ASI总线的信号传输系统

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AS-i 总线技术及其应用

AS-i 总线技术及其应用
护过压所危及的元件.它用于确保一级和二级快速保
护区间的信号传送.在过压模块激活时,会产生接地
错误和短暂的通信干扰.
在严重过载的情况下(超过了模块的限值),模块
会通过将 AS-i 电缆永久性的开路来保护整个区域,此
时模块自身也将损坏.
5 地址写入和监测维修模块
① 地址写入工具
86
《自动化仪表》第 26 卷第 7 期 2005 年 7 月
"AS-i 总线技术及其应用"讲座
第 10 讲 AS-i 总线辅助单元
王俊杰
AS-i 可被看作一个在它的应用领域中具有可以支
持用户各种网络连接的外围设备元件的系统.下面将
介绍一些虽然不是网络的重要元件,但却是有用的单
元:电源单元,中继器,地址写入单元,接地故障监视
器,过压保护器和监视器等.
允许在无特定的数据协议的情况下进行全双工操作,
也可以通过光学数据联接器进行扩展.
② 中继器
在网络中,如果要进行超越长度允许范围的扩展,
则需要采用中继器.中继器可以满足 AS-i 两方面的
要求,一方面对主机,中继器应该像从机一样,对从机,
则应该象主机一样.在这种方式下,中继器对所有在
线设备都是透明的.
的)来自被叫从机的下一条信息.进行转换的开关时
间由中继器充当的不同侧面来决定.在"从机一侧",
开关时间等于三个位间隔的最大值,这就是指在同步
从机开始回应主机的请求之前的最小主机暂停时间
(在此之前到达的回应与系统不符合).在"主机侧",
从机暂停时间(在从机回应之后)规定为一位的间隔时

AS-I总线教程

AS-I总线教程

AS-I总线教程1. 介绍1.1 现场总线系统概述在当今⼯业⾃动化中,⼀个复杂的系统包含⼤量的输⼊/输出信号,只通过⼀个中央控制器很难实现⾼要求的控制⽔平。

⼯业实践证明,将庞⼤的控制任务分割成多个⼩的,易于实现的⼦任务,即分布式控制,更加具有实际意义。

这就是需要通过总线系统将主控制器或PC 与各个⼦系统连接起来。

输⼊和输出设备也不可能再与PLC的中央信号模块直接连接。

他们通过⼀个I/O端⼦连接到相应地⼦系统中。

各⼦系统间同样通过总线互相联系,形成⼀个完整的控制系统。

这种解决⽅案具有下列特点:·信息(数据)通过总线传送·信息可以通过逻辑连接⽽传送到所有的⽹络设备中·将所有的传感器和执⾏器连接⾄主控制器中·各等级的控制器相互连接·对⽹络中各设备进⾏循环诊断⽹络的优点有:·灵活的系统结构,车间内可以很容易的在总线上增减设备·与传统接线相⽐,调试更加⽅便·数据集中处理·由于接线减少,故障率降低·故障处理更加优化,可靠性提⾼·维护成本低1.2 ⽹络等级为了更好的理解企业中的信号流,我们可以将⽹络分为⼏个等级。

信号不仅在每个层中传输,在各层之间也相互联系,也就是说,在横向和纵向两个⽅向上延伸。

每个等级的⽹络都与上下相邻的⽹络连接,可以判定相互间通讯的需求。

在最上层⽹络,存在众多复杂的计算机系统,能够不定期的对各种复杂数据进⾏响应,⼤量的通讯参与者和响应者在⽹络中相互协调。

在最底层,依然有很⼤的信息吞吐量,只是数据相对要少于上层结构。

在⾃动化系统⽹络中可以分为以下5层结构:·计划编制层(Planning Level),对来⾃⽣产层的信息进⾏评价,组织编排并协助⽣产部门进⾏决策。

在这⼀层中,不论是信息量还是传输速率和距离都是最⼤的。

·控制层(Control Level),对每个⽣产层进⾏协调。

asi原理

asi原理

asi原理ASI(Asynchronous Serial Interface)是一种串行通信接口,它在数字电路中被广泛应用。

ASI接口可以传输数据、音频和视频等信息,其原理和应用领域十分重要。

首先,我们来了解一下ASI接口的工作原理。

ASI接口采用同步传输方式,即在数据传输时,发送端和接收端需要通过时钟信号进行同步。

在传输数据时,发送端将数据按照时钟信号进行分帧,并通过同步字节进行同步。

接收端在接收到数据后,通过同步字节和时钟信号进行解帧和解码,从而获取原始数据。

这种同步传输方式可以有效地保证数据的准确性和稳定性,适用于对数据传输质量要求较高的场合。

其次,ASI接口的应用领域非常广泛。

在数字电视领域,ASI接口常用于数字电视信号的传输和接收。

数字电视信号经过编码和调制后,通过ASI接口进行传输,然后在接收端通过ASI接口进行解码和解调,最终显示在电视屏幕上。

在视频监控领域,ASI接口也被广泛应用于视频信号的传输和接收,可以实现远程监控和视频回传。

除此之外,ASI接口还可以用于音频设备、广播系统、通信设备等领域,为数字信号的传输提供了便利和稳定性。

总的来说,ASI接口作为一种串行通信接口,在数字电路中具有重要的应用价值。

它采用同步传输方式,能够保证数据的准确性和稳定性,适用于对数据传输质量要求较高的场合。

在数字电视、视频监控、音频设备、广播系统、通信设备等领域都有着广泛的应用,为数字信号的传输提供了便利和稳定性。

因此,对ASI接口的原理和应用进行深入的研究和了解,对于数字电路领域的工程师和技术人员来说,具有重要的意义。

希望通过本文的介绍,能够对ASI接口有一个更加深入的了解,为相关领域的工作和研究提供帮助。

白话说电气_ASI总线介绍(有实物图)

