AS-interface – datová síť pro nejnižší úroveň automatizace

AS-Interface

Sběrnice AS-Interface (AS-i) přináší efektivní a cenově výhodný způsob, jak k řídicímu systému připojit všechny senzory a akčních členy, které jsou instalovány na nejnižší úrovni automatizační hierarchie. Použitím bran (Link) lze propojit sítě AS-Interface s nadřazenými sítěmi PROFIBUS nebo PROFINET a realizovat tak jejich cenově výhodné prodloužení až k nejjednodušším senzorům a akčním členům. Standard AS-i je plně v souladu s IEC 62026-2. Všechny komponenty odpovídají specifikaci AS-i a jsou odpovídajícím způsobem testovány a certifikovány. Standard AS-i je široce akceptován mnohými výrobci.

Technická specifikace pro AS-Interface

Industry Mall

Vhodné řešení pro každou aplikaci

Technologie AS-i je vhodná jak pro malé aplikace s nízkou spotřebou tak i pro rozsáhlé sítě. Kromě standardní komunikace lze prostřednictvím AS-i přenášet i bezpečnostní data.

AS-Interface – řešení pro sítě dlouhé až 600 m

Vhodná volba pro rozsáhlé sítě a/nebo aplikace vyžadující zvýšený proudový odběr z AS-i kabelu (jmenovité napětí 30 V).

Síť AS-i se zkládá z masteru, napájecího zdroje a různých jednotek slave.

Výměnu dat po sběrnici řídí master metodou cyklického dotazování. Sběrnice a jednotky slave jsou napájeny cetrálně.

 

Pro snadné připojení AS-i sítí k řídicím systémům SIMATIC existují komunikační procesory (CP) a komunikační moduly (CM). AS-i síť lze začlenit do systému řízení stejně snadno jako v případě ostatních modulů pro SIMATIC. Kromě přímého připojení AS-i sítě k řídicímu systému lze využít bran k propojení AS-i s nadřazenou sítí PROFIBUS nebo PROFINET.

Hlavní parametry sítí AS-i

  • Počet slave zařízení: až 62 
  • Počet vstupů / výstupů: až 496 vstupů a 496 výstupů 
  • Topologie: libovolná, kombinovatelná, bez zakončovacích rezistorů 
  • Vodič: nestíněné dvouvodičové vedení pro data i napájení 
  • Délka sběrnice: standardně 100 m, s opakovači a extension plugem lze prodloužit až na 600 m 
  • Délka cyklu: 5 ms (typicky) 
  • Přenášená data: digitální a analogová (16 bitů)

 

Komplexní řešení a produktová nabídka od Siemens

Produktová řada přístrojů AS-i slave obsahuje vše, od standardních a bezpečnostních vstupně-výstupních modulů pro instalaci přímo na stroji nebo v rozvaděči: přes tlačítka, signální sloupky a polohové spínače až po výkonné motorové spouštěče nebo frekvenční měniče - včetně softwarových nástrojů (TIA Portal).

 

  • Kompletní produktová řada AS-i komponent pro standardní i bezpečnostní aplikace 
  • Začlenění AS-i technologie do koncepce programování a diagnostiky SIMATIC v inženýrském prostředí TIA Portal 
  • Integrace ASIsafe do programování úloh funkční bezpečnosti pro SIMATIC (např. Distributed Safety) 
  • Projektování, výpočty a ověření celého bezpečnostního řetězce obsahujícího přístroje s ASIsafe v nástroji Safety Evaluation Tool (testováno TÜV) 
  • Integrace AS-i sítí do systému řízení procesů PCS 7 Globální dodávky náhradních dílů, podpora a servis

ASIsafe – integrovaná bezpečnost

Technologie ASIsafe využívá stávající infrastruktury AS-i sítě a vyžaduje pouhé přidání přístrojů podporujících ASIsafe. Tato koncepce umožňuje přenos standardních i bezpečnostních signálů po jedné společné AS-i síti. Standard ASIsafe je certifikován TÜV do SIL 3 a PL e / Cat. 4.

ASIsafe je vhodné řešení jak pro malé lokální bezpečnostní obvody, tak i pro komplexní systémové řešení funkční bezpečnosti postavené na bezpečnostním PLC a Safety Integrated.

