第7章向总线间

1、2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua1本章内容本章内容 1. AS-i技术概述技术概述2. AS-i技术解析技术解析3. AS-i技术的扩展技术的扩展4. AS-i的安全工作技术的安全工作技术5. AS-i网络的接线和安装网络的接线和安装6. AS-i应用举例应用举例 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua27.1 AS-i技术概述技术概述1. 为什么要使用设备级的现场总线？为什么要使用设备级的现场总线？n 网络扩展延伸的需要网络扩展延伸

2、的需要n 彻底分散控制的需要彻底分散控制的需要n 和上层网络配合的需要和上层网络配合的需要 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua37.1 AS-i技术概述技术概述AS-i概述概述n AS-i是什么？是什么？ AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua47.1 AS-i技术概述技术概述AS-i概述概述nAS-i网络网络lAS-i总线把智能二进制的元器件（如传感器、执行器、按钮、阀和继电器等）通总线把智能二

3、进制的元器件（如传感器、执行器、按钮、阀和继电器等）通过特殊的单根双芯电缆连接起来，接到它的主站。过特殊的单根双芯电缆连接起来，接到它的主站。lAS-i电缆既传送信号，也是电源线。电缆既传送信号，也是电源线。l最初最初AS-i主要是为处理二进制开关量信号而开发的，所以它被称为位式总线，现主要是为处理二进制开关量信号而开发的，所以它被称为位式总线，现在经扩展后它也可以处理模拟量信号了，但它的主要处理对象还是开关量信号。在经扩展后它也可以处理模拟量信号了，但它的主要处理对象还是开关量信号。 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright b

4、y Wang Yonghua57.1 AS-i技术概述技术概述AS-i的产生和发展的产生和发展nAS-i是为了解决底层现场总线的问题而研究开发的，它比研究开发是为了解决底层现场总线的问题而研究开发的，它比研究开发PROFIBUS的时间稍晚。同样是在德国，的时间稍晚。同样是在德国，1990年在德国政府的支持年在德国政府的支持下，由下，由11个传感器和执行器方面的制造商和个传感器和执行器方面的制造商和2家研究所组成的项目组家研究所组成的项目组开始研究开发开始研究开发AS-i。n基本的基本的AS-i版本开发成功后，最显著的一次更新是版本开发成功后，最显著的一次更新是AS-i V2.1的发布。的发布。

5、n在在1999年年AS-i成为欧洲标准成为欧洲标准EN50295，在，在2002年它的扩展版本年它的扩展版本V2.1也写入了也写入了EN50295，在，在2000年年6月年它成为国际现场总线标准月年它成为国际现场总线标准IEC62026-2。nAS-i国际联合会（国际联合会（AS-international Association）nAS-i交易组织（交易组织（AS-i Trade Organization，ATO） AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua67.1 AS-i技术概述技术概述开发开发

6、AS-i所遵从的一些技术规范所遵从的一些技术规范n开发初期的目的主要是找一种在工业现场底层通信的解决开发初期的目的主要是找一种在工业现场底层通信的解决方案，解决开关量元器件的数字化连接问题。方案，解决开关量元器件的数字化连接问题。nAS-i所遵从的一些基本概念或技术规范所遵从的一些基本概念或技术规范nAS-i技术开发和发展的结果远远超过了当初的预想技术开发和发展的结果远远超过了当初的预想l 模拟量处理功能；模拟量处理功能；l 安全工作概念安全工作概念 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua77.1

7、 AS-i技术概述技术概述AS-i的主要优点的主要优点n简单简单 n节约成本节约成本 n可靠性高可靠性高 n速度快速度快 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua87.1 AS-i技术概述技术概述AS-i的主要技术特点（的主要技术特点（V2.0）nAS-i网络中只有一个主站，从站最多可有网络中只有一个主站，从站最多可有31个。个。nI/O数量数量n网络连接电缆网络连接电缆n中继器中继器n信号传送和从站设备的供电（信号传送和从站设备的供电（30VDC）n低功耗的低功耗的ASICs（Applicatio

8、n Specific Integrated Circuit）n最大的循环周期为最大的循环周期为5ms。n标准的电子机械式接口标准的电子机械式接口n非常灵活和坚固的网络拓扑非常灵活和坚固的网络拓扑 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua97.1 AS-i技术概述技术概述AS-i的基本组成的基本组成n主站主站n从站从站n供电单元供电单元l电源的作用电源的作用电源供应电源供应平衡网络平衡网络 数据解藕数据解藕安全隔离安全隔离 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应

