Ведущие устройства сети AS-интерфейс
AS-интерфейс является системой с одним ведущим устройством. В системах SIMATIC роль ведущих устройств играют коммуникационные процессоры (СР), которые управляют процессом, а также системы распределенного ввода-вывода (полевая коммутация). К таким устройствам также относятся модули связи (шлюзы), обеспечивающие доступ к исполнительным механизмам и датчикам, например из PROFIBUS DP.
Стандартные ведущие устройства фирмы Siemens для сети AS-I приведены в табл. 3.15.
Т а б л и ц а 3.15
Стандартные ведущие устройства для AS-I
| № | Технические средства, включающие ведущие устройства для AS-I | Стандартные ведущие устройства для AS-I |
| 1 | Промышленный контроллер SIMATIC S5 РLС | СР 2433 для S5-90U, S5-95U, S5-100U СР 2430 для S5-115U, S5-135U, S5-155U |
| 2 | Промышленный контроллер SIMATIC S7 РLС | СР 242-2 для S7-200, СР 242-8 для S7-200, СР 243-2 для S7-200, СР 342-2 для S7-300, СР 343-2 для S7-300, СР 343-2p для S7-300 |
| 3 | SIMATIC С7 | C7-621 ASI |
| 4 | Станции распределенного ввода-вывода | Модули связи (шлюз) DP/AS-I с типом защиты IP20. СР242-8 для S7-200, СР2433 для ЕТ-200U, СР342-2 для ЕТ-200М, СР142-2 для ЕТ-200Х Модуль связи (шлюз)DP/AS-I с типом защиты IP65 |
К стандартным ведущим устройствам AS-I может быть подключено до 31 стандартного ведомого устройства с расширенным режимом адресации, ведомые устройства типа А (Табл. 3.16).
Расширенные ведущие устройства поддерживают адресацию к 31 ведомому устройству, в качестве которых могут выступать стандартные ведомые устройства AS-I или ведомые устройства с расширенным режимом адресации.
|
|
|
| Блок питания для AS-интерфейса |
| Промышленный контроллер SIMATIC S7-300 |
| Ведущее устройство AS-I CP343-2/ CP343-2P |
| Ответвитель М12 |
Ведомое
устройство 2
Ведомое
устройство1 Ответвитель
Индуктивный датчик М 12 Ультразвуковой дат-
|
|
|
со встроенным чик со встроенным
AS-интерфейсом AS-интерфейсом
| Кнопка |
Ведомое устройство А
Модуль на 4
дискретных входа
для подключения Датчики температуры Pt100
стандартных датчиков
(ведомое устройство 3)
Ведомое устройство В
|
|
|
| Лазерные измерители расстояния |
| Фотоэлектрический стандартный датчик |
Индикаторная
Лампа
Электромаг-
нитный клапан
| Стандартный источник сигнала (конечный выключатель) |
Модуль на 4 входа
|
|
|
для подключения стандартных
исполнительных механизмов
(ведомое устройство 4)
| Стандартный блок питания на 24 В DС для питания стандартных исполнительных механизмов |
| Пускатель на 24 В DС |
Круглый кабель для AS-интерфейса
Трапециевидный кабель для AS-интерфейса
Рис. 3.41. Компоненты промышленной сети AS-интерфейсадля подключения к промышленному контроллеру SIMATIC S7-300 (фирма Siemens)
Т а б л и ц а 3.16
Расширенные ведущие устройства для AS-I
| № | Технические средства, включающие ведущие устройства для AS-I | Расширенные ведущие устройства для AS-I |
| 1 | Промышленный контроллер SIMATIC S7 РLС | СР 243-2 для S7-200 СР 343-2 для S7-300 |
| 2 | Станции распределенного ввода-вывода | Модуль связи DP/AS 20Е (тип защиты IP20) СР342-2 для ЕТ-200М |
Ведомые устройства с расширенным режимом адресации могут подключаться попарно, программированные как ведомые устройства типа А или В (рис. 3.41), к расширенным ведущим устройствам AS-I и могут использовать один и тот же адрес, что позволяет увеличить количество адресуемых ведомых устройств AS-I до 62. Расширенные ведущие устройства AS-I семейства SIMATIC NЕТ поддерживают встроенную функцию передачи аналоговых значений аналоговыми ведомыми устройствами AS-интерфейса, функционирующими в соответствии с профилем 7.3/7.4 спецификации AS-интерфейса.