白话说电气_ASI总线介绍(有实物图)

ASI 很简单,类似于DP网络,DP走的是DP通讯线,ASI走的是扁平电缆。

协议不细说。

这两个网络可以通过网关模块互联,互相读写数据。

AS-I总线介绍AS-i(actuatorsensorinterface)是传感器/执行器接口的缩写。

1994年,为推进二进制传感器、执行器与总线适配接口的研究和推广,由欧洲几大行业公司倡议,联合成立了AS-i社团组织,后来逐渐发展壮大,吸纳了世界著名的传感器、执行器制造商和研究单位,发展成为国际AS-i组织。

2002年9月20日,中国AS-I用户组织成立,主要参加单位包括:P+F、FESTO、SIEMENS(关于西门子对于ASI通讯的支持,我们实际项目中有使用西门子的343-2模块,就是ASI的主控制器,或者叫做扫描模块)、ASINTERNATIONAL、ITEI、SEARI、TSINGHUA等。

AS-Interface(Actuator-Sensor-Interface)是执行器-传感器-接口的缩写,ASI现场总线能够直接连接二进制执行器和传感器,形成自动化底层控制系统,是属于现场总线(FIELDBUS)下层设备层的监控网络系统。

所以在之前关于现场总线分类的文章中找不到对于ASI总线的介绍。

这是一个比较小的低成本的属于设备层的总线技术。

AS-Interface总线体系为主从结构,AS-Interface主机和控制器(IPC、PLC、DC)总称为系统主站(MASTER)。

从站(SLAVE)有两种,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。

主从站之间使用非屏蔽非绞接的两芯电缆,其中使用的标准AS-Interface扁平电缆使用专利的穿刺安装方法,连接简单可靠。

在2芯电缆上除传输信号外,还传输网络电源。

AS-Interface总线系统是一个开放的系统,它通过主站中的网关可以和多种现场总线(如FF、Profibus、Devicenet、Ethernet等)相连接。

AS—i总线技术及AS—i安全工作系统在带式输送机上的应用

AS—i总线技术及AS—i安全工作系统在带式输送机上的应用

AS—i总线技术及AS—i安全工作系统在带式输送机上的应用【摘要】本文主要介绍了西门子AS-i总线技术在带式输送机上的应用,西门子AS-i总线技术产品做为西门子分布式传感器层网络应用,具有安装简单,价格低廉和维护方便的特点,同时为了保障人身和设备安全,避免事故的发生,还提供了AS-i安全工作系统。

【关键词】AS-i AS-i safe;故障安全一、项目简介作为大宗散状物料连续输送设备,带式输送机广泛应用于钢铁、煤炭、港口码头、电力、建材等国民经济各行业,长距离带式输送机控制系统现必需采用智能化的故障诊断及监控功能,北方重工集团是中国重机协会带式输送机分会理事长单位,全国带式输送机行业排头兵企业,带式输送机设计研发能力和总体技术水平、产品国内外市场占有率均居全国首位,北方重工集团与巴西淡水河谷公司签订了露天煤矿用三条带式输送机设计、生产制造和调试合同,带式输送机的水平长度:1161m,由于该胶带机距离比较长,需要采集的控制信号数量比较多,如果只按传统的每个开关接一根电缆方法会使用很多电缆,成本比较高,并且检修起来工作量大,而且电缆距离比较长,模拟量信号会出现衰减现象,因此采用了西门子AS-I总线技术,通过一根黄色的AS-i电缆,将皮带机上的所有输入输出信号并联在一起,可减少大量的控制电缆和因此产生安装费用,若用户因工艺流程变化需要增加开关、改变输出动作,或在运行中出现开关损坏或者其他故障时,则AS-i总线系统具有的快速安装、故障诊断、自动测试、预防性维护、程序参数变化等功能可以大大缩短系统重新配置和排除故障的时间,既提高了效率,又节省了资金。

二、系统构成1、AS-i总线技术介绍AS-i(actuator sensor interface)是传感器/执行器接口的缩写,是属于底层设备级的总线系统,主要针对执行器、传感器接口。

是一种用来在控制器(主站Master)和传感器/执行器(从站Slave)之间双向交换信息的主从结构监控网络,AS-Interface对于它上一层的PLC以及现在盛行的、上位的现场总线系统是完全开放的。

ASI异步串行口,SDI、TS、ASI、DS3码流的的区别

ASI异步串行口,SDI、TS、ASI、DS3码流的的区别

ASI异步串行口,SDI、TS、ASI、DS3码流的区别ASI环路输入输出是什么意思?就是传输流数据信号的一种接口,类型有三种:即同步并行接口(SPI)、异步串行接口(ASI)和同步串行接口(SSI)。

