Interface ist ein Single-Master-System, dh ein Master-Gerät tauscht die Eingangs- und Ausgangsdaten mit allen konfigurierten Geräten aus. Das Übertragungsmedium ist ein ungeschirmtes, zweidrahtiges, gelbes Flachkabel. Das Kabel dient zur Signalübertragung und gleichzeitig zur Spannungsversorgung (24V). Die Kommunikationselektronik und Teilnehmer mit geringem Energiebedarf, zB Lichtstrahlen, können direkt mit Strom versorgt werden. Verbraucher mit einem höheren Energiebedarf, wie z. B. Ventilinseln, können ein separates, in der Regel schwarzes Flachkabel für die Stromversorgung (24 V) verwenden.

Die Sensoren oder Aktoren werden oft über die sogenannte Piercing-Technologie verbunden. Die Isolierung des polaritätsprofilierten Flachkabels wird bei der Montage mit zwei durchdringenden Dornen durchbohrt, dies ermöglicht eine einfache und einfache Verbindung mit reduziertem Montageaufwand. Sensoren und Aktoren, die keinen AS-Interface-Anschluss haben, können über Module an das System angeschlossen werden. Für Module mit Durchdringungstechnik muss das AS-Interface-Flachkabel verwendet werden.

Hier ist eine Flachkabelzeichnung

Die Topologie der AS-Interface-Netzwerke ist beliebig. Sie können Linien-, Stern-, Ring- oder Baumstrukturen erstellen.

ASi-3-Kommunikations- und Übertragungstechnik [ edit ]

Ein Telegramm besteht aus 4-Bit-Benutzerdaten. Der Master kommuniziert mit den Teilnehmern über ein serielles Übertragungsprotokoll. Jedem Teilnehmer wird eine Adresse von einem Adressiergerät oder über den Master zugewiesen. Es können maximal 62 Teilnehmer verbunden werden. Jeder Teilnehmer kann Ein- oder Ausgänge für Aktoren oder Sensoren haben, bis zu 496 Eingänge und 496 Ausgänge in einem System. Die serielle Kommunikation wird auf die Stromversorgung aufmoduliert. Für die Kommunikation wird die Manchester-Codierung verwendet. Für 31 Teilnehmer beträgt der Zyklus 5 ms. Um 62 Teilnehmer anzusprechen, sind zwei Zyklen erforderlich. Die Topologie des AS-Interface ist beliebig. Ohne Repeater oder Extender darf die Kabellänge 100 m nicht überschreiten. Durch einen speziellen Abschlusswiderstand (eine Kombination aus ohmscher und kapazitiver Last) ist es jedoch möglich, die maximale Kabellänge auf bis zu 300 m zu erhöhen. Diagnosegeräte oder Master mit integrierten Diagnosefunktionen vereinfachen die Fehlerbehebung im Netzwerk. Fehlerhafte Slaves können einfach ausgetauscht werden, der Master leitet sie automatisch um. Safety at Work ist das Konzept der funktionalen Sicherheit, das in der ASi-3-Technologie verwendet wird. Damit können sicherheitsrelevante Komponenten wie Not-Halt-Betätigungen, Türverriegelungen oder Lichtgitter im AS-Interface-Netzwerk eingesetzt werden. AS-Interface bietet Sicherheitsunterstützung bis SIL (Safety Integrity Level) 3 gemäß IEC 61508 sowie Performance Level e (PL e) gemäß EN ISO 13849-1.

ASi-5-Kommunikations- und Übertragungstechnologie [ edit ]