Пример конфигураций системы на основе коммуникационных процессоров СР 342-2/ СР 343-2 и СР 2430 представлены на рис. 3.42, 3.43.
Для контроллеров семейства S7-300, а также для системы распределенного ввода-вывода ЕТ 200М выпускается процессор СР 342-2, который является стандартным ведущим устройством AS-I. Процессор СР 342-2 занимает 16 входных и 16 выходных байтов в области аналоговых значений контроллера, с помощью которых считываются входные сигналы ведомых устройств и устанавливаются выходные значения исполнительных механизмов. Один коммуникационный процессор позволяет обслуживать через AS-интерфейсдо 248 дискретных входов и до 186 дискретных выходов.
Поддержка передачи через AS-интерфейс аналоговых величин позволяет обслуживать с помощью одного коммуникационного процессора СР 343-2 до 31 аналогового ведомого устройства AS-interface (до 4 каналов на одно ведомое устройство).
В качестве стандартного ведущего устройства повышенной производительности для программируемых контроллеров S5-115U, S5-135U и S5-155U предназначается коммуникационный процессор СР 2430.
Процессор является сдвоенным ведущим устройством и может управлять двумя независимыми сетями AS-I с 31 ведомым устройством в каждой сети (сегменты А и В).
В адресной области контроллера ведущее устройство занимает 16 входных и 16 выходных байтов на каждую сеть AS-I, в итоге занимает 32 входных и 32 выходных байта.
| Контроллер семейства SIMATIC S7-300 |
| Коммуникационный процессор СР 342-2/343-2 |
Активный модуль AS-I
с микросхемой ведомого устройства
ASIС
Пассивный
модуль AS-I Ведомые
без встроенной устройства
микросхемы на 4 точки
AS-I
Датчики и Датчики и Кабель
исполнительные исполнительные AS-I
механизмы с механизмы без
встроенным AS-I встроенного AS-I
| Блок питания AS-I |
Ответ- Исполнительный
вление Активный или механизм или датчик
- микросхема ведомого пассивный модуль непосредственного
устройства – ASIС AS-I подключения
Рис. 3.42. Пример конфигурации системы с ведущим устройством на базе коммуникационного процессора СР 342 (СР 343)
| Контроллер семейства SIMATIC S 5PLC |
| С е г м е н т А |
| Коммуникационный процессор СР 2430 |
С е г м е н т В Активный модуль AS-I с
Пассивный Кабель AS-I микросхемой ведомого
модуль AS-I Ведомые устройства ASIС
без встроенной устройства
микросхемы на 4 точки
AS-I
Датчики и Датчики и Кабель
исполнительные исполнительные AS-I
механизмы с механизмы без
встроенным AS-I встроенного AS-I
| Блок питания AS-I |
Кабель AS-I
Ответ- Исполнительный
вление Активный или механизм или датчик
- микросхема ведомого пассивный модуль непосредственного
устройства – ASIС AS-I подключения
Рис. 3.43. Пример конфигурации системы с ведущим устройством на базе коммуникационного процессора СР2430.
Технические данные некоторых ведущих устройств приведены в табл. 3.17.
Т а б л и ц а 3.17
Технические данные ведущих устройств.
|
Технические данные
| Коммуникационные процессоры
| |
| СР 243-2 | СР 343-2/СР 343-2Р | |
| Профиль ведущего устройства AS-I | AS- интерфейс, спецификация V2.1 | AS- интерфейс, спецификация V3.0 |
| Конфигурирование AS-I | С помощью кнопки на лицевой панели модуля |  С помощью кнопки на лицевой панели модуля
С помощью STEP для СР 343-2Р
|
| Цикл опроса шины | 5 мс на 31 ведомое устройство 10 мс на 62 ведомых устройств
| |
| Напряжение питания | = 5 В
Через внутреннюю шину контроллера.