SPI全称是"Serial Peripheral Interface",意为串行外围接口。

其中,ASI和SPI接口较常用。

ASI接口的数据传输速率为270Mb/s,在进行码率调整之前,需要将ASI接口中的同步字节删除,进行串并转换,再进一步处理。

SPI接口传输数据率可变,帧与帧之间必须是连续的。

ASI接口卡的主要功能是将MPEG-2的传送流数据用DVB-ASI或SPI接口以恒定码率传送出去。

传送流数据可以是编码器、复用器或者别的传送流产生器产生并通过计算机的PCI总线按批传送至该传送卡。

传送卡先将数据缓存,然后根据用户所要求的输出码率将数据输出。

传送码率可在用户控制界面上预先设定,要求该码率与数据输入速率保持一致。

可应用于图像传输系统、数据传输系统、监控系统、电视会议系统、机顶盒前端等。

我们在使用编解码、复用、适配设备时常常会接触到TS流、SDI、ASI、SD3接口,它们的说明书也常常把ASI称作TS流,它们之间有什么不同呢?我们知道模拟信号(也叫连续信号)经过抽样、量化后变成在时间和幅度上都不连续的信号(也叫离散信号),这样的信号还不是数字信号,需要把离散信号转换成数字符号(如自然二进制码),这种码流是没有经过编码压缩的基带信号,码率较大,占用较大的传输带宽,这种码流的传输接口是SDI接口,也叫串行数字接口,码率是270 M,它属于信道码流,有些厂家的编码器除了复合视频输入端口还有SDI输入端口。

TS流是信源码流,最高码率为44.209 Mbit/s,它是经过信源编码后的压缩码流,为了使欲传输的信源信息在传输速率一定的条件下更快更多地传输,还要把数据进行压缩,也就是通过信源编码去掉信息中多余的部分,从而提高通信的有效性,信源编码包括霍夫曼编码、LZ编码等多种SDI 是Serial Digital Interface 的缩写,也就是串行数字接口,串行接口是把数据字的各个比特以及相应的数据通过单一通道顺序传送的接口。

AS-i 简介

AS-i 简介

AS-i 简介
AS-i是直接连接现场传感器,执行器的总线系统。

生产过程的自动化是绝对离不开传感器和执行器的。

例如,在一个传输中心需要用光栅去检测传送带上包裹的位置;灌装车间需要检测液位的高低;钢材加工车间需要识别正确的切割位置,等等。

传感器作为过程控制的"视觉和听觉"是无处不在的。

AS-i总线使靠近现场的简单模块(传感器、执行器和操作员终端等)能够连接成最底层控制系统,这是自动化技术的一种最简单、成本最低的解决方案。

成本优势是非常可观的:例如,根据德国慕尼黑工业大学的研究结果,在一个铣床上采用AS interface 后,可以节约至少25%的安装费用。

尽管采用AS interface 模块的初始成本比较高,但通常获得15%~30%的成本节约是没有问题的。

AS-i 总线的构成
构建一个最小的AS-i 网络,必须具备四类产品:
一AS-i 主站
AS-i 总线网络为单主站系统,主站在精确的时间间隔内向其它站点从站传送数据。

二从站模块
▪I/O 从站模块-用于连接现场普通I/O
IP20 防护等级:用于安装在控制柜内
IP65/67 防护等级:用于直接安装在恶劣现场
▪智能型从站-这类传感器内置AS-i 芯片,有自己的从站地址
按钮/ 指示灯,信号灯柱
传感器
电机起动器
▪逻辑模块:LOGO!
三供电单元
用于对从站供电,电压等级为30VDC。

AS-i 电源必需能够同时保证数据解耦和从站供电(普通标准电源不适合)。

四网络部件
▪电缆:黄色和黑色异形电缆
▪中继器/ 扩展器
▪编址和诊断单元。

ASI总线

ASI总线
PB 奇偶校验位 在主站请求信息中不包括结束位为1的各位总和必须是偶数。
EB 结束位 请求结束,0为无效,1为有效。
在ASI报文中从站应答由以下具体信息组成:
ST 起始位 从站应答开始,0为有效,1为无效。
I0~I3 信息位 要传输的信息(4位),应答类型。
主站发出的请求信号位序列首先转换为能执行相位变换的位序列,即曼彻斯特II编码,这样就产生了相应的传输电流。当传输电流通过电感元件时会产生电压突变,就产生了请求信号电压。每一个增加的电流产生一个负电压脉冲,而每一个减小的电流产生一个正电压脉冲,通过这种方法从站很容易得到请求信号。因为信号是叠加在电源上的,所以信号电压有时会大于从站的电源电压。在从站内并不需要电感元件,这就使得智能型传感器/执行器上的带有Slave Chip元件的一体化从站电路更小、更简单、更经济。在从站中接收电缆上的请求信号电压并转化为初始的位序列,就完成了一次主站向从站的请求信号的转换过程。
ASI电缆的等效电路模型,分为两芯电缆和带屏蔽层两芯电缆两种模型。电阻(R’)、电容(C’)、电感(L’)和电导(G’)值为ASI电缆的等效参数。传输速率为167Kb/s时,两芯电缆总的极限参数范围为:R’=20-50mΩ/m,L’=200-600nH/m,C’=35-70pF/m,G’=1-3μS/m。在同样的传输速率下,带屏蔽层的两芯电缆的极限参数为:R’s=10mΩ/m,Ls’=800nH/m,Cs’=300pF/m,Gs’=15μS/m。
在以上9种主站请求报文中,数据和参数的传输有两种,设置和改变从站地址的有两种,对从站进行识别和查询的有5种。表1列出的是主站9种报文的名称和内容。
6 传输故障特征
如果在非屏蔽电缆上进行高速ASI传输通信,那么电磁兼容性(EMC)问题就非常重要了。发射干扰和现场的场强幅射干扰都不应超过欧洲标准EN55011给出极限值,ASI系统的抗干扰能力在IEC801文件中已有详细的说明。大量的ASI系统测试数据表明,由于传输信号采用了正弦平方波,因此ASI系统的发射干扰保持在IEC的规定值以下。ASI系统对于静态放电在26M-1GHz频率范围内的电磁高速瞬间干扰的抵抗能力可达到3级。在最坏的情况下,通信将出现故障,但系统具有检测作用并可以对报文进行重发。因为是短信息,重发不会增加周期时间,只有在报文发生严重错误时,才会增加报文的周期长度。当位传输错误率在70b/s时,系统周期大约为5ms;如果错误率再高一点,周期时间变化不大,ASI仍能保持它所有的作用。只有误差超过5000b/s时,正常的数据传输才难以维持。