9、用教程 Copyright by Wang Yonghua107.1 AS-i技术概述技术概述AS-i的基本组成的基本组成n网络部件网络部件主要网络部件有电缆、中继器和测试诊断工具。主要网络部件有电缆、中继器和测试诊断工具。 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua117.2 AS-i技术解析技术解析1.AS-i的行规的行规n行规（行规（profile）是对一种设备的详细而清晰的描述和规定。）是对一种设备的详细而清晰的描述和规定。AS-i的行规不仅的行规不仅对对I/O作了规定，而且对数据位和参数位的

10、用途和功能也作了规定。作了规定，而且对数据位和参数位的用途和功能也作了规定。n主站行规主站行规目前定义了目前定义了6种主站行规：种主站行规：lM0lM1lM2lM0elM1elM2e AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua127.2 AS-i技术解析技术解析1.AS-i的行规的行规n从站行规从站行规lAS-i从站可以用下面的形式表述：从站可以用下面的形式表述：S-I/O码码.ID码码。I/O码和码和ID码是为了区分设备的功能和码是为了区分设备的功能和I/O类型而设置的。类型而设置的。其中其中I/O

11、码表示从站的码表示从站的I/O类型，范围为类型，范围为0Fh；ID码表示从站的功能，范围为码表示从站的功能，范围为0Fh。 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua137.2 AS-i技术解析技术解析1.AS-i的行规的行规n从站行规从站行规l目前被目前被AS-i组织定义的从站行规组织定义的从站行规 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua147.2 AS-i技术解析技术解析1.AS-i的行规的行规n从站

12、行规从站行规l目前被目前被AS-i组织定义的从站行规组织定义的从站行规上表中：上表中：I：输入，：输入，O：输出，：输出，B：I/O，R：保留，：保留，V：新状态。第：新状态。第3列表示的是从站对应列表示的是从站对应的的I/O情况。情况。（下面的（下面的X代表代表0E中的任一字符）中的任一字符）S-X.0：远程：远程I/O行规；行规；S-0.1：双重信号传感器行规；：双重信号传感器行规；S-1.1：单传感器行规；：单传感器行规；S-3.1：双传感器：双传感器/执行器行规；执行器行规；S-7.1：模拟量输入：模拟量输入/输出行规（输出行规（618位）；位）；S-7.2：扩展模拟量输入：扩展模拟量

13、输入/输出行规（输出行规（621位）；位）；S-7.3：集成的扩展模拟量输入：集成的扩展模拟量输入/输出行规（输出行规（16位，需集成的主站支持）；位，需集成的主站支持）；S-7.4：集成的扩展模拟量输入：集成的扩展模拟量输入/输出行规（输出行规（16位）；位）；S-7.B：安全型传感器（工作安全型）；：安全型传感器（工作安全型）；S-X.A：为扩展的：为扩展的A/B从站保留（从站保留（AS-i V2.1）；）；X为为0E，不包括，不包括2和和A。S-7.D：电机控制继电器行规；：电机控制继电器行规；S-7.E：固态电机控制继电器行规；：固态电机控制继电器行规；S-8.1：双重信号执行器行规；

14、：双重信号执行器行规；S-B.1：有反馈的双执行器行规；：有反馈的双执行器行规；S-D.1：有监控的单执行器行规；：有监控的单执行器行规；S-X.F：自由设备行规，如未定义的设备，用于制造商的一些特殊设备。：自由设备行规，如未定义的设备，用于制造商的一些特殊设备。 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua157.2 AS-i技术解析技术解析AS-i的网络结构的网络结构n一般结构一般结构l连接形式和距离连接形式和距离lAS-i网络不需要终端电阻。网络不需要终端电阻。l主站和供电单元的位置。主站和供电单

15、元的位置。 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua167.2 AS-i技术解析技术解析 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua177.2 AS-i技术解析技术解析 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua187.2 AS-i技术解析技术解析AS-i的网络结构的网络结构n网络的扩展网络的扩展l使用中继器使用中

16、继器AS-i网络每个网段的长度限制在网络每个网段的长度限制在100m内，有时就不能满足实际要求，内，有时就不能满足实际要求，这时可以使用中继器来扩展这时可以使用中继器来扩展AS-i网络的长度。中继器把网络的长度。中继器把2个个AS-i网段网段连接起来，提供信号的缓冲和隔离。每个网段均需要自己的供电单元。连接起来，提供信号的缓冲和隔离。每个网段均需要自己的供电单元。 每个中继器都带来了一定的信号延时，为了保证每个中继器都带来了一定的信号延时，为了保证AS-i总线的循环时间总线的循环时间不超过不超过5ms，所以中继器的数量是受到限制的。，所以中继器的数量是受到限制的。特殊处理特殊处理 AS-iAS

