AS-Interface 2.1
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AS-Interface 2.1
Training AS-Interface 2.1 Automatisierungstechnik opyrights Sämtliche auf diesem Datenträger veröffentlichte Daten sind geistiges Eigentum der ifm bzw. wurden uns teilweise von Kunden oder Lieferanten zur exklusiven Nutzung überlassen. Wir weisen ausdrücklich darauf hin, daß jedwede Verwertung (insbesondere Vervielfältigung, Verbreitung und Ausstellung) sowie Bearbeitung oder Umgestaltung nur nach vorheriger schriftlicher Zustimmung durch ifm zulässig ist. Diese Schulungs- und Präsentationsfolien wurden unter Beachtung der größtmöglichen Sorgfalt erstellt. Gleichwohl kann keine Garantie für die Richtigkeit und Vollständigkeit des Inhalts übernommen werden. [email protected] © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 2 Handling für die Präsentation Ein Mausklick führt zur nächsten Folie. Bitte nicht das Mausrad benutzen. Ein kleiner grauer Stern unten links in der Folie: Animation in der Folie. Auslöser einer Animation können Klicks auf entsprechenden Buttons sein oder Klicks in grau eingerahmte Textblöcke. Automatisch ablaufende Animationen werden unten links mit aufrecht zeigendem Pfeil gekennzeichnet. Ein Mausklick ist nicht erforderlich. Ein Informationsbutton führt zu einer Folie am Ende der Präsentation. Ein Klick in dieser zusätzlichen Info-Folie führt wieder zu der Folie zurück von der der Aufruf erfolgte. Bitte nicht das Mausrad benutzen. Drei hintereinander geschachtelte Blätter zeigen an, dass am Ende der Präsentation eine weitergehende Erläuterung zu dieser Folie vorliegt. Ein kleiner grauer, nach rechts zeigender Pfeil unten rechts in der Folie: Animation abgelaufen. Mausklick führt zur nächsten Folie. Per Animation eingeblendete Texte werden entweder per Mausklick in das Textfeld wieder ausgeblendet. Oder sie verschwinden nach einer bestimmten Zeit automatisch. Der Zeitablauf wird durch einen Laufbalken im unteren Bereich der Folie angezeigt. © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 Laser - Basic V 3.8 3 Parallelverdrahtung Seit Jahrzehnten werden Industrieanlagen immer umfangreicher und komplexer. Der Automatisierungsgrad ist sehr hoch. Sensorik und Aktuatorik werden in großem Umfang eingesetzt. Die Datenmenge steigt rapide an. Hauptsächliches Steuerungsmittel ist die Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS oder PLC). Jedes Gerät in der Anlage hat eine separate Anschlussleitung. Mit dieser sogenannten Parallelverdrahtung steigen Aufwand und Kosten. Lösung: Feldbussysteme. © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 6 Bus und Feldbus Bus: Ein Bus ist ein Übertragungssystem, bei dem mehrere Teilnehmer auf eine oder mehrere gemeinsame Sammelleitungen zugreifen. Feldbus: Ein Feldbus ist ein System zur seriellen Informationsübertragung zwischen Geräten der Automatisierungstechnik im prozessnahen Feldbereich. © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 7 Automatisierungspyramide © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 8 Was ist AS-Interface? Aktuator-Sensor-Interface Elektromechanisches Master-Slave-Bussystem. Für die erste Feldebene. Zweiadrige Leitung für Energie und Kommunikation. Binäre, analoge und sichere Sensoren sowie Aktuatoren. Topologie frei wählbar. Gatewayfunktion zu anderen Bussystemen. © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 9 Kostenvorteile von AS-i Einflußfaktoren Die Lösung Montagekosten Reduzierung der Kabellängen Daten + Energie auf einer Leitung Anschlußtechnik Komponentenkosten Feingranularität Erweiterbar Fehlerhäufigkeit Verfügbarkeit Vermeidung von Anschlußfehlern Reduzierung des Prüfaufwandes Einfache Fehlerdiagnose Einstiegsbarriere Geringer Schulungsaufwand, kein Expertensystem © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 10 AS-i Logo ZU-Nr. 39301 © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 12 Applikationen 1 © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 13 Applikationen 2 © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 14 