ASI总线的原理和技术特点

ASI总线的原理和技术特点

ASI总线的原理和技术特点发表时间:2018-09-10T11:03:11.297Z 来源:《基层建设》2018年第21期作者:王淑英[导读] 摘要:ASI总线是一种主从结构的底层网络系统,主机和从机通过2芯电缆可以组成多种拓扑结构的双向数字通信系统。

河南中烟工业有限责任公司黄金叶生产制造中心河南郑州 450016 摘要:ASI总线是一种主从结构的底层网络系统,主机和从机通过2芯电缆可以组成多种拓扑结构的双向数字通信系统。

信号和电源共用2芯电缆,信号以开关量为主,通过网关主机可以和现场总线连接。

ASI总线技术成熟、简单可靠、费用较低,很快会成为国际标准。

因此在自动化和低压电器系统中会有广阔的发展前途和应用领域。

关键词:ASI总线;原理;技术特点执行器-传感器接口总线系统(Actuator-Sensor Interface,ASI)是一种用来在控制器(主站)和传感器/执行器(从站)之间双向交换信息的总线网络。

它属于现场总线(Fieldbus)下面的底层通信网络系统。

一个ASI总线系统通过它主站中的网关可以和多种现场总线(如FF、Profibus、CANbus等)相连接。

ASI主站可以作为现场总线的一个节点服务器,在它下面又可以连接一批从站。

ASI总线主要用于具有开关量特征的传感器和执行器系统,传感器可以是各种原理的位置接近开关,温度、压力、流量、液位开关等;执行器可以是各种开关阀门、声、光报警器,也可以是继电器、接触器等低压开关电器。

当然,ASI总线也可以连接模拟量设备,只是模拟信号的传输要占据多个传输周期。

在连接主站和从站的2芯电缆上除传输信号外,同时还提供工作电源。

一、ASI总线的体系结构ASI总线为主从结构,主机(Master)是整个系统的中心,它可以安装在控制器,如工业PC机(IPC)、可编程控制器(PIC)以及数字调节器(NC)内部。

