ASI (Actuator Sensor Interface)

Associao ASIO AS-International Association ou AS-Interface UK Expert Alliance um grupo de usurios fundado em 1991 por empresas e usurios do sistema AS-Interface. O objetivo do grupo tornar o AS-i um padro mundial no nvel de campo orientado a bits da automao industrial, dentro da categoria Sensor Bus. A partir de 1999 a rede AS-i foi padronizada pela norma EN 50295/IEC 62026-2.

Benefcios

Conseqncia dos benefcios. Simplicidade Uma rede AS-i muito simples, pois requer apenas um nico cabo para conectar mdulos de entradas e sadas de quaisquer fabricantes. Usurios de uma rede AS-i no precisam ter profundos conhecimentos em sistema industriais ou protocolos de comunicao. Diferentemente de outras redes digitais, a rede AS-i no precisa de terminadores e de arquivos de descrio de equipamentos. A simplicidade seu ponto forte. Desempenho Sistemas AS-i so eficazes e incrivelmente rpidos, o que os tornam aptos a substiturem sistemas grandes e com altos custos. Existem mestres AS-i, especialmente, desenvolvidos para comunicarem com sistemas legados de controle e promoverem uma suave integrao entre as tecnologias existentes. O melhor de tudo que isto realizado de forma simples e confivel. Flexibilidade A expansibilidade muito fcil apenas conecte um mdulo, enderece-o e, ento, conecte o cabo da rede. Verifique se LED de alimentao est ligado e, ento, voc j est liberado para a conexo do prximo mdulo. A rede AS-i suporta qualquer topologia de cabeamento: estrela, barramento, rvore, anelar ou qualquer outra configurao com at 100 metros de cabo. Ou, ento, com a adio de repetidores possvel expandir o sistema at 300 metros. A rede AS-i de fcil instalao, pois no h necessidade de terminadores nos pontos finais.

Conseqncia dos benefcios.Custo Redes AS-i tipicamente reduzem o custo de cabeamento e instalao em torno de 50% em comparao com outras redes convencionais. A utilizao de um nico cabo para conexo com equipamentos discretos reduz a necessidade de gabinete, condutes e bandejas. As economias geradas na utilizao da rede podem ser realmente significantes, pois a utilizao de poucos cabos diminui os custos de instalao, comissionamento e, por ser uma rede simples, as horas de engenharia.

Caractersticas Compatibilidade: sensores e Atuadores de diferentes fabricantes podem ser conectados a uma interface digital serial padronizada; Controle de acesso ao meio: sistema com um nico mestre e varredura cclica; Endereamento: escravos recebem um endereo permanente do mestre ou via hand-held; Estrutura da rede: sem restries (linear, anel, estrela ou rvore); Meio de transferncia: dois cabos no-tranados e sem blindagem para dados e energia (24 VDC), tipicamente at 200 mA por escravo, at 8A por barramento; Rpida instalao: por meio de conectores auto-perfurantes Tamanho de cabo: mximo de 100 m ou at 300 m com o uso de repetidores; Sinais e alimentao: esto presentes em um mesmo barramento (24VDC); Nmero de escravos: at 62 escravos por rede (verso 2.1); Telegramas: telegrama do mestre contendo o endereo, resposta direta do escravo; Dados: 4 entradas e 4 sadas para cada escravo e no caso de mais de 31 escravos tm, ento, apenas 3 sadas; (mximo de 248 participantes binrios por rede).

Caractersticas Carga til: Transmite 4bits/escravo/mensagem. Todos os escravos so chamados seqencialmente pelo mestre e recebem 4 bits de dados. Cada escravo responde imediatamente com 4 bits de dados. Tempo de ciclo: 10 ms para a verso 2.1; Deteco de erros: deteco eficiente e retransmisso de telegramas incorretos. Chip AS-Interface: 4 E/S configurveis para dados, 4 parmetros de sadas e 2 sadas de controle. Funes do mestre: varredura cclica em todos os escravos, transmisso de dados para escravos e para a unidade de controle (CLP ou PC). Inicializao da rede, identificao dos escravos, diagnstico dos escravos e de dados transferidos. Alm disso, reporta erros ao controlador e enderea escravos substitudos. Vlvulas: so instaladas diretamente no local da aplicao, diminuindo a tubulao e aumentando a velocidade de resposta dos atuadores; Baixo custo: de conexo por escravo e elimina mdulos de entradas e sadas no CLP; Confiabilidade: alto nvel de conabilidade operacional em ambientes industriais agressivos; Padro aberto: elaborado por renomados fabricantes, filiados Associao Internacional AS-i, cujo protocolo de transmisso normalizado.