Applikationen 3 © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 15 Training Von der Parallelverdrahtung zum AS-i-Bus Automatisierungstechnik © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 16 Stand der Dinge … © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 17 Vorher - nachher © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 18 AS-i ersetzt den Kabelbaum Vorher © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 19 Power Von der SPS zu AS-Interface PLC SPS Proc. Data INP OUT INP OUT Master Schaltschrank Anlage - Feld © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 21 Die praktische Alternative: AS-Interface z. B. Profibus PLC AS-iMaster AS-iPower DCPower Nachher © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 23 Komponenten für die Busfunktionalität Leitungen ♦ Gelbe Busleitung: Kommunikation und Energieversorgung für Slaves und daran angeschlossene Sensoren ♦ Schwarze Leitung: Energie für Aktuatoren Master ♦ Version 2.1 oder 3.0 Netzteil ♦ AS-i-Netzteil Slaves ♦ Richtig adressiert ♦ Am Buskabel ♦ Zusätzlich schwarzes Kabel für Energie für Aktuatoren © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 24 Training Topologie Automatisierungstechnik © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 25 Mögliche Netzformen / Topologien Vermascht Linie Stern Ring © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 Baum V 3.8 26 Training Kommunikation Automatisierungstechnik © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 27 Kommunikation - man spricht 'elektrisch' Der AS-i - Wortschatz ist klein. Adressangaben, Befehle, Parameter und Daten. ♦ Adressangabe 5 Bit ♦ Befehle/Aufrufe 5 Bit ♦ Parameter 4 Bit ♦ Daten 4 Bit Bitkombinationen (z. B. I0III00) werden in analoge Spannungsimpulse gewandelt. Serielle Übertragung auf dem gelben Kabel. © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 28 Impulsbildung/Kommunikationssignale aus dem Netzteil © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 29 Spannungsverhältnisse © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 30 Impulscodierung Zu sendende Bitfolge Manchester-codierte Bitfolge Sendestrom Spannung auf der AS-i-Leitung Negative Pulse Positive Pulse Dekodierte Bitfolge © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 31 ASi - Telegramm Masteraufruf: Slaveantwort: ST SB A4 A3 A2 A1 A0 I4 I3 I2 I1 I0 PB 1 ST I3 I2 I1 I0 PB EB Pause ST SB A4...A0 I4...I0 PB EB = Startbit = Steuerbit = Adresse des Slaves = Informationsteil = Prüfbit = Endebit Masteraufruf = 14 Bit Pause (ca.) = 6 Bit Slaveantwort = 7 Bit -------------------------------------------Summe pro Slave = 27 Bit x 6 µs = 162 µs 63 Slaveaufrufe pro Zyklus = 63 x 162 µs = 10,1 ms © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 32 Sicherheit der Datenübertragung Unabhängige, hardwareorientierte Mechanismen gewährleisten die Sicherheit der Datenübertragung: ♦ 1. Paritybit-Überprüfung. ♦ 2. Manchester-Codierung. ♦ 3. Wiederholung gestörter Telegramme. ♦ 4. Puls-Pause-Zeitüberwachung. ♦ 5. Reaktionszeitüberwachung. ♦ 6. Überprüfung auf richtige Teilnehmer-Konfiguration. ♦ 7. Codierte Signalübertragung mit Empfänger-Decodierung. Aufgrund intensiver Labor- und Praxisuntersuchungen ergaben sich folgende Kennwerte für AS-i: ♦ 1. Restfehlerwahrscheinlichkeit < 10–12. ♦ 2. Höchster Schärfegrad 3 wird erreicht. Resümee: AS-i ist selbst in stark gestörter industrieller Umgebung sehr sicher! © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 33 Training Busleitung und Anschluss Automatisierungstechnik © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 34 Kabel für Energie und Kommunikation Energie für Module mit Sensoren und Kommunikation (≈ 30 VDC) Energie für Aktuatoren (Ventile, Relais, Lampen usw.) © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 35 Verpolungssicheres Verdrahten ohne Werkzeug - Piercing 10 4 Verpolsichere Flachleitung 6,5 Durchdringungsdorne AS-Interface Elektromechanik © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 36 Kabelarten Verschiedene Materialien: EPR (Gummi) - Standard. TPE (Thermoplastisches Elastomer) - Wasser und höhere Temperatur. PUR - Öle und Schmierfette. Kabel für Lebensmittelapplikationen. © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 37 Flachkabelunterteile Nur gelbes Kabel. (Abzweigdosenfunktion) Gelbes und schwarzes Kabel. © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 38 FK-Unterteil gelb-gelb als Abzweig "Hauptstrang" Durchdringungsdorne nicht überlasten, max. 2 A "Abzweig" © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 39 Direktabriffe, Combicon-Klemmen und Verteiler © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 40 Training Adresse des Slaves Automatisierungstechnik © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 41 Eigenschaften der Adresse eines Slaves Eindeutig und einmalig am Strang. Ab Werk Adresse Null. Bleibt im spannungslosen Zustand erhalten. Umadressieren beliebig oft. Zahl zwischen Null und 31. A-/B-Slaves zuzüglich A oder B. © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 42 Arten der Adressierung mit der Slave-Benennung Single-Slaves oder Standardslave (AS-i 2.0) ♦ Adressierbar von 0, 1, 2, 3, … 31. ♦ Maximal 31 Single-Slaves an einem Strang/Master möglich. ♦ Möglich an Master der AS-i-Versionen 2.0 und 2.1. A/B-Slaves oder Extended Slave (ab AS-i 2.1) ♦ Adressierbar von 0A, 1A, 1B, 2A, 2B, … 31A, 31B. ♦ Maximal 62 A/B-Slaves an einem Strang/Master möglich. ♦ Möglich an Master ab der AS-i-Version 2.1. ♦ xA und xB stellen Partneradressen dar. © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 43 Adressiergerät © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 44 Module adressieren © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 45 Adressvergabe an einem AS-i-Strang - Beispiele Richtig: 1, 2, 3, 4, ..., 30, 31 1A, 1B, 2A, 2B, 3A, 3B, ..., 31A, 31B 2, 4A, 4B, 12A, 17B, 20, 27B, 30A Falsch: 4A, 4B, 12, 12A, 17B, 20, 20B, 27B, 30, 30A, 30B © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 46 Reihenfolge der Slaves und Adressen Physikalische Reihenfolge der Slaves und Adressreihenfolge dürfen ungleich sein. 31B 11 4 19B 20A 28 9 15 Adressen © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 47 Nur als Single-Slave adressierbar (ASi 2.1) Slaves für Sicherheitsanwendungen (Safety at Work). Module für analoge Signale. RFID-Module (Transponder). © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 48 Training Slave - Modul - Knoten - Node Automatisierungstechnik © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 49 Slave = Modul = Node = Knoten Der Slave verbindet den Master über das ASi-Kabel mit dem binären Sensor analogen Sensor Aktuator Der Slave ist die Kommunikationsschnittstelle und stellt Energie für die Sensoren zur Verfügung. © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 50 Slavebauformen - Beispiele © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 51 Binäre Standardsensoren und AS-i-Sensoren © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 52 Training Slave-Profil Automatisierungstechnik © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 53 Das Slave-Profil Besteht aus E/A-Konfiguration (gibt die Datenrichtung an) und ID-Codes (spezifizieren das Gerät detailliert). Kompatibilität zwischen Herstellern wird gewährleistet. Das Profil wird im Datenblatt und meistens auf dem Gerät angegeben. Der Master erkennt anhand des Profils die Eigenschaften des Slaves. © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 54 Profilaufteilung I/O - Konfiguration ID Code ID Code 1 (user defined) ID Code 2 Artikelnummer AS-i - Profil © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 55 Training Slave-Eigenschaften Automatisierungstechnik © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 56 Slave-Funktionalität - rote LED Zusatzdiagnose Peripheriefehler Erkennen von Kommunikationsfehlern Slave hat Adresse 0 © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 57 Funktionalität der Analogmodule Genauso einfach wie binäre Signale. Einfach und schnell. Automatische Erkennung analoger Teilnehmer. Sofortiger