Logisch verbinden van binaire sensoren en actuatoren in het veldbereik Excellence in Automation & Drives : Siemens

Transcriptie

1 Actuator-Sensor-Interface Logisch verbinden van binaire sensoren en actuatoren in het veldbereik AS-Interface: The Next Generation ASI theorie p.1

2 Uitgangspunten Communicatieconcept voor binaire sensoren en actuatoren Transmissie van gegevens en energie over één kabel Master-/Slave-principe met max. 5 milliseconden cyclustijd 31 Slaves met ieder 4 Bit nettogegevens Beschermingsgraad IP 67 Lengte max. 100 m met niet afgeschermde tweedraadsleiding in vrije boomstructuur Opgezet als constructeurs-onafhankelijke standaard, geëist door de ASI-vereniging AS-Interface: The Next Generation ASI theorie p.2

3 Voorbeeld van een AS-I-net SIMATIC AS-I- Master AS-I-voeding Sonar-BERO met geïnt. AS-I Module 4 uitgangen Module 4 ingangen Ind.-BERO met geïnt. AS-I ext. voeding AS-Interface: The Next Generation ASI theorie p.3

4 Mogelijke Netwerkstructuren AS-I Master V Ster Lijn AS-I Master V AS-I Master V Boom AS-Interface: The Next Generation ASI theorie p.4

5 Structuur van een AS-I-bericht Oproep van Master Oproep-Slave 0 SB A4 A3 A2 A1 A0 I4 I3 I2 I1 I0 PB 1 0 I3 I2 I1 I0 PB 1 Masterpause Slavepause ST EB ST EB ST Startbit, altijd "0" SB Stuurbit 0... Data-/parameter-/adresoproep 1... Commando-oproep A4...A0 Adres van de opgeroepen Slave (5Bit) I4 Informatiebit 0...Data-oproep 1...Parameter-oproep I3...I0 Data-/Parameterbits (4Bit) PB Pariteitsbit EB Eindebit, altijd "1" ST Startbit, altijd "0" I3...I0 Data-/Parameterbits (4Bit) PB Pariteitsbit EB Eindebit, altijd "1" AS-Interface: The Next Generation ASI theorie p.5

6 Signaalcodering Bit Nr Data-signaal Manchester II-codering APM-codering APM... Alternerende-Puls-Modulatie AS-Interface: The Next Generation ASI theorie p.6

7 Alternerende-Puls-Modulatie Signaal is gelijkstroomvrij nodig, daar data en energie op één leiding sin²-impulsen smalbandig frequentiespectrum vermindert reflecties aan leidingseinde Veel impulsen (2 per Bit) Vereenvoudiging der synchronisatie Door redundantie effectieve foutherkenning AS-Interface: The Next Generation ASI theorie p.7

8 Foutherkenningsmaatregelen Startbit: negatieve impuls Alternantie: polariteitswissel na iedere impuls Impulspause: tussen twee impulsen max. één impulsduur pause Informatie-inhoud: in de tweede bithelft steeds een impuls Pariteitstest: som van alle positieve impulsen moet even zijn Eindebit: positieve impuls Oproeplengte: direct na het eindebit mag geen impuls volgen APM... Alternerende-Puls-Modulatie AS-Interface: The Next Generation ASI theorie p.8

9 Electromechanische interface Genormeerde electromechanische interface tussen gebruikers- en koppelmodule Vrij combineerbaar AS-Interface: The Next Generation ASI theorie p.9

10 Electromechanische interface + + Contactzwaarden Drukstukken Koppelmodule Gebruikersmodule (onderkant) AS-Interface: The Next Generation ASI theorie p.10

11 AS-I-kabel Aansluiting met doordringingstechniek Geprofileerde kabel Verpolingsbescherming Gummikabel Zelfdichtend 10 mm 4 mm - + AS-Interface: The Next Generation ASI theorie p.11

12 Aansluittechniek AS-I-Module Gebruikersmodule AS-I-kabel Koppelmodule AS-Interface: The Next Generation ASI theorie p.12