它使用专门的插卡插入到PC机或PIC的总线槽内,把ASI和控制器的CPU连接起来,主机和控制器总称为系统的主站。

asi模块工作原理

asi模块工作原理

asi模块工作原理
ASI(Asynchronous Serial Interface,异步串行接口)模块是一
种用于处理串行数据的硬件电路模块。

它可以接收和发送异步串行数据,例如UART信号。

ASI模块的工作原理如下:
1. 数据接收:ASI模块会接收从外部设备发送过来的串行数据。

当检测到数据到达时,ASI模块将数据存储在接收缓冲区中。

2. 数据处理:ASI模块会对接收到的串行数据进行处理。

它会
解析数据包、检查数据的完整性,并进行相应的错误处理。

3. 数据传输:处理完数据后,ASI模块将数据传送到主机系统
的内存中。

这可以通过DMA(Direct Memory Access,直接内
存访问)或中断方式完成。

4. 数据发送:ASI模块可以从主机系统的内存中获取要发送的
数据。

它将数据转换为串行信号,并通过输出引脚发送给外部设备。

5. 校正时钟:ASI模块通常包含一个时钟校正机制,用于确保
与外设设备之间的数据传输速率同步。

它会根据预定的时钟频率发出时钟信号,以便同步数据的接收和发送。

总的来说,ASI模块通过接收、处理、传输和发送数据,实现
了主机系统和外设设备之间的异步串行数据交换。

它能够提供
可靠的数据传输和接收机制,并且可以与各种不同的外设设备进行通信。

AS-I总线系统介绍

AS-I总线系统介绍

系统的特点
系统开放:兼容流行的和现场总线。 安装方便:穿刺式连接 接线简单:标准的接口 维护方便:自动诊断故障,实现快速维护和处理
AS-I系统接线图示
AS-I总线使用一根双芯扁平电缆,灵活的布线,将所有信号通过从站采集,连接 到主站,大大减少了电缆和组件的使用。与传统的布线方法相比,这是该系统的 优势。
AS-I总线系统介绍
目录
必威公司简介 AS-I总线系统介绍 AS-I的穿刺安装技术 AS-I的网络结构 AS-I的扩展 AS-I兼容性 AS-I的应用
必威—— AS-I总线系统专家
必威自动化设备有限公司92年成立,总部在德国曼海姆,是全球AS-I自动化 和安全技术的主要供应商之一。 研发出世界上第一款AS-I网关,作为行业内的从站测试参考; 研发出第一台带诊断功能的AS-I主站,为AS-I注入新的技术推力; 生产出第一台符合规范3.0的AS-I主站,是AS-l领域的领先者。
AS-I系统组成

网关(主站) 从站 AS-I电缆 AS-I电源
网关
集成了与不同的上层协议匹配的接口,把现场信号传送给 上一级,同时把上一级的控制命令传送给现场设备。 AS-I网关带有液晶屏,菜单式操作 实时监测从站状态 故障诊断和显示 方便查找故障
AS-I电源
具有数据解耦功能,高稳定性 有短路保护 1.8A-8A AS-I电源的电压是29.5-31.6V.
的互操作性
AS-i产品开发时就规范它是标准接口,目前有300多家最著名传感器
和执行器的制造商均支持AS-I
产品向后兼容,新版本的主站可以和旧版本的从站通讯
必威是Allen-Bradley的合作伙伴,有专门匹配AB ControlLogix, DeviceNet,EtherNet等协议的网关。

AS-I总线系统介绍

AS-I总线系统介绍

的互操作性
AS-i产品开发时就规范它是标准接口,目前有300多家最著名传感器
和执行器的制造商均支持AS-I
产品向后兼容,新版本的主站可以和旧版本的从站通讯
必威是Allen-Bradley的合作伙伴,有专门匹配AB ControlLogix, DeviceNet,EtherNet等协议的网关。
AS-I系统组成

网关(主站) 从站 AS-I电缆 AS-I电源
网关
集成了与不同的上层协议匹配的接口,把现场信号传送给 上一级,同时把上一级的控制命令传送给现场设备。 AS-I网关带有液晶屏,菜单式操作 实时监测从站状态 故障诊断和显示 方便查找故障
AS-I电源
具有数据解耦功能,高稳定性 有短路保护 1.8A-8A AS-I电源的电压是29.5-31.6V.
AS-I总线系统介绍
目录
必威公司简介 AS-I总线系统介绍 AS-I的穿刺安装技术 AS-I的网络结构 AS-I的扩展 AS-I兼容性 AS-I的应用
必威—— AS-I总线系统专家
必威自动化设备有限公司92年成立,总部在德国曼海姆,是全球AS-I自动化 和安全技术的主要供应商之一。 研发出世界上第一款AS-I网关,作为行业内的从站测试参考; 研发出第一台带诊断功能的AS-I主站,为AS-I注入新的技术推力; 生产出第一台符合规范3.0的AS-I主站,是AS-l领域的领先者。
AS-I总线的发展
1990 由11家知名生厂商共同联合开发 1992 AS-i 协会成立,制定行业规范 1994 AS-I推出2.0版本 2004 AS-I推出3.0版本 AS-i 总线自90年推出,94 年加以推广应用,至今已经历了近20年的发展,截止 到2010年时,全球安装节点数超过2000万。

asi模块工作原理

asi模块工作原理

asi模块工作原理ASI(Asynchronous Serial Interface)模块是一种在数字系统中用于传输信息的串行接口模块。

它基于非同步通信原理,通过将数据以比特的形式进行传输,实现不同模块之间的数据交换。

ASI模块的工作原理如下:1. 数据传输方式:ASI模块采用的是异步通信的方式,即发送端和接收端的时钟频率不一致。

在ASI模块中,发送端先将要传输的数据拆分成比特序列,然后按照一定的时序将比特序列发送给接收端。

接收端在接收到比特序列后,根据接收到的时钟信号对其进行重新组装,还原成原始的数据。

2. 数据帧结构:ASI模块将数据按照一定的格式进行传输,其中包括起始位、数据位、校验位和停止位。

起始位用于标识数据传输的开始,一般为逻辑低电平。

数据位包含要传输的实际数据,可以是一个或多个比特。

校验位用于检测传输过程中的错误,常用的校验方式有奇偶校验和循环冗余校验(CRC)。

停止位用于标识数据传输的结束,一般为逻辑高电平。

3. 时钟信号生成:ASI模块中,发送端和接收端都需要时钟信号来同步数据传输。

在发送端,时钟信号用于控制数据的发送速率和时序。

通常,时钟信号由主控制器生成,并通过一个时钟分频器产生所需的波特率。

在接收端,时钟信号用于对接收到的数据进行同步。

接收端通常会有自己的时钟信号发生器,用于生成与发送端相同频率的时钟信号。

4. 数据传输过程:在ASI模块中,数据传输是通过发送端和接收端之间的数据线连接实现的。

发送端将数据按照一定的格式发送到数据线上,接收端通过接收数据线上的信号来接收数据。

发送端和接收端之间需要进行一定的协议约定,包括数据的传输顺序、时钟的同步方式等。

5. 错误检测和纠正:ASI模块中,为了保证数据传输的可靠性,通常会采用一些错误检测和纠正的技术。

常用的错误检测方法包括奇偶校验、CRC等,用于检测传输过程中的比特错误。

如果检测到错误,可以使用一些纠正技术,如重新发送数据或使用纠错编码来纠正错误。

白话说电气-ASI总线介绍(有实物图)