Datenaustausch. Analogwert (16 Bit ) ist direkt in der SPSSoftware verfügbar. Keine Konfigurationssoftware notwendig. © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 58 Slave - Signalweg vom Sensor und zum Aktuator Spannungsregler 30 VDC 24 VDC AS-iIC Input 0 oder 24 V Standardsensor 2- oder 3-Leiter Slave 24 VDC Schalttransistor Galvanisch entkoppelt AS-iIC AS-i Aktuator Slave © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 59 Slaves mit interner Verschaltung der Sensoranschlüsse © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 60 Intelligente Sensoren mit AS-i integriert Sicher "Ein" Unsicher Sicher "Aus" Sensorüberwachung LED gelb LED rot D0 D1 D2 Das Bit D3 bleibt unbenutzt. Sr © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 S V 3.8 61 Sicherheitsgerichtete Module Not-Halt (Slave) Für mech. Sicherheitsschalter © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 Für induktive Sicherheitssensoren V 3.8 62 Bedienungsanleitung - Beispiel Drei von zwölf Seiten in deutscher Sprache © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 63 Training Master und Controller Automatisierungstechnik © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 64 AS-i Master (SmartLink) Zyklischen Abfrage der Slaves Daten-, Parameter-, Adressieraufrufe Verbindung zur Steuerungsebene (Host) Managementfunktionen Datensicherung Diagnose und Konfigurationsüberwachung © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 65 4 Slave-Listen im Master LES LPS LDS LAS Slave 1A Slave 1B Slave 2A Slave 2B Slave … Slave 1A Slave 1B Slave 2A Slave 2B Slave … Slave 1A Slave 1B Slave 2A Slave 2B Slave … Slave 1A Slave 1B Slave 2A Slave 2B Slave … Slave … Slave 31B Slave … Slave 31B Slave … Slave 31B Slave … Slave 31B Slaves mit Peripheriefehler Projektierte Slaves Detektierte Slaves Aktivierte Slaves © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 66 Menüs im Master - Beispiel Slave Lists Address Slave Quick Setup System Setup System Info PLC Setup PLC Info Master Setup Slave Setup Fieldbus Setup Fieldbus Data Prüfen der Adressen der Slaves Programmierung der korrekten Adressen Grundkonfiguration Einstellungen des Controllers Geräte-Informationen Nutzung der integrierten SPS Anzeigen zum SPS-Programm AS-i-Masterflags Informationen über Slaves Einstellung des Feldbusses Übertragene Daten des Feldbusses © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 67 AS-i - Controllere Funktionalität wie AS-iMaster (SmartLink) Plus vollwertiger SPS Einschließlich Gateway © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 68 AS-i - Controllere - AC1326 AC1326 abgelöst durch AC1376. AS-i Doppelmaster. Profibus DP-Schnittstelle Max. 12 MBaud; EN 50170 ASi-Version 2.1 und 3.0. ASi-Profil M4. © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 69 Training Das AS-i - Netzteil Automatisierungstechnik © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 70 AS-i Netzteil Die Busfunktionalität ist nur mit dem speziellen AS-i- Netzteil möglich. Enthält die Datenentkoppelung. Erzeugen der AS-i – Kommunikationssignale. Erzeugen des AS-i – Spannungspegels ~30 VDC. Versorgung der Module und der Sensorik. Maximal 8 A (~240 W) pro Strang/Master. Parallelschaltung von Netzteilen nicht möglich. © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 71 Shield-Klemme am Netzteil Shield-Klemme an Funktionserde anschließen. © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 72 Training Länge der Busleitung Automatisierungstechnik © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 73 Kabellänge - physikalische Auslegung Standard Bis 100 m Leitungslänge kein Abschlusswiderstand erforderlich. in Summe 100 m © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 74 AS-i Repeater - AC2225 Verlängerung des AS-i-Netzwerkes um 100 m. Netzwerke werden galvanisch entkoppelt. Hinter dem Repeater ist ein weiteres AS-i-Netzteil erforderlich. Keine Adresse. Keine Parametrierung. Anzahl der möglichen Teilnehmer bleibt unverändert. © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 