 

 

Výhody:

  • Přímé připojení bezpečnostních komponent (např. ovladače nouzového vypnutí, blokování dveří) k síti AS-Interface
  • Možnost implementace bezpečnostních funkcí použitím MSS 3RK3 nezávisle na řídicím systému
  • připojení bezpečnostních komponent k bezpečnostnímu PLC pomocí SIMATIC AS-i F-Links
  • Dostupné do úrovně bezpečnosti PL e / Cat.4 / SIL 3
  • Plně kompatibilní se standardními komponenty AS-i, které vyhovují IEC 62026-2

Komunikační modul SIMATIC AS-i F-Link, který patří do systému ET 200SP, umožňuje přímé připojení AS-i sítě k bezpečnostnímu kontroléru typu SIMATIC nebo SINUMERIK. Funkce SIMATIC AS-i F-Link spočívá v obousměrném přenosu telegramů mezi protokoly ASIsafe a PROFIsafe.

 

Tím lze využít výhody AS-i i ve složitých bezpečnostních aplikacích.

Jednotky ASIsafe slave zajišťují detekci bezpečnostních signálů, které vstupují do bezpečnostního programu řídicího systému. Ten zpracovává bezpečnostní funkce nezávisle na standardním programu. Výstupem bezpečnostního programu jsou povely, které řídicí systém posílá prostřednictvím protokolu PROFIsafe akčním členům např. motorovým spouštěčům.

 

Kromě toho mohou být předány bezpečnostní signály z protokolu PROFIsafe zpět do ASIsafe, např. pro bezpečné vypnutí spotřebičových vývodů přes AS-i.

 

 

SIMATIC AS-i F-Link – součást systému SIMATIC ET 200SP:

  • pro různorodé topologie a velký počet bezpečnostních senzorů a akčních členů
  • pro rozsáhlou a komplexní bezpečnostní logiku
  • pro velký počet bezpečně vypínaných obvodů
  • pro další zpracování bezpečnostních signálů na úrovni nadřazené průmyslové sběrnice

 

Lokální řešení ASIsafe vyžaduje doplnění standardní AS-i sítě pouze o MSS 3RK3 nebo bezpečnostní monitor a bezpečnostní jednotky slave. Není potřeba žádné bezpečnostní PLC ani speciální master. MSS 3RK3 monitoruje bezpečnostní senzory (např. ovladače nouzového vypnutí), vyhodnocuje logiku funkční bezpečnosti a provádí bezpečné vypnutí. Bezpečné vypnutí lze provést prostřednictvím distribuovaných bezpečnostních AS-i výstupů nebo přes výstupy, které jsou součástí MSS 3RK3 nebo bezpečnostního monitoru.

 

 

MSS 3RK3 a bezpečnostní monitory – vhodné pro úlohy:

  • s malým až středním počtem bezpečnostních jednotek slave
  • s malým počtem vypínaných obvodů
  • kde jsou cíleně odděleny bezpečnostní technologie a procesy od nadřazené průmyslové sběrnice nebo řídicího systému
  • s jednodušší logikou funkční bezpečnosti

AS-i Power24V – Úspora až 50 % pro malé aplikace do 50 m

AS-i Power24V umožňuje využití napájecího zdroje řídicího systému, který je téměř vždy instalován, také k napájení sběrnice. Jeho napětí je pro sítě s délkou do 50 m dostatečné.

 

AS-i Power24V rozšiřuje rozsah automatizační úrovně a je obzvláště vhodný pro kompaktní stroje (např. obráběcí stroje) a aplikace uvnitř rozvaděče. Využití již nainstalovaných napájecích zdrojů 24 V ve spojení s moduly pro oddělení dat představuje cenově výhodnou realizaci sítí AS-i do 50 m.

 

S moduly pro oddělení dat lze distribuovat data a napájení po jedné dvoužilové lince sítě AS-i. K jednomu napájecímu zdroji lze připojit více modulů pro oddělení dat pro více AS-i sítí, což přináší další snížení nákladů.

 
 
Výhody:
  • Úspora nákladů a místa eliminováním napájecího zdroje 30 V pro AS-i
  • Efektivní využití jednoho napájecího zdroje pro několik AS-i sítí
  • Zvýšení stupně standardizace u malých systémů
  • Snížení pořizovacích nákladů sítě AS-i
  • Výhody použití AS-i sítě, např. vysoká kvalita dat, rozšířená diagnostika a informace pro údržbu, integrovaná technologie ASIsafe, stejný maximální počet slave modulů jako u standardní AS-i

Produkty

Sběrnice AS-i a jednotky slave jsou centrálně napájeny ze zdroje, který představuje nedílnou součást sítě AS-i. Moduly pro oddělní dat umožňují přenos dat i energie po jedné dvouvodičové lince.