白话说电气-ASI总线介绍(有实物图)

ASI 很简单,类似于DP网络,DP走的是DP通讯线,ASI走的是扁平电缆。

协议不细说。

这两个网络可以通过网关模块互联,互相读写数据。

AS-I总线介绍AS-i(actuatorsensorinterface)是传感器/执行器接口的缩写。

1994年,为推进二进制传感器、执行器与总线适配接口的研究和推广,由欧洲几大行业公司倡议,联合成立了AS-i社团组织,后来逐渐发展壮大,吸纳了世界著名的传感器、执行器制造商和研究单位,发展成为国际AS-i组织。

2002年9月20日,中国AS-I用户组织成立,主要参加单位包括:P+F、FESTO、SIEMENS(关于西门子对于ASI通讯的支持,我们实际项目中有使用西门子的343-2模块,就是ASI的主控制器,或者叫做扫描模块)、ASINTERNATIONAL、ITEI、SEARI、TSINGHUA等。

AS-Interface(Actuator-Sensor-Interface)是执行器-传感器-接口的缩写,ASI现场总线能够直接连接二进制执行器和传感器,形成自动化底层控制系统,是属于现场总线(FIELDBUS)下层设备层的监控网络系统。

所以在之前关于现场总线分类的文章中找不到对于ASI总线的介绍。

这是一个比较小的低成本的属于设备层的总线技术。

AS-Interface总线体系为主从结构,AS-Interface主机和控制器(IPC、PLC、DC)总称为系统主站(MASTER)。

从站(SLAVE)有两种,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。

主从站之间使用非屏蔽非绞接的两芯电缆,其中使用的标准AS-Interface扁平电缆使用专利的穿刺安装方法,连接简单可靠。

在2芯电缆上除传输信号外,还传输网络电源。

AS-Interface总线系统是一个开放的系统,它通过主站中的网关可以和多种现场总线(如FF、Profibus、Devicenet、Ethernet等)相连接。

ASI 通信介绍

ASI 通信介绍

Proprietary and confidential — do not distribute
© 2015 Abbott Laboratories
AS-i的原理
AS-i的报文
主站请求报文有12种:
Proprietary and confidential — do not distribute
© 2015 Abbott Laboratories
Proprietary and confidential — do not distribute
© 2015 Abbott Laboratories
AS-i网络拓扑
AS-i网络扩展结构
AS-i网络每个网段的长度限制在100m内,有时就不能满足实际要求,这时可以使用中继器 来扩展AS-i网络的长度。中继器把2个AS-i网段连接起来,提供信号的缓冲和隔离。每个网 段均需要自己的供电单元。 每个中继器都带来了一定的信号延时,为了保证AS-i总线的循环时间不超过5ms,所以中 继器的数量是受到限制的。具体规定是任意从站和主站之间的中继器的数量不能超过2个。 所以从此看出,AS-i网络的最大距离可以延伸到300m。但因为AS-i网络可以进行任意的 拓扑,你可以看到下图中的网络长度可能远不只300m。
© 2015 Abbott Laboratories
AS-i的原理
AS-i从站编址
AS-i可以自动的从plc中获得16个字节提供给外部装置:
Proprietary and confidential — do not distribute
© 2015 Abbott Laboratories
AS-i的原理
AS-i的原理
AS-i的报文
主站请求报文有12种:

asi总线规约

asi总线规约

ASI(Actuator-Sensor Interface)总线规约是一种用于连接传感器和执行器的通信协议,常用于工业自动化领域。

ASI总线规约定义了数据传输的物理层和数据链路层,使得传感器和执行器能够以标准化的方式进行通信。

以下是ASI总线规约的一些主要特点:
1. 双向通信:ASI总线支持设备之间的双向通信,即传感器和执行器都可以发送和接收数据。

2. 可靠性高:采用差分信号传输方式,具有较强的抗干扰能力,保证了数据传输的可靠性。

3. 实时性强:数据传输速率较快,能够满足实时控制的要求。

4. 灵活性高:支持多种传输速率和传输距离,可以根据实际需求进行配置。

5. 成本低廉:采用简单的通信协议和硬件接口,降低了系统的成本和维护成本。

总之,ASI总线规约是一种简单、可靠、灵活、低成本的通信协议,适用于工业自动化领域中的传感器和执行器之间的通信。

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ASI总线的信号传输系统2008-07-21 09:38ASI(Actuator-Sensor Interface)是用于在控制器(主站)和传感器/执行器(从站)之间进行双向、多站点数字通信的总线网络,它由主站、从站、传输系统3部分组成,而传输系统又由两芯传输电缆、ASI电源和数据解耦电路构成。

1 传输电缆ASI总线推荐使用的电缆型号为CENELEC或DIN VDE 0281[CENE-90],并且要标明HO5VV-F2x1.5,这是一种两芯、横截面积为1.5mm2的柔性电源线,它既便宜又随处可见。

