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ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA

Protocolos de Comunicación Bus de comunicación industrial As-Interface

NOMBRE: FELIPE RIVAS – RODRIGO STUARDO ASIGNTATURA: INTEGRACION DE REDES INDUSTRIALES PROFESOR: ALEXIS ANTONIO MEDEL CERECEDA FECHA: 03-04-2019

Introducción

Historia de protocolo de comunicación industrial AS-i.

Características Técnicas

Método de acceso: Maestro-esclavo. índice de transmisión: 167 Kbps. Medio de transmisión: Dos hilos sin pantalla. Máximo número de estaciones: 62 esclavos. Amplitud de la red: 100 m, se puede extender con repetidores hasta 300 m. Topología: Bus, árbol, estrella. Protocolo: AS-Interface. Aplicaciones: Actuadores y sensores.

Versiones de AS-i

Ampliaciones más importantes de la versión 2.1 Opciones de diagnóstico especializadas, bits de fallos de periféricos “Plug & Play” también disponible para módulos analógicos Aumento del número de módulos de 31 a 62 Código ID extendido en el esclavo Ampliaciones más importantes de la versión 3.0 Protocolo en serie y asíncrono Esclavos A/B con 4 entradas y 4 salidas Varios esclavos en un sólo dispositivo Opciones de parametrización

Componentes de una red AS-i • Fuente de alimentación AS-i • Módulos de acoplamiento • Módulos de E/S • Sensores/actuadores con circuito integrado AS-i • Aparatos de diagnóstico y direccionamiento AS-i • Repetidores y Extensores • Módulos principales y pasarelas

Tipo de cable utilizado

Cable de perfil AS-i para servicio de campo

Cable de perfil AS-i para uso en el armario de distribución

Tipo de cable utilizado Otros Cables Auxiliares utilizables en AS-i Cable Negro Se utiliza para proporcionar una alimentación auxiliar de 24 V DC a los esclavos AS-i Cable Rojo Función similar al cable negro, pero para una alimentación auxiliar de 220 V AC. Cable Amarillo Resistente Variante adaptada para resistir materiales hostiles, engrasantes, gasolina, etc. Este cable pierde la cualidad de auto cicatrización por ser de un material distinto al cable amarillo estándar. Cable Redondo Es igual que el cable amarillo, pero no tiene su perfil característico.

Tipo de topología que puede trabajar

Estructura de árbol

Estrella

En línea o bus troncal

Características a considerar para utilizar en el ambiente industrial • Ideal para la interconexión de sensores y actuadores binarios. • A través del cable AS-i se transmiten datos y alimentación. • Cableado sencillo y económico. Se puede emplear cualquier cable bifilar de 2 x 1.5 mm2 no trenzado ni apantallado. • El cable específico para AS-i, es amarillo y está codificado mecánicamente para evitar su polarización incorrecta. • Hasta 124 sensores y actuadores binarios con módulos AS-i estándar. • Si se utiliza direccionamiento ampliado (A/B), se pueden alcanzar hasta 248 sensores y actuadores. • Empleando el nuevo perfil de la revisión v3.0 del estándar AS-i, se pueden conectar hasta 496 entradas y 496 salidas binarias (esto se da en el caso de conectar 62 esclavos de 8 conectores).

Características a considerar para utilizar en el ambiente industrial • Longitud máxima de cable de 100 m uniendo todos los tramos, o hasta 300 m con repetidores. • La versión 2.1 del estándar facilita la conexión de sensores y actuadores analógicos, y la versión 3.0 aún facilita más dicha conexión. • Detección de errores en la transmisión y supervisión del correcto funcionamiento de los esclavos por parte del maestro de la red. • Cables auxiliares para la transmisión de energía: Cable Negro (24 VDC) y Rojo (220 VAC). • Grado de Protección IP 65/67 para ambientes exigentes. • Cumple la normativa IP 20 para aplicaciones en cuadro. • Temperaturas de funcionamiento entre -25ºC y +85ºC.

Descripción de la trama de datos El maestro AS-i utiliza una comunicación sencilla con los esclavos que están conectados. Gracias a un encabezamiento reducido al mínimo, AS-i obtiene tiempos de ciclo cortos, como por ejemplo 5 milisegundos para 248 entradas y salidas que tienen que ser escaneadas. El telegrama AS-i se repite 31 veces por ciclo, y en funcionamiento extendido se repite 62 veces.

Capas deL Modelo OSI utilizadas por AS-I

Como todo sistema de comunicación, AS-I puede ser discutido según el modelo de referencia ISO/OSI.

Capa ISO/OSI 1 capa física

2 capa de enlace

7 capa de aplicación

Función Conexión mecánica y eléctrica para la transferencia de información Estructura de datos, marco de datos, datos de salvaguarda y procedimientos de error Provee servicios de red para usuarios.

AS-i Cable, Fuente de alimentación, desacoplamiento de datos, APM Fuente de energía. Telegrama de datos, Bit de marcha, bit de parada, protección y procesamiento de errores Mensajes, ciclos, perfiles y direccionamiento automático.

Ventajas • Posee compatibilidad ya que sensores y actuadores de diferentes fabricantes pueden ser conectados. • Como es un estándar abierto, existe gran cantidad de componentes elaborados por diversos fabricantes. • Admite todo tipo de topologías, y hasta combinaciones de ellas. • Rápida instalación debido su simpleza y al emplear conectores auto • perforantes. • Alto nivel de confiabilidad operacional en ambientes agresivos. • Reducción considerable de cables en la instalación. • Reducción en los costos de instalación notables para la industria.

Desventajas •

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Los datos transmitidos en AS-i son limitados a 4 bits por esclavos que pueden ser cambiados a cada ciclo. Los Mensajes largos pueden ser transmitidos dividiéndolas en varios ciclos. Esto puede ser usado en procesos dinámicos lentos, como presión o temperatura (valores analógicos). AS-i es estrictamente maestro-esclavo, con exploración cíclica por esclavos. Esto impide la transmisión asíncrona por los sensores y actuadores. Los esclavos deben esperar 10 ms (en caso de una red con 62 esclavos) hasta ser llamado nuevamente. La transferencia de datos de esclavo a esclavo sólo es posible a través del maestro. La limitación de longitud del cable es de 100m sin el uso de repetidores. Esta limitación física se debe al mantenimiento de otros criterios como el tiempo de ciclo de la red, tipo de topología libre y sin exigencia de resistores de terminación.

Conclusiones