Через кабель AS-I
|
= 5 В
Через внутреннюю шину контроллера.
|
| Потребляемый ток |
От внутренной шины контроллера – 220 мА при = 5 В
От AS-I – 100 мА
|
От внутренной шины контроллера – 200 мА при = 5 В
От AS-I – 100 мА
|
| Потери мощности | 3,7 Вт | 2 Вт |
|
Условия эксплуатации:
диапазон рабочих температур
температура хранения и транспортировки
относительная влажность воздуха
|
0 … 60
-40 … +70
95% при 25 | |
| Габариты | 71,2  80  60
| 40 125 120
|
| Масса | 0,25 кг | 0,19 кг |
Пример заказной спецификации входных устройств на основе коммуникационных процессоров приведен в табл. 3.18.
Т а б л и ц а 3.18
Заказная спецификация коммуникационных процессоров
| По-зиция | Наименование и технические характеристики | Тип, марка | Код | Завод-изготовитель | Масса единицы, кг |
| 1 2 3 | Коммуникационный процессор для подключения S7-200 к AS-интерфей-су в качестве ведущего устройства
Коммуникационный процессор для подключения S7-300 к AS-интерфей-су в качестве ведущего устройства без фронтального соединителя
Коммуникационный процессор для подключения S7-300 к AS-интерфей-су в качестве ведущего устройства c фронтальным 20-ти полюсным соединителем:
 с контактами под винт (1 шт.)
с контактами под винт (100 шт.)
| CP243-2 CP243-2 CP243-2Р | 6GK7243-2AXO1-OXA0 6GK7343-2AHO1-OXA0 6ЕS 7392-1A.100-0AA0 6ЕS 7392-1A.100-1AB0 | Фирма Siemens Фирма Siemens Фирма Siemens | 0,25 0,19 0,19 |
3.8.4.2. Кабель сетиAS-интерфейс.
Отличительной чертой AS-интерфейса является использование одного неэкранированного 2-жильного кабеля одновременно для передачи сигналов и подачи напряжения питания на датчики и исполнительные механизмы, подключенные с помощью модулейAS-интерфейса. Поэтому монтаж систем на основе AS-I отличается простотой. Все компоненты AS-I объединяются в единую систему с помощью трапециевидного двухжильного кабеля 2 
1,5 мм2 (рис. 3.45). Кабель имеет кодировочный выступ, исключающий возможность возникновения ошибок в монтаже.
10
2,5
0,5
| + |
| - |
4
3,6
6,5
Рис. 3.45. Форма и размеры поперечного сечения плоского
трапецеидального кабеля
Подключение сетевых компонентов производится методом прокалывания изоляции кабеля. Это позволяет ускорить монтаж, производить подключение сетевых устройств в любой точке кабеля, осуществлять быструю замену компонентов сети. При прокалывании кабеля острые контакты прорезают резиновую изоляцию и соприкасаются с обеими жилами. В результате достигается хороший низкоомный контакт и гарантируется надежная передача данных. Кабель не требуется резать, не надо удалять с него изоляцию или прикручивать.
Для подключения кабеля методом прокалывания изоляции разработаны специальные модули (рис.3.46). Если требуется извлечь модуль после его подключения к кабелю AS-I, то это можно сделать без особых проблем, так как структура кабеля является самовосстанавливающей, отверстия вновь сомкнутся и будет восстановлен тип защиты IR67. Если кабель прокалывается внутри модуля AS-I, то он одновременно закупоривает отверстия.
Рис. 3.46. Активный модуль AS-интерфейса для четырех подключений.
1 – верхний блок (модуль пользователя), 2 – нижний блок (монтажный модуль), 3 – стандартная 35 мм рейка, 4 – кабель AS-интерфейса, 5 – штекер М12 для исполнительного механизма/датчика, 6 – индикатор сигнала переключения исполнительного механизма/датчика, 7 – индикатор модуля пользователя.
Кроме специального кабеля можно использовать любой другой двухжильный кабель, имеющий поперечное сечение 2 
1,5 мм2. Применять экранированный кабель или витую пару нет необходимости. Для перехода от специального кабеля AS-I на другой кабель (например, стандартный кабель с круглым сечением) предлагается специальный модуль без встроенных электронных элементов, переход от кабеля AS-I на четыре штекера на М12, а также переход на один штекер М12.