另一种是具有相同电特性的ASI专用扁平电缆,它在安装上非常方便。

因为ASI电缆既要传输信号又是要提供电源,所以在选择电缆时必须注意两个方面的技术指标:第一是通信频谱特性,第二是直流阻抗特性。

在认为有较大干扰的情况下,则需要选择使用屏蔽电缆,如型号为(N)YMHCY-02x1.5的电缆,但它也必须满足规定的频谱特性要求。

特别要注意的是屏蔽层在ASI电源端只能接地,而不能接在ASI+和ASI-端。

ASI电源的电压为29.51-31.5VDC,每个从站向传感器/执行器提供的电源电压VDC(+10%或-15%)。

在一个ASI总线系统中,ASI电源可给31个从站提供的最大电流为2A,因此每个从站平均消耗的电流为65mA。

如果从站带动的执行器功率较大,所需电流大于65mA时,则必须外接辅助电源。

整个系统允许在ASI 电缆上的最大压降为3V,因此电缆的横截面积不能小于1.5mm2,这样才能保证网络中每个从站都能得到规定的电压值。

ASI电缆的等效电路模型,分为两芯电缆和带屏蔽层两芯电缆两种模型。

电阻(R’)、电容(C’)、电感(L’)和电导(G’)值为ASI电缆的等效参数。

传输速率为167Kb/s时,两芯电缆总的极限参数范围为:R’=20-50mΩ/m,L’=200-600nH/m,C’=35-70pF/m,G’=1-3µS/m。

在同样的传输速率下,带屏蔽层的两芯电缆的极限参数为:R’s=10mΩ/m,Ls’=800nH/m,Cs’=300pF/m,Gs’=15µS/m。

ASI电缆的复数阻抗与传输速率之间的关系对系统的响应特性具有十分重要的意义。

在传输速率为167Kb/s时,阻抗为80-120Ω,而低于或高于167Kb/s 时,阻抗会迅速下降,因此当采用167Kb/s的传输速率时,将得到最大的信号幅值。

2 信号调制过程ASI信号在传输前要进行调制,采用什么调制方法要考虑诸多的因素。

例如附加在电源电压上的传输信号必须是交变的;主站和从站之间的双向通信要求双主都能够产生简单、有效和节省时间的窄带传输信号;使用非屏蔽电缆时不应有太多的干扰等等。

ASI信号的调制采用交变脉冲调制方式(APM),这是一种在基频进行调制的串行通信方式。

主站发出的请求信号位序列首先转换为能执行相位变换的位序列,即曼彻斯特II编码,这样就产生了相应的传输电流。

当传输电流通过电感元件时会产生电压突变,就产生了请求信号电压。

每一个增加的电流产生一个负电压脉冲,而每一个减小的电流产生一个正电压脉冲,通过这种方法从站很容易得到请求信号。

因为信号是叠加在电源上的,所以信号电压有时会大于从站的电源电压。

在从站内并不需要电感元件,这就使得智能型传感器/执行器上的带有Slave Chip 元件的一体化从站电路更小、更简单、更经济。

在从站中接收电缆上的请求信号电压并转化为初始的位序列,就完成了一次主站向从站的请求信号的转换过程。

信号传输的电压脉冲被设计成正弦平方波方式,但要考虑到低频干扰的影响,通过选择合适的传输波形可以提高可靠性。

经过这种调制后的信号在规定的拓扑结构中,每两位脉冲信号的间隔只有6μs。

3 电源和数据解耦ASI电源和与之相连的数据解耦电路,ASI电源可以提供29.5-31.6VDC电压,完全满足国际电工委员会(IEC)对安全隔离低电压的技术要求,最大可输出2A 电流,并具有可靠的短路过载保护。

数据解耦电路由两个50μH的电感和两个39Ω的电阻相互并联组成,通过电感可以将传输信号的电流脉冲转变为电压脉冲,同时它还具有防止数据传输频率信号经过电源而造成短路的作用,两个电阻代表了网络的边界终端。

为使电路信号噪声最低,必须采用高对称性的电路结构,两个电容CE和两个电感L应完全相等,接地点要可靠接地,若采用屏蔽电缆,屏蔽层也应接到地上。

如果2A电流仍不能满足从站的要求,就必须采用带有辅助电源的从站模式或使用带有附加电源的中继器。

4 访问方式和报文ASI总线系统为主从结构,采用请求-应答的访问方式。

主站先发出一个请求信号,信号中包括从站的地址。

接到请求的从站会在规定的时间内给予应答,在任何时间只有1个主站和最多31个从站进行通信。

一般访问方式有两种:一种是带有令牌传递的多主机访问方式;另一种是CSMA/CD方式,它带有优先级选择和帧传输过程。

而ASI的访问方式比较简单,为了降低从站的费用、提高灵活性,一方面在不增加传输周期的条件下尽量包括更多的参数和信息,另一方面传输周期的时间应能自动调整,例如系统中只有6个从站时,传输周期为1ms,而有31个从站时周期约为5ms。

