AS-i es el único sistema de bus que ha sido desarrollado para cables de dos hilos no apantallados. Gracias al cable plano amarillo estándar, la instalación se puede llevar a cabo sin necesidad de cablear o cortar el cable. Las derivaciones y ramificaciones son factibles en cualquier parte de la instalación, incluso después del montaje.
Como cable de red se puede utilizar cualquier cable bifilar de 2 x 1.5 mm2 sin apantallamiento ni trenzado, sin embargo es recomendable utilizar el cable amarillo por sus ventajas:
En las siguientes figuras podemos ver la sección y las medidas del mencionado cable:
Otros cables auxiliares que se pueden usar en AS-i son los siguientes:
La red AS-i es un sistema monomaestro, por lo que únicamente podrá existir un maestro dentro de la red.
Éste es el encargado de gestionar la comunicación con los esclavos. Es el que organiza todo el tráfico de datos y en caso de que fuera necesario pone los datos de los sensores y actuadores a disposición del PLC o de un bus superior, a través de las pasarelas; supervisa las respuestas y proporciona los datos al procesador principal. El procesador principal consta generalmente de un PLC o de un controlador equivalente, en el cual se procesan los datos AS-i.
Está compuesto fundamentalmente de cuatro niveles. El nivel de comunicación más bajo corresponde a la parte analógica, responsable de la calidad de los telegramas de datos y de la forma de impulsos en el cable amarillo; el nivel de transmisión se encarga del intercambio de telegramas con los esclavos. El maestro llama a todos los esclavos cíclicamente siguiendo las direcciones en orden ascendente.
Los maestros AS-i pueden ser de dos tipos:
En la siguiente figura podemos ver la compatibilidad entre maestro y esclavo según las distintas especificaciones:
La especificación 3.0 contiene a las anteriores (2.0 y 2.1). En este término, las ampliaciones más importantes de esta última versión son:
Son los que intercambian cíclicamente sus datos con el maestro y pueden usarse a pie de campo o en el armario eléctrico. Cada esclavo tiene un perfil que fundamentalmente, determina la compatibilidad de los componentes AS-i. Éste consta de dos números separados a su vez por un punto. El primer número muestra la configuración de E/S, que puede ser de entrada, salida o bidireccional; y el segundo el código de identificación (Código ID). El perfil aparece en las fichas técnicas. Con la introducción de la versión de AS-i 2.1, el perfil se amplió con una tercera posición: el código_ID_2.
Los esclavos AS-i pueden conectarse al bus de tres formas:
También existen dos tipos de módulos:
A su vez, estos módulos se dividen en dos:
En un principio habían sido necesarias unidades de software en el programa del usuario para poder, por ejemplo, llevar a cabo el intercambio de datos de señales analógicas de 12 bits a través del canal de datos de AS-i de 4 bits. Este hecho requería algunos conocimientos especializados y un software especial para el entorno del controlador utilizado. Por todo ello en la versión 2.1 apareció el auténtico “Plug & Play” para módulos analógicos.
Los esclavos analógicos son esclavos AS-i estándar:
Tanto los módulos activos como los sensores y actuadores integrados en AS-i poseen un chip cuyas ventajas son:
En primer lugar sirven para suministrar energía a las estaciones conectadas al cable AS-i. Las fuentes de alimentación para el bus AS-i son específicas, ya que deben proporcionar potencia a los esclavos conectados y realizar el acoplamiento de los datos sobre la alimentación. Proporcionan tensiones entre 29.5 y 31.5 V DC.
Tienen las siguientes características:
En la figura se puede ver la fuente de alimentación SNT90ASi, que es conmutable, de alta potencia, y se usa para la alimentación de consumidores sensibles en el ambiente duro de la industria:
Se distinguen los siguientes:
Adaptándose al concepto del maestro AS-i estándar y del maestro AS-i extendido se utilizan chips AS-i con función estándar o con función extendida. Los módulos se han concebido de manera que pueda establecerse una interfaz electromecánica unificada con el cable AS-i. A tal fin se utiliza la parte inferior unificada del módulo, que recibe por ello la denominación de módulo de acoplamiento.
Se ofrecen partes superiores de módulo de construcción específica, denominadas también módulos de usuario. Las variaciones de los componentes modulares alcanzan desde el simple recubrimiento para la bifurcación del cable AS-i hasta el módulo de usuario con chip AS- integrado para conexión de hasta cuatro sensores o actuadores convencionales.
Campo de aplicación
El repetidor / extensor de AS-Interface está previsto para el uso en un entorno de interfaz de actuadores/sensores. El aparato se utiliza para franquear la limitación de la longitud del AS-Interface, de 100m. De este modo, un segmento existente de 100m se puede extender en como máximo otros dos segmentos de 100m.
Uso del repetidor
El repetidor AS-Interface se utiliza si deben funcionar esclavos en todos los segmentos del cable. En cada segmento de AS-Interface (antes y después del repetidor) se necesita entonces también una fuente de alimentación AS-Interface independiente. El repetidor presenta las siguientes características:
Uso del extensor
El extensor AS-Interface cubre aplicaciones en las que el maestro está colocado a gran distancia de la instalación de AS-Interface propiamente dicha.
Campo de aplicación
Cada esclavo conectado al AS-i necesita una dirección. Esta dirección se almacena en la memoria del esclavo. Con el terminal direccionador se programa la dirección de un esclavo.
Manejo
Para programar un módulo (de usuario) se enchufa el mismo al adaptador especial del direccionador. La dirección almacenada se lee tras pulsar la tecla ADR y aparece en el visualizador. La nueva dirección se ajusta con las teclas de flechas. Pulsando la tecla PRG se almacena la nueva dirección en el módulo de usuario (esclavo).
El direccionamiento de los sensores/actuadores inteligentes tiene lugar del mismo modo que el de los módulos de usuario. La conexión con el terminal direccionador se establece aquí con un conector macho M12. El direccionador tiene incorporado a tal fin un conector hembra M12.
La alimentación eléctrica del terminal direccionador corre a cargo de pilas recargables incorporadas, que se recargan a través de una fuente de alimentación enchufable externa. En caso de no ser utilizado, el terminal se desconecta automáticamente después de un cierto tiempo.
En caso de utilizar la periferia descentralizada PROFIBUS-DP es ventajoso el uso de AS Interface. En este caso, la interconexión de la periferia de procesos se puede extender más allá de PROFIBUS hasta el nivel de actuadores/sensores.
Para la transición a PROFIBUS se pueden utilizar los siguientes aparatos:
El montaje de un módulo AS-i en el cable AS-i resulta muy sencillo gracias a la tácnica de conexión descrita. Esto se pone de manifiesto en la ilustración siguiente:
1. El módulo de acoplamiento se atornilla o se encaja en un perfil normalizado de 35mm . En el módulo de acoplamiento se encuentran 4 prensaestopas. Se utilizan para hermetizar los orificios para cables libres.
2. Se coloca el cable AS-i. Este cable se encaja en una guía por encima de las cuchillas de contacto, quedando fijado mecánicamente. Con esto no se establece un contacto eléctrico. En el orificio para cable no utilizado se colocan dos prensaestopas.
3. Al atornillar el módulo de usuario se presiona el cable AS-i contra las cuchillas de contacto. Estas penetran en los conductores por dos puntos, garantizando un contacto seguro. Después de un montaje correcto, el módulo tiene el grado de protección IP67.
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