75 Systemaufbau mit AS-i Repeater AS-i Strang 1 bis 100 m AS-i Netzteil 1 AS-i Strang 2 Bis 100 m Repeater AS-i Netzteil 2 © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 76 AS-i Repeater und Leistungserhöhung Netzteil 1 max. 8 A Repeater 1 Strangteil 1 Netzteil 2 max. 8 A Repeater 2 Netzteil 3 max. 8 A Strangteil 2 © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 Strangteil 3 V 3.8 77 AS-i Busabschlussmöglichkeiten AS-i Termination AS-i Tuner © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 78 Leitungslängen 100 m Standard Repeater Netzteil 100 m Repeater Netzteil 100 m 100 m Repeater (max. 2) bis 140 m Busabschluss bis 240 m Tuner © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 79 Reihenfolge der Aufrufe von Slaves im Mischbetrieb 1 2B 3A 12 13B 14A © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 14B 21A 21B V 3.8 30 80 Training Fehlerbehandlung Automatisierungstechnik © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 81 Slave austauschen 1 Defekten Slave gegen Slave anderer Bauart/Artikelnummer: Autoadressieren per Master ist in diesem Fall unwirksam. Neuen Slave entsprechend altem Slave oder anderer/freier Adresse adressieren. Neuen Slave einbauen. Sensoren und/oder Aktuatoren anschließen. Geschützten Modus des Masters/Controllere verlassen. Menüpunkt 'Quick Setup' wählen und weiteren Anweisungen folgen. Projektierungsmodus verlassen und Master in geschützten Modus bringen. Unter Umständen Programm anpassen. © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 82 Slave austauschen - Auto-Adressieren - Bedingungen Defekten Slave gegen Slave anderer Bauart/Artikelnummer: Autoadressieren per Master ist in diesem Fall unwirksam. Der defekte Slave muß projektiert sein. Nur ein Slave darf betroffen sein. Es muß ein Ersatzslave genommen werden, der das gleiche Profil hat wie der auszutauschende Slave (ideal: gleiche(r) Artikelnummer, Hersteller). Der Master muß auf 'Auto-Adressieren möglich' gestellt sein. Der Ersatzslave hat die Adresse Null. © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 83 Slave austauschen 1 Defekten Slave gegen Slave mit gleicher Artikelnummer: Vorbedingung: Master-Status im Normalbetrieb. Auto-Adressieren freigegeben. Nur ein Slave betroffen Neuer Slave hat Adresse 0. Master wird neuen Slave umaddressieren Auto-Adressieren nicht freigegeben. Neuen Slave entsprechend altem Slave adressieren. Neuen Slave einbauen. Sensoren oder Aktuatoren anschließen. Vorgang abgeschlossen. Keine weiteren Maßnahmen erforderlich. © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 84 Kurzschluss und Unterbrechung Nach Beseitigung des Kurzschlusses auf dem Kabel läuft AS-i ohne Quittierung wieder normal weiter. Bei einer Unterbrechung des Kabels arbeiten alle Slaves zwischen Master und Netzteil und der Unterbrechung normal weiter. © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 85 Doppeladressierung Doppeladdressierung: Zwei oder mehr Slaves am selben Strang haben die gleiche Adresse. Der AS-i-Master kann (noch) keine Doppeladressierung erkennen. © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 86 Training Zusammenfassung Automatisierungstechnik © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 87 Technische Daten AS-i 2.1 / Eckpunkte Topologie: Busmedium: Leitungslänge: Anzahl Slaves: Anzahl I/O`s: Zugriff: Adressierung: Nutzdaten: Zykluszeit: Sicherung: Modulation: Datenrate: Offene Baumstruktur. Ungeschirmte Zweidrahtleitung für Daten und Energie. 100 m, 300 m, (900/1200 m). 62 pro AS-i Strang (A/B-Slaves). Max. 248 Ein- + 186 Ausgänge (A/B-Slaves). Master-Slave. Feste, eindeutige Adresse im Slave. ♦ 4 Bit Daten (zyklisch) ♦ 4 Bit Parameter (azyklisch) ♦ 1 Wort (16 Bit) Analogdaten. Max. 10 ms (bei 63 Slaves). Identifikation und Wiederholung gestörter Telegramme. AFP (Alternierende Flankenpuls-Modulation). 