如果在网上有短暂的干扰时,主站没有收到从站的应答信号或收到的是错误无效的信号时,主站可以重发信息而无需重复整个传输周期。

ASI总线的总传输速率为167Kb/s,它包括所有功能上必要的暂停。

允许的网络传输速率为53.3Kb/s,从这一点看它的传输效率为32%,与其它现场总线系统相比,这个数值较好。

但在电磁干扰的环境下应采取进一步措施,以保证数据传输的可靠性。

一个ASI报文由主站请求、主站暂停、从站应答和从站暂停4个环节组成。

所有的主站请求都是14位,从站应答为7位,每一位的时间长度为6µs。

主站暂停最少为3位,最多为10位。

如果从站是同步的话,在主站3位暂停后从站就可以发送应答信号。

如果不是同步信号,那么从站就必须在5位暂停后发送应答信号,因为在这段时间内从站会在接收到完整有效的请求信号后监测主站的暂停情况,看看是否还会有其它信息。

但是如果主站在10个暂停位后没有接收到从站的应答信号的起始位,主站会认为不再有应答信号而发出下一个地址的请求信号。

从站的暂停只有1位或2位的时间。

在ASI报文中主站请求由以下具体信息组成:ST 起始位主站请求开始,0为有效,1为无效。

SR 控制位数据/参数/地址位或命令位,0为数据/参数/地址位,1为命令位。

A0~A4 从站地址位被访问的从站地址(5位)。

I0~I4 信息位要传输的信息(5位),请求类型。

PB 奇偶校验位在主站请求信息中不包括结束位为1的各位总和必须是偶数。

EB 结束位请求结束,0为无效,1为有效。

在ASI报文中从站应答由以下具体信息组成:ST 起始位从站应答开始,0为有效,1为无效。

I0~I3 信息位要传输的信息(4位),应答类型。

PB 奇偶校验位在从站应答信息中不包括结束位为1的各位总和必须是偶数。

EB 结束位应答结束,0为无效,1为有效。

5 主站请求和从站应答在ASI主从结构中,主站所发出的报文在系统数据交换中占有重要的地位。

主站的请求报文共有9种:(1)数据交换要求从站把测量数据上传给主站,而主站又可以把控制指令下达给从站。

(2)写参数设置从站功能,如传感器的测量范围、激活定时器、在多传感器系统中改变测量方法等。

(3)地址分配只有当从站地址为00H时才有效。

从站接到这个请求后,用06H回答,表示已收到了主站的正确请求,从站从此就可以在这个新地址被呼叫了,同时把这个新地址存储在从站的EEPROM中,这个过程大约需要15ms。

这种方式使主站可以对运行中损坏后重新置换的从站自动进行原有地址的设置。

(4)复位把被呼叫的从站地址恢复到初始状态,从站用06H回答,整个过程需2ms。

(5)删除操作地址暂时把被呼叫的从站地址改为00H,这个报文一般和“地址分配”报文一起使用。

当新地址确定后,从站用06H回答。

如果使用指令“Reset-ASI-Slave”就可以恢复原地址。

(6)读I/O配置。

(7)读ID编码从站的I/O设置和ID编码在出厂时已经确定,不能改变。

(6)、(7)结合使用的目的是确定从站的身份。

(8)状态读取读取从站状态缓冲器中的4个数据位,以获得在寻址和复位过程中出现的错误信息。

(9)读出状态和状态删除读出从站状态缓冲器的内容,然后删除。

在以上9种主站请求报文中,数据和参数的传输有两种,设置和改变从站地址的有两种,对从站进行识别和查询的有5种。

表1列出的是主站9种报文的名称和内容。

6 传输故障特征如果在非屏蔽电缆上进行高速ASI传输通信,那么电磁兼容性(EMC)问题就非常重要了。

发射干扰和现场的场强幅射干扰都不应超过欧洲标准EN55011给出极限值,ASI系统的抗干扰能力在IEC801文件中已有详细的说明。

大量的ASI系统测试数据表明,由于传输信号采用了正弦平方波,因此ASI系统的发射干扰保持在IEC的规定值以下。

ASI系统对于静态放电在26M-1GHz频率范围内的电磁高速瞬间干扰的抵抗能力可达到3级。

在最坏的情况下,通信将出现故障,但系统具有检测功能并可以对报文进行重发。

因为是短信息,重发不会增加周期时间,只有在报文发生严重错误时,才会增加报文的周期长度。

当位传输错误率在70b/s时,系统周期大约为5ms;如果错误率再高一点,周期时间变化不大,ASI仍能保持它所有的功能。

只有误差超过5000b/s时,正常的数据传输才难以维持。

当ASI电缆被切断时(如错误短接或故障断开),主站将不能访问位于断点另一侧的从站,而位于主站一侧的从站仍可以被主站呼叫。

通过管理服务程序主站能够诊断和发出故障信号,但前提是数据解耦电路和电源这时应在同一侧,否则系统就会完全瘫痪。

如果在ASI系统中没有使用中继器,那么当电源发生故障时,ASI系统将停止工作,有关故障的信息也不会得到。

但如果使用了中继器,因中继器可以向网络供电,那么电源故障的影响就会减小,系统将维持部分功能。

ASI总线的传输系统是连接网络系统中主站、从站、电源、控制器、传感器/执行器的通路和桥梁。

报文信号在传输系统中要经过多次的变换和恢复,并要抵抗各种外界的干扰以保证准确、快捷、可靠的信息交换,它是ASI总线系统中重要的组成部分。

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