Bài giảng Hệ thống thông tin công nghiệp - Chương 2: AS-Interface

AS-Interface AS-i z AS-i : Actuator Sensor Interface z Trong CN 80% các cảm biến và cơ cấu chấp hành làm việc với các biến logic. z Nối mạng giữa chúng phải đảm bảo yêu cầu về giá thành, lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng. AS-i z Khả năng đồng tải nguồn. z Khả năng chống nhiễu cao nhưng không đòi hỏi chất lượng đường truyền dẫn tốt. z Cấu trúc mạng đường thẳng hay cây. z Các thành phần giao diện thực hiện với giá cả thấp. z Bộ nối phải nhỏ , gọn, đơn giản, giá thành hợp lý. AS-i AS-i Kiến trúc giao thức z Giao tiếp giữa các bộ điều khiển và các thiết bị cảm biến, cơ cấu chấp hành. z Trao đổi dữ liệu thuần tuý, số lượng nhỏ. z Nâng cao hiệu suất, đơn giản thực hiện -> sử dụng lớp vật lý trong mô hình hệ mở. AS-i z Sử dụng PP mã hoá bit mới để tương thích với truyền trên hai dây, đồng tải nguồn. z ĐK truy nhập mạng và bảo toàn dữ liệu cũng thực hiện ở lớp vật lý. z Master/Slave. z Chẵn lẻ + mã hoá bit AS-i Cấu trúc mạng z Tuý chọn theo yêu cầu, vị trí, phạm vi đi dây. z Daisy-chain, Trunk-line/drop-line. z Cấu trúc hình cây. z Có thể phân bố đều hay tham gia theo nhóm. z Không yêu cầu điện trở đầu cuối (terminator). AS-i z Trạm chủ duy nhất có thể là: PLC, PC, hay bộ ĐK CNC, bộ nối field bus z Trạm tớ là bộ nối tích cực ghép với 4 AS thông thường hay các AS có AS-i. z Nối trực tiếp hay qua các bộ chia. AS-i AS-i z Chiều dài tổng là 100m. Mở rộng bằng các bộ repeater. z Trạm tớ tối đa 31 trạm ->124 thiết bị. z Thực hiện truyền hai chiều cho phép trạm chủ quản lý tối đa 124 kênh vào số và 124 kênh ra số. z Tốc độ truyền qui định 167kbps (6us/1 bit). AS-i AS-i z Cáp truyền qui định là cáp thông thường (cáp tròn), cáp đặc biệt (cáp dẹt). z Lõi 1.5mm đáp ứng dòng tối thiểu 2A (24V) AS-i Cơ chế giao tiếp z Theo cơ chế Master/Slave. z Trong một chu kỳ bus Master trao đổi với slave một lần theo phương pháp hỏi tuần tự (polling). z Trạm chủ gửi bức điện có chiều dài 14 bit, 5bit địa chỉ và 5 bit dữ liệu. z Nhận tín hiệu trả lờ trong t/g định trước. z Bản tin trả lời có chiều dài 7 bit, 4 bit dữ liệu. AS-i z Chu kỳ bus phụ thuộc vào số trạm. z Chu kỳ bus tối đa là 5ms với 31 trạm. z M/S cho mạch ghép nối trạm tớ đơn giản, giá thành thực hiện thấp. z Hệ thống linh hoạt. z Có thể gửi riêng tín hiệu không trả lời không cần lặp lại cả chu kỳ. AS-i z Có thể gửi các thông báo khác mà không ảnh hưởng đến chu kỳ bus. z 9 loại thông báo: hai phục vụ truyền số liệu và tham số, hai dùng để đặt địa chỉ, năm sử dụng để nhận dạng và xác định trạng thái trạm Slave. AS-i Cấu trúc bức điện AS-i AS-i z Giữa yêu cầu và trả lời cần thời gian nghỉ từ 3-8 bit. AS-i Mã hoá bit z Cáp hai dây thường suy hao mạnh khi tần số tăng, nhiễu CN nhiều -> hạn chế dải tần của tín hiệu. z Đơn giản, hiệu suất cao, khả năng đồng bộ nhịp, phối họp phát hiện lỗi. z APM ( Alternate Pulse Modulation) AS-i AS-i z Xung áp gần hình sin -> dải tần hẹp tần số tín hiệu tương đương với tần số xung nhịp. z Thay đổi tuần tự xung dương, âm triệt tiêu dòng một chiều. AS-i Bảo toàn dữ liệu z Bản tin ngắn, hiệu suất cáo. z Kiểm tra chẵn lẻ và mã hoá bit họp lý. z Trong một chu kỳ bit (6uS) bên thu lấy mẫu tín hiệu 16 lần, mỗi chu kỳ phải có một hay hai xung, các xung kế tiếp phải đảo chiều -> chỉ có tín hiệu dạng này mới được nhận. z Bức điện có chiều dài cố định, ngăn bởi các t/g nghỉ-> sai lệch cũng được phát hiện. z Kiểm tra chẵn lẻ. AS-i z Chẵn lẻ có HD=2, nhưng tỉ lệ lỗi bit còn lại thấp. z Khi p=0,0012 (200lần lỗi/s) thì Ttmbf=10 năm