13 Aansluiting met doordringingstechniek Mechanische bevestiging Electrisch contact Koppelmodule aan de installatie vastmaken AS-I-kabel in de kabelgeleiding inleggen Gebruikersmodule vastschroeven AS-Interface: The Next Generation ASI theorie p.13

14 Aansluiting Koppelmodule Koppelmodule Koppelmodule Koppelmodule Dichting 4. Koppelmodule AS-Interface: The Next Generation ASI theorie p.14

15 Communicatie-afloop (intern) Cyclus max. 5ms Vraag Antwoord Vraag Antwoord Vraag Antwoord Parameter-oproep Antwoord X AS-I-Master Diagnose??? Slaves AS-Interface: The Next Generation ASI theorie p.15?

16 Samenspel Master-Slave Antwoord ingangen uitgangsgegevens ingangsgegevens 1100 AS-I-Master Vraag uitgangen Slave AS-Interface: The Next Generation ASI theorie p

17 Samenspel SIMATIC-Master-Slaves SIMATIC AS-I-Master Slaves 1 uitgangsgegevens Programma STEP ingangsgegevens uitgangsgegevens ingangsgegevens... AS-Interface: The Next Generation ASI theorie p.17

18 Gegevensvelden Master PLC, PC optioneel ingangsgegevens uitgangsgegevens AS-I- Master LPS (intern) LES (intern) LAS (intern) 4I 4I 2I 2U 4U Slaves AS-Interface: The Next Generation ASI theorie p.18

19 LES, LAS, LPS De Master beheert intern drie lijsten (Tabellen): LES... Lijst der erkende Slaves LAS... Lijst der actieve Slaves LPS... Lijst der geprojecteerde Slaves Opbouw der Lijsten per Slave: Slave-adres Profiel (I/O-Code en ID-Code) AS-Interface: The Next Generation ASI theorie p.19

20 Inbedrijfname zonder projecteringslijsten Test alle Slaves aan AS-I LES (intern) Activering LAS (intern) AS-I-Master (intern) AS-Interface: The Next Generation ASI theorie p.20

21 Inbedrijfname met projecteringslijsten Test alle Slaves aan AS-I LES (intern) OK Activering LAS (intern) Vergelijk Projecteringslijst LPS (intern) Fout Configuratiefout geen activering Gebruiker AS-I-Master (intern) AS-Interface: The Next Generation ASI theorie p.21

22 De AS-I-Slave-Interface Data 4 Data-leidingen: vrij configureerbaar bij de fabricage (4I / 4U / 2I2U / 4I4U) 4 Parameterleidingen Scheiding Gegevens/ Voeding EEPROM Adresgeheugen 24V AS-Interface: The Next Generation ASI theorie p.22

23 Gebruikersmodule IP ingangen max. 100mA pnp 4 uitgangen relais 24 V DC 0,5A DC13 ext. spanning 24V DC over een -stekker 2 ingangen / 2 uitgangen combinatie uit 1) en 2) 2 ingangen met ieder 2 Bit pnp AS-Interface: The Next Generation ASI theorie p.23

24 Sonar-BERO met geïntegreerde AS-I Stekker 3 LED's 3 schakelbereiken, instelbaar over AS-I 3 LED's voor visualisatie Parametreerbaar over AS-I met PC-Master of PSG AS-Interface: The Next Generation ASI theorie p.24

25 Adresseertoestel Adapter Alleen adresinsteller eenvoudigste bediening Geïntegreerde adapter passend voor gebruikersmodule Aansluiten van BERO met stekkers mogelijk SIEMENS Adresse + Adresse - Programmieren Lesen/Ein PRG ADR o ASI 3RX9400-0AA00 AS-Interface: The Next Generation ASI theorie p.25

26 Programmeer- en Service-toestel (PSG) Adresinstelling Diagnosefuncties [F1] Monitor [F2] Master [F3] Slave [F4] Ausschalten Simulatie van Master of Slave Parametrering van Slaves Programmering Sonar-BERO Masterfunctie door PC-koppeling A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z START AS-Interface: The Next Generation ASI theorie p.26