16 Bits stehen für die zyklische Übertragung mit ASi-5 zur Verfügung. Eine zyklische Übertragung von bis zu 32 Bytes pro Teilnehmer ist möglich. Für jedes Gerät steht auch ein azyklischer Parameterkanal mit bis zu 256 Byte zur Verfügung. ASi-5 kann bis zu 1536 Binäreingänge und 1536 Binärausgänge pro Ethernet-Adresse enthalten. Das System kann eine Zykluszeit von 1,2 ms für bis zu 24 Teilnehmer erreichen. Diese schnelle Zykluszeit ermöglicht neue Anwendungsfelder, die bisher für teure Netzwerksysteme reserviert waren. 96 Teilnehmer können in einem ASi-5-Netzwerk angesprochen werden. Diese 96 Geräte haben dann eine Zykluszeit von 5 ms. Kommunikationsdiagnose beschreibt die Informationen zur Nachrichtenübertragung zwischen den angeschlossenen Knoten und dem Master. Das System überwacht kontinuierlich die Übertragungsqualität der Nachrichten von jedem angeschlossenen Gerät. Diese Einkanaldiagnose ist im System verfügbar. Gestörte Übertragungskanäle werden automatisch umgeleitet. Die Gerätediagnose enthält Informationen zum angeschlossenen Gerät. Die verfügbaren Diagnosedaten werden vom Gerätehersteller bestimmt. Über die azyklischen Dienste können Diagnosedaten mit einer Datenbreite von bis zu 256 Byte übertragen werden. Das ASi-5-System ist offen für die Verwendung von Parameterschnittstellen wie z. IO-Link. IO-Link-Geräte können über große Entfernungen effizient gesammelt und bis zu 32 Byte zyklisch integriert werden. Für sicherheitsgerichtete Schaltgeräte stehen 16 sichere Bits zur Verfügung, wie Not-Aus, Lichtvorhänge, Sicherheitsschalter und ähnliches. Für die funktionale Sicherheit ist es möglich, den Sicherheitsintegritätslevel (SIL) 3 Performance Level e gemäß IEC 13849 zu erreichen. ASi-5 verwendet eine neuartige Kommunikationsmethode. Die neue ASi-5-Technologie ermöglicht den Einsatz von ASi-3-Komponenten zusammen mit Komponenten der neuen ASi-5-Technologie an einem gemeinsamen Kabel. Wenn ASi-3-Geräte zusammen mit ASi-5-Komponenten verwendet werden sollen, ist zusätzlich zu den entsprechenden Geräten der Einsatz eines neuen ASi-3 / ASi-5-Masters erforderlich. Alte Systeme können leicht durch neue Geräte mit zusätzlichen Funktionen aufgerüstet werden. Neue Systeme können mit bewährten ASi-3-Komponenten und neuen ASi-5-Geräten auf einem Kabel installiert werden.

Standardisierung [ edit ]

Das AS-Interface ist in der internationalen Norm IEC 62026-2: 2015 beschrieben. Andere lokale Standards sind: Europa: EN 62026-2: 2015 Japan: JIS C 82026-2 (2013) China: GB / T 18858.2 (2002) Korea: KS C IEC 62026-2 (2007)

AS-Interface-Produkte sind von der AS-International Association e.V. zertifiziert. Tests und Zertifizierungen stellen sicher, dass Geräte verschiedener Hersteller zusammenarbeiten. Die Konzepte der funktionalen Sicherheit bei AS-Interface wurden vom TÜV oder vom Institut für Arbeitssicherheit der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung positiv beurteilt und die Erfüllung der einschlägigen Sicherheitsnormen bestätigt.

Referenzen [ edit ]

• W. Kriesel, O. Madelung (Hrsg.): ASI - Das Aktuator-Sensor-Interface für die Automation. Hanser Verlag, München; Wien 1994, ISBN 3-446-17825-2, 2. Auflage 1999, ISBN 3-446-21064-4.
• W. R. Kriesel, O. W. Madelung (Hrsg.): ASI - Die Aktuator-Sensor-Schnittstelle für die Automatisierung. Hanser Verlag, München; Wien 1995, ISBN 3-446-18265-9, 2. Auflage 1999, ISBN 3-446-21065-2.
• W. Kriesel, H. Rohr, A. Koch: Geschichte und Zukunft der Mess- und Automatisierungstechnik. VDI-Verlag, Düsseldorf 1995, ISBN 3-18-150047-X.
• W. Kriesel, T. Heimbold, D. Telschow: Bustechnologien für die Automatisierung - Vernetzung, Auswahl und Anwendung von Kommunikationssystemen. Hüthig Verlag, Heidelberg 1998, 2. Aufl. 2000 ISBN 3-7785-2778-9.
• R. Becker: Automatisieren ist einfach - mit AS-Interface. AS-Internationale Vereinigung, Frankfurt a. M. 2008.
• R. Becker: Automatisierung ist einfach - mit AS-Interface. AS-Internationale Vereinigung, Frankfurt a. M. 2008.
• W. Weller: Automatisierungstechnik im Überblick. Beuth Verlag, Berlin; Wien; Zürich 2008, ISBN 978-3-410-16760-0 sowie als E-Book.
• W. Wahlster: (R) Evolution 4.0 - Interview. In: Trends in der Automatisierung. Das Kundenmagazin von Festo. Nr. 2, 2012, S. 9–11.

Externe Links [ edit ]