Jeden master může komunikovat až s 62 standardními nebo 31 bezpečnostními jednotkami slave. Naše produktová nabídka jednotek AS-i slave obsahuje vše od jednoduchých vstupně-výstupních modulů až po motorové spouštěče a frekvenční měniče.

Síť AS-Interface může být snadno připojena ke kontroléru SIMATIC nebo ke stanici ditribuovaných vstupů a výstupů prostřednictvím komunikačních procesorů (CP) nebo komunikačních modulů (CM). AS-i síť lze začlenit do systému řízení stejně snadno jako v případě ostatních modulů pro SIMATIC.

Standard ASIsafe je vhodný jak pro malé lokální bezpečnostní obvody, tak i pro komplexní systémová řešení funkční bezpečnosti, která jsou postavena na bezpečnostních PLC. Snadnou integraci umožňuje komunikační modul SIMATIC AS-i F-Link, který realizuje funkci brány mezi protokoly ASIsafe a PROFIsafe.

Kromě přímého připojení sítě AS-Interface ke kontroléru lze použít i brány (Link) pro propojení AS-i s nadřazenou sítí PROFIBUS nebo PROFINET. Brány mimo jiné umožňují uvedení AS-i sítě do provozu ještě před dokončením programu řídicího systému.

Produktová nabídka Siemens obsahuje všechny důležité komponenty pro uvádění do provozu, provoz a údržbu AS-i sítě. Mezi systémovými komponentami se nacházejí analyzátory sítě, adresovací přístroje a přístroje pro prodloužení maximální délky sběrnice.

Velké množství dalšího příslušenství jako jsou rozdělovače, odbočky M12, montážní desky a kabelové koncovky usnadňuje sestavení systému. 

Software

S příchodem SIMATIC STEP 7 V5.4 se stala konfigurace modulů AS-i maximálně jednoduchá a pohodlná. Výběr modulu slave a jeho vložení do projektu se provádí prostřednictvím dialogu pouhým kliknutím myši. Všechna specifická nastavení profilu (I/O a ID kódy) jsou volena automaticky na základě zvoleného modulu slave. Parametrizace probíhá prostřednictvím výběrových seznamů, a proto již není nutné dohledávat význam jednotlivých bitů v provozních pokynech. Dokumentaci systému usnadňuje komplexní popis, který je uložen v příslušných modulech.

Software MSS ES slouží k parametrování modulárního bezpečnostního systému MSS 3RK3 a umožňuje snadné nastavení bezpečnostních funkcí a využití komplexních diagnostických nástrojů.

AS-Interface poskytuje komplexní diagnostická data, která lze snadno vyčíst kontrolérem SIMATIC STEP 7. Tato data mohou být využita k reakci programu na aktuální stav systému nebo je lze zobrazit na ovládacím panelu s požadavkem na reakci obsluhy.

Implementaci umožňuje sada funkčních bloků pro S7-300 / 400 / 1200 a předdefinované obrazovky pro barevné grafické displeje ve velikosti 6", 8" (10") a 15". Obrazovky lze navíc ve WinCC přizpůsobit pro jiné velikosti displejů. Vizualizace obsahuje i diagnostiku jednotek AS-i master a slave.

 

STEP 7 V5.5 / WinCC flexible

Prostředí podporuje následující AS-i mastery a brány (Link):

  • CP343-2 (P)
  • IE/AS-i Link PN IO
  • DP/AS-i Link Advanced
  • DP/AS-i Link 20E

 

STEP 7 V11 SPS2 / WinCC V11 SP2

  • Prostředí podporuje následující AS-i mastery a brány (Link):
  • CM1243-2
  • CP343-2 (P)

Popis aplikace

Řídicí systémy SIMATIC, které jsou vybaveny rozhraním PROFINET, podporují funkci web serveru a zpřístupňují diagnostické nástroje přes průmyslový Ethernet. Libovolný webový klient (např. PC, Multi Panel, PDA) může získat přístup pro čtení modulů, programů a diagnostických dat přes standardní internetový prohlížeč. Uživatelé mohou prostřednictvím uživatelsky definovaných stránek implementovat např. koncept kontinuální diagnostiky.

 

Popis aplikace

Knihovna funkčních bloků AS-i zajišťuje integraci AS-i sítí do systému řízení procesů PCS7. Díky tomu lze při řízení procesů využít všech výhod připojení i těch nejjednodušších akčních členů a senzorů přes sběrnici. Knihovna obsahuje moduly pro přístup k vstupně-výstupním datům jednotek AS-i slave, moduly pro diagnostiku a faceplate pro PCS7 Maintenance Station.