Conectividade

O sistema Actuator Sensor Interface

Meio de TransmissoA configurao mxima da rede de 62 participantes (escravos) que so acessados ciclicamente por um mestre no nvel de controle superior. O tempo de reao curto, para todos os escravos conectados, o tempo de resposta de 10ms. Anteriormente, sensores e atuadores tinham de ser conectados ao controlador via terminais, conectores e terminais de blocos. AS-i proporciona uma reduo nos custos de instalao e manuteno. Agora, um cabo padronizado com 2 fios habilita a troca de informaes e ao mesmo tempo a alimentao dos equipamentos. Escravos so conectados diretamente no barramento sem a necessidade de interligao adicional.

Meio de TransmissoO cabo no precisa ser cortado ou "descascado" para ser conectado. Isso em geral causa de quedas de tenso indesejveis e so potenciais fontes de mal-contato. Em contrapartida possui uma forma de instalao bastante interessante, que contribui para economia de custos em sua implementao. O princpio simples: o contato com os condutores internos realizado por meio de lminas condutoras, que penetram os isolamentos plsticos at os os de cobre internos. O revestimento externo possui uma propriedade "cicatrizante", ou seja, no caso de as lminas serem desconectadas ele se fecha, no aparentando o corte realizado longitudinalmente. evidente que os revestimentos permanecem perfurados, mas no oferecerem risco de curto-circuito devido a essa tcnica

Fonte de Alimentao Fonte de Alimentao Balanceamento Desacoplamento dos Dados Segurana

Sensores e Atuadores ASI embutido

Controle normal

Registradores Registrador de Endereo: Esse registrador de 5 bits contm o endereo atual do escravo. Se o endereo de uma requisio do mestre igual ao endereo contido nele, o escravo ento responder requisio. Aps um reset o registrador preenchido com o valor de endereo contido na memria no voltil do escravo. Seu contedo pode ser mudado pelo mestre atravs das requisies delete address eaddress assignment. Registrador de dados de sada: O registrador Data Output de quatro bits e contm os dados da ltima requisio de dados do mestre (data request) que foi recebida sem erros pelo escravo. Os bits que esto relacionados a uma sada de acordo com a congurao de I/O representam o valor dessa sada, enquanto os demais so ignorados. Aps um reset o registrador carregado com o valor hexadecimal default F.

Flag de Sincronizao: Se o escravo recebeu corretamente uma requisio do mestre, decodicou-a e enviou uma resposta, o ag de sincronizao ativado. No estado sincronizado a pausa do mestre monitorada aps uma requisio por apenas um tempo de bit, e a resposta do escravo inicia aps dois tempos de bit.

Acesso ao Meio

Uma requisio do mestre consiste de: Control Bit (CB). Identica o tipo de requisio: "0" para requisio de dados, parmetros ou atribuio de endereo e "1" para chamadas de comando. Address (A4..A0). Endereo do escravo requisitado. Informao (I4..I0). Esses 5 bits compem, dependendo da requisio a ser feita, os dados passados ao escravo. Bit de Paridade (PB). O nmero de bits com valor "1" numa requisio, excetuando o end bit, deve ser par. E uma resposta de qualquer escravo consiste de: Informao (I3..I0). Esses bits compem a informao propriamente passada ao mestre. Bit de Paridade (PB). Assim como uma requisio, uma resposta tambm deve possuir paridade par.

Sinais Analgicos de E/S AS-i suporta transmisso de sinais analgicos. Para isto o valor analgico digitalizado ser separado em vrias partes e transmitido, atravs de vrios ciclos. Para um sinal de entrada analgico de 12 bits de dados, 6 ciclos sero necessrios, constituindo um tempo total de transmisso de 30 ms (na verso 2.1 da especificao AS-i). Um circuito de converso A/D dever ser parte integrante do dispositivo escravo que possui E/S analgicos.

Start-up Na operao de start-up os escravos so primeiramente detectados e ento ativados. Na fase de deteco o mestre envia requisies de leitura dos cdigos IO e ID dos escravos, um a um. Os escravos que respondem corretamente s chamadas so considerados detectados, e passam a fazer parte da Lista de Escravos Detectados (LDS). Os seus respectivos cdigos de IO e ID so armazenados no campo de Imagem de Dados de Congurao (CDI). Na fase de ativao levado em considerao o Modo de operao do mestre, que pode ser: 1. Congurao ou; 2. Protegido (tambm chamado projeo).

Limitaes do AS-i Os dados transmitidos em AS-i so limitados a 4 bits por escravos que podem ser trocados a cada ciclo. Mensagens longas podem ser transmitidas dividindo-as em vrios ciclos. Isto pode ser usado em processos de dinmicas lentas, como presso ou temperatura (valores analgicos). AS-i estritamente mestre-escravo, com varredura cclica por escravos. Isto impede a transmisso assncrona pelos sensores e atuadores. Os escravos devem aguardar 10 ms (no caso de uma rede com 62 escravos) at ser chamado novamente. A transferncia de dados de escravo para escravo s possvel via mestre. A limitao de comprimento do cabo de 100m sem o uso de repetidores. Esta limitao fsica se deve a manuteno de outros critrios como o tempo de ciclo da rede, tipo de topologia livre e a no exigncia de resistores de terminao.