156 - 166 kBit/s. © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 88 Technik-Entwicklung von AS-Interface Spezifikation V2.0 (1994) ♦ 31 Slaves, 5 ms Zykluszeit, 124 DI, 124 DO, max. 31 analoge Slaves. Spezifikation V2.1 (1998) ♦ 62 Slaves, 10 ms Zykluszeit, A/B-Technik, 248 DI, 186 DO, hardwareorientierte Analogdatenverarbeitung, max. 31 analoge Slaves, verbesserte Diagnose. Spezifikation V3.0 (2006/2007) ♦ 4DI/4DO in A/B-Technik. ♦ 8DI/8DO in A/B-Technik, 496 DI, 496 DO. ♦ Zusätzliche Analogprofile, max. 62 analoge Slaves, beschleunigte Analogdatenübertragung. ♦ Übertragung serieller Daten. © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 89 ENDE © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 90 mpressum ifm electronic gmbh VTD-STV Friedrichstr. 1 45128 Essen Germany [email protected] www.ifm.com © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 91 π Übertragungstechnik Die Übertragungstechnik des AS-Interface ist in verschiedener Hinsicht bemerkenswert. Hier ist auch ein grosser Teil der Robustheit des Systems begründet. Energie und Daten werden über dieselben Leitungen übertragen; Energie als Gleichspannung, die Daten als Wechselspannung. Ein elektrisches Filter sorgt dafür, dass sich diese beiden Komponenten wieder sauber trennen lassen. Die Daten müssen folglich so codiert sein, dass sie keinen Gleichstromanteil enthalten. Diese Forderung erfüllt die Manchestercodierung, und für diese haben sich die Entwickler entschieden. Im Gegensatz zu den meisten anderen Bussystemen sendet das AS-Interface die Bitfolgen in Form von Stromimpulsen. Darin liegt unter anderem auch die Fähigkeit über Schleifringe zu kommunizieren begründet. Als weitere Spezialität „rundet“ AS-Interface die Flanken der Impulse sin2 - förmig ab. Man kann zeigen, dass sich damit die unerwünschte Abstrahlung und – fast noch wichtiger – auch die entsprechende Einstrahlung deutlich verringern lässt. Manchester Codierung: Bei dieser Codierungsart liegt die Information im Wechsel des Pegels in der Bit-Mitte. Bei einer logischen Null wechselt das Signal in der Bit-Mitte von „High“ auf „Low“; bei der logischen Eins ist es umgekehrt. Vorteile dieses Verfahrens sind: Das Signal hat keinen Gleichstrom Anteil. Es ist daher geeignet für die Überlagerung von Energie und Daten. In jedem Bit kommt garantiert in der BitMitte ein Pegelwechsel vor. Dadurch lässt sich die Taktinformation (Tempo des Senders) ableiten. Man sagt, die Codierung wird transparent. Es ist bereits eine Fehlererkennung auf Hardwareniveau möglich. Störimpulse halten sich nicht an die Regel, in der Bit-Mitte zu wechseln! © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 93 Training Syntax bei der Programmierung Automatisierungstechnik © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 94 Syntax des Adresszugriffs auf binäre Slaves Stelle: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Beispiel: % a b c d e 1. Stelle: Immer % 2. Stelle a: Datentyp I Eingang (Input) Q Ausgang (Output) M Merker (Memory) 3. Stelle b: Datenlänge X Bitinformation B Byte (8 Bit) W Wort (16 Bit) 4. Stelle c: Masternummer 1 (Master 1) oder 2 (Master 2) bei Single- oder A-Slaves 11 (Master 1) oder 12 (Master 2) bei B-Slaves 5. Stelle d: Slavenummer 1 bis 31 6. Stelle e: Bitnummer 0 bis 3 © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 95 Syntax des Adresszugriffs auf analoge Slaves Stelle: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Beispiel: % a b c d e 1. Stelle: Immer % 2. Stelle a: Datentyp I Eingang (Input) Q Ausgang (Output) 3. Stelle b: 4. Stelle c: Analoger Integerwert und Masternummer 21 (Master 1) oder 22 (Master2) 5. Stelle d: Slavenummer 1 bis 31 6. Stelle e: Kanalnummer 0 bis 3 Datenlänge W Wort © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 96 Syntax des Adresszugriffs (Beispiele) %IX2.24.3 Eingang, Binär, Single- oder A-adressierter Slave, Master 2, Slave 24, Bit 3 (I4 auf Modul) %IX11.17.2 Eingang, Binär, B-adressierter Slave, Master 1, Slave 17, Bit 2 (I3 auf Modul) %QB1.9 Ausgang, Byte, Single- oder A-adressierter Slave, Master 1, Slave 9, alle 4 Bits %IW21.31.2 Eingang, Word (Analog), Master 1, Slave 31, Kanal 2 © 2013 ifm electronic gmbh, training department - uk, AS-Interface 2.1 V 3.8 97