В зависимости от своего функционального назначения кабели AS-I имеют различный цвет оболочки:
¾ желтый кабель используется для передачи данных, питание электроники ведущего и ведомого сетевых устройств, также всех подключенных датчиков;
¾ черный кабель используется для подключения вспомогательных источников питания напряжением = 24 В. Эти цепи используются для питания 24 В исполнительных устройств, а также компонентов, работающих в распределенных системах автоматики безопасности и противоаварийной защиты;
¾ красный кабель используется для подключения вспомогательных источников питания напряжением 220 В, используемых для питания исполнительных устройств.
Кабели AS-I имеют несколько модификаций с резиновой (EPDM), полиэтиленовой (TPE) и полиуретановой (PUR) оболочками, предназначенных для эксплуатации в различных условиях. Для специальных применений может использоваться кабель NО5VV – F2 1,5 мм2 с оболочкой круглого сечения. Профилированные кабели с полиэтиленовой и полиуретановой оболочками могут использоваться в цепях подключения аппаратуры, расположенной на подвижных частях оборудования.
Наряду с технологией прокалывания кабелей AS-I фундаментальной основной промышленной сети AS-I является широкое применение стандартизованных электромеханических модулей. В рамках системы AS-интерфейсные модули можно сравнить с модулем ввода-вывода. Вместе с датчиками и интеллектуальными устройствами они входят в состав ведомых устройств AS-интерфейса, соединяя эти устройства с ведущим устройством AS-I. Существуют стандартные активные и пассивные модули.
Активные модули имеют встроенную микросхему. С помощью этих модулей можно подключить обычные датчики и исполнительные устройства. Пассивные модули не содержат электронных компонентов и позволяют подключить датчики и исполнительные устройства, имеющие встроенную микросхему AS-интерфейса.
Модули сконструированы таким образом, чтобы сохранялся единообразный электрический и механический интерфейс подключения к кабелю AS-I. Это достигается за счет применения унифицированной нижней части модуля, которую называют монтажным модулем. Монтажный модуль (рис. 3.46) служит для построения кабельной структуры системы AS-I и фиксации плоского кабеля в пазах специального профиля, верхняя часть активного модуля – верхний пользовательский модуль – это прибор, ведомое устройство, содержащее электронику и разъемы М12 для подключения датчиков и исполнительных устройств.
Пользовательские модули со стороны нижней поверхности имеют средства электромонтажной системы EMS или EEMS, необходимые для обеспечения механического соединения и электрической связи с монтажным модулем.
Верхняя поверхность модуля служит либо для установки герметических соединителей для подключения датчиков и исполнительных устройств, либо как лицевая панель прибора с AS-интерфейсом. При установке соединителей возможно большое число разных комбинаций:1 вход, 4 входа, 4 выхода, 2 входа/2 выхода и другие. На лицевую панель устанавливаются светодиоды для индикации неисправности или диагностики.
При использовании модуля EEMS со вспомогательной шиной питания предусмотрен вывод дополнительного питания на гнезда герметичного разъема М12. При использовании модуля EMS возможна подача дополнительного электропитания через штекер М12, установленного на торцевой стороне модуля. На рис. 3.47 показано стандартизованное расположение выводов четырехполюсных соединителей М12 в соответствии с IEС 947-5-2, приложение D.
Стандартный вход (розетка) Разделитель AS-интерфейса
| 4 |
| 3 |
| 4 |
| 3 |
2. Вход сигнала 2. Не используется
3. Питание «-» 3. Питание «-»
| 2 |
| 1 |
| 1 |
| 2 |
Стандартный выход (розетка) Дополнительное питание
| 4 |
| 4 |
| 3 |
| 3 |
1. Не используется 1. Питание «+»
2. Не используется 2. Не используется
3. Питание «-» 3. Питание «-»
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
Рис. 3.47. Стандартизованное расположение контактов на разъемах М12 модулей AS-интерфейса.
Пример заказной спецификации кабелей AS-интерфейса приведен в табл. 3.19.
Т а б л и ц а 3.19
Заказная спецификация кабелей AS-интерфейса
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 413; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!