ASI現(xiàn)場(chǎng)總線在殘極洗滌堆垛機(jī)組的應(yīng)用
時(shí)間:2006-09-15 15:04:00來源:lvjing
導(dǎo)語:?AS-Interface總線技術(shù)是一種用單根電纜將傳感器和執(zhí)行器連接到控制器并傳輸數(shù)據(jù)
一、前言
AS-Interface總線技術(shù)是一種用單根電纜將傳感器和執(zhí)行器連接到控制器并傳輸數(shù)據(jù)、提供電源的智能網(wǎng)絡(luò),可用于較為惡劣的工業(yè)環(huán)境,能為較少I/O點(diǎn)的設(shè)備提高一種低成本的解決方案。在殘極洗滌堆垛機(jī)組中,AS-Interface總線的許多優(yōu)異特性和作用得到了充分發(fā)揮。
二、AS-Interface 總線技術(shù)特點(diǎn)
AS-Interface(Actuator-Sensor-Interface)是執(zhí)行器-傳感器-接口的縮寫,ASI現(xiàn)場(chǎng)總線能夠直接連接二進(jìn)制執(zhí)行器和傳感器,形成自動(dòng)化底層控制系統(tǒng),是屬于現(xiàn)場(chǎng)總線(FIELDBUS)下層設(shè)備層的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
AS-Interface總線體系為主從結(jié)構(gòu),AS-Interface主機(jī)和控制器(IPC、PLC、DC)總稱為系統(tǒng)主站(MASTER)。從站(SLAVE)有兩種,一種是帶有AS-Interface通信芯片的智能傳感器/執(zhí)行器,另一種是分離型I/O 模塊連接普通的傳感器/執(zhí)行器。主從站之間使用非屏蔽非絞接的兩芯電纜,其中使用的標(biāo)準(zhǔn)AS-Interface扁平電纜使用專利的穿刺安裝方法,連接簡(jiǎn)單可靠。在2芯電纜上除傳輸信號(hào)外,還傳輸網(wǎng)絡(luò)電源。
AS-Interface總線系統(tǒng)是一個(gè)開放的系統(tǒng),它通過主站中的網(wǎng)關(guān)可以和多種現(xiàn)場(chǎng)總線(如FF、Profibus、DeviceNet、Ethernet等)相連接。AS-Interface主站作為上層現(xiàn)場(chǎng)總線的一個(gè)節(jié)點(diǎn),同時(shí)又可以完全分散地掛接一定量的AS-Interface從站?! ?AS-Interface總線系統(tǒng)的基本技術(shù)特性如下:
(1) 傳輸數(shù)據(jù)量:在一個(gè)周期內(nèi),每個(gè)從站與主站的數(shù)據(jù)交換程度為4個(gè)輸入位和4個(gè)輸出位;
?。?) 傳輸介質(zhì):簡(jiǎn)單的非屏蔽2芯電纜或PEC導(dǎo)線,提供傳送數(shù)據(jù)的同時(shí)并提供電源;
?。?)通信周期:一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的ASI系統(tǒng)最多有31個(gè)從站,輪詢周期為5/10ms;一個(gè)擴(kuò)展的ASI系統(tǒng),最多有62個(gè)從站輪詢周期為10ms。
?。?)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):總線型、星型、樹型等各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);
表一:連接從站
三、ASI傳輸機(jī)制
ASI的消耗調(diào)制采用交變脈沖調(diào)制方式(APM),是一種基頻進(jìn)行調(diào)制的串行通訊方式。
主站發(fā)出的請(qǐng)求信號(hào)經(jīng)過編碼轉(zhuǎn)換為可以執(zhí)行相位變換的位序列,從而產(chǎn)生了相應(yīng)的傳輸電流。當(dāng)傳輸電流通過電感元件時(shí)會(huì)產(chǎn)生電壓突變,就產(chǎn)生了請(qǐng)求信號(hào)電壓,每一個(gè)增加的電流產(chǎn)生一貫負(fù)電壓脈沖,每一個(gè)減小的電流產(chǎn)生一貫正電壓脈沖,通過這種方法得到請(qǐng)求信號(hào)。從站接受ASI電纜上的請(qǐng)求信號(hào)電壓并轉(zhuǎn)化為初始的位序列,就完成了一次主站向從站請(qǐng)求信號(hào)的轉(zhuǎn)換過程。
四、殘極洗滌堆垛機(jī)組的ASI系統(tǒng)構(gòu)成
1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上采用分布式控制,主控制器采用美國(guó)AB Controllogix-5000的大型PLC,向下以DEVICENET總線聯(lián)接 DeviceNET/ AS-Interface網(wǎng)關(guān),構(gòu)成2條ASI總線ASI1.1和.ASI1.2,通過高度靈活分散的AS-Interface輸入/輸出模塊將分布在現(xiàn)場(chǎng)的I/O接入到系統(tǒng)中,見圖2。ASI總線網(wǎng)關(guān)和輸入/輸出模塊以及電源都使用德國(guó)公司IFM愛福門公司產(chǎn)品。
2、系統(tǒng)功能
ASI總線通過各種模塊連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,使殘極洗滌堆垛機(jī)組具有操作設(shè)備功能,顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和故障報(bào)警,以及執(zhí)行生產(chǎn)設(shè)備要求等功能。
數(shù)字量輸入模塊:按鈕、傳感器包括光電開關(guān)、接近開關(guān)、限位和光柵以及安全繼電器等
數(shù)字量輸出模塊:指示燈和執(zhí)行器包括繼電器、電磁閥等
模擬量輸入模塊:液位、溫度、壓力等
五、結(jié)束語
ASI現(xiàn)場(chǎng)總線于1994年問世以前,每一個(gè)信號(hào)都需要通過一條獨(dú)立的電纜并列布線的方式連接到送往高層控制器,這就在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)有大量的電纜,產(chǎn)生巨大的成本支出(電纜和布線成本),同時(shí),系統(tǒng)運(yùn)行期間潛在的失效和停機(jī)事故的數(shù)量與接點(diǎn)的數(shù)量成正比。AS-Interface總線技術(shù)是用單根電纜將傳感器和執(zhí)行器連接到控制器,并傳輸數(shù)據(jù),提供電源的智能網(wǎng)絡(luò),從而取代常規(guī)的高成本的并列布線,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化站點(diǎn)的互連。
ASI現(xiàn)場(chǎng)總線具有自動(dòng)分配地址的功能,當(dāng)從站出現(xiàn)故障時(shí),將新模塊連接到ASI總線上后,其地址自動(dòng)分配為故障從站的地址,這個(gè)功能有利于系統(tǒng)的維修和維護(hù),方便快捷。
ASI現(xiàn)場(chǎng)總線的連接方式采用模塊化技術(shù),電纜采用絕緣穿刺技術(shù)連接,在實(shí)際安裝中工作簡(jiǎn)單,不會(huì)出錯(cuò)。