17、-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua197.2 AS-i技术解析技术解析AS-i的网络结构的网络结构n网络的扩展网络的扩展l使用网络扩展器使用网络扩展器顾名思义，网络扩展器具有网络扩展功能，但它在使用上和中继器大顾名思义，网络扩展器具有网络扩展功能，但它在使用上和中继器大不相同。使用网络扩展器的网段长度也不允许超过不相同。使用网络扩展器的网段长度也不允许超过100m，但该网段，但该网段上不能有任何从站，也不使用电源。上不能有任何从站，也不使用电源。使用场合使用场合 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2

18、007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua207.2 AS-i技术解析技术解析AS-i的网络结构的网络结构n网络的扩展网络的扩展l多主站系统多主站系统对于从站数太多的系统，可以设置多个对于从站数太多的系统，可以设置多个AS-i网络，也可以使用多主站的控制网络，也可以使用多主站的控制器。在下图中，器。在下图中，PLC中集成了中集成了2个个AS-i主站，每个主站可以控制它自己的从站。主站，每个主站可以控制它自己的从站。 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yon

19、ghua217.2 AS-i技术解析技术解析AS-i的通信机理的通信机理nAS-i的信号传输和电源供送使用同一根电缆，它对信号的调制和传输有独特的信号传输和电源供送使用同一根电缆，它对信号的调制和传输有独特的要求的要求nAS-i使用了一种新的使用了一种新的APM（Alternating Phase Modulating）技术对信号进）技术对信号进行调制。行调制。 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua227.2 AS-i技术解析技术解析AS-i的通信机理的通信机理n如图所示为如图所示为AS-i电源

20、供应和数据解调原理图电源供应和数据解调原理图 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua237.2 AS-i技术解析技术解析AS-i的通信机理的通信机理nAPM的具体工作过程示意图的具体工作过程示意图 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua247.2 AS-i技术解析技术解析AS-i的报文的报文n在在AS-i网络中，主站通过轮询的方式和从站之间进行通信，而通信中所有的数据交换网络中，主站通过轮询的方式和从

21、站之间进行通信，而通信中所有的数据交换都是通过报文的形式来实现的。都是通过报文的形式来实现的。 n主站请求报文主站请求报文l请求报文由请求报文由14位组成位组成SB：start bit。报文的起始位，总是为。报文的起始位，总是为0。CB：control bit。控制位，用于区别报文的不同功能。该位为。控制位，用于区别报文的不同功能。该位为0时，表示该报文为数据、时，表示该报文为数据、参数或地址报文；该位为参数或地址报文；该位为1时，表示该报文为控制命令报文。时，表示该报文为控制命令报文。A0A4：从站地址位。：从站地址位。D0D4：信息或数据位。报文种类不同，它们所代表的意思也不同。：信息或数

22、据位。报文种类不同，它们所代表的意思也不同。PB：parity bit。求和校验位。求和校验位。EB：end bit。报文结束位，总是为。报文结束位，总是为1。 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua257.2 AS-i技术解析技术解析AS-i的报文的报文n主站请求报文有主站请求报文有12种种 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua267.2 AS-i技术解析技术解析AS-i的报文的报文n主站请求报文

23、有主站请求报文有12种种l数据交换报文数据交换报文 l参数设定报文参数设定报文 即写参数报文。即写参数报文。l设置地址报文设置地址报文 l读读I/O组态报文组态报文 l读读ID码报文码报文l读、写读、写ID码码1报文报文l读读ID码码2报文报文 l复位复位AS-i从站报文从站报文l删除地址报文删除地址报文l读状态报文读状态报文l广播报文广播报文 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua277.2 AS-i技术解析技术解析AS-i的报文的报文n从站响应报文从站响应报文l响应报文由响应报文由7位组成位组

24、成各位的意思和请求报文基本相同，其中数据位根据请求报文种类的不同而不各位的意思和请求报文基本相同，其中数据位根据请求报文种类的不同而不同，它既可以是从站的输入状态、同，它既可以是从站的输入状态、ID号、号、I/O码，也可以是从站的状态。码，也可以是从站的状态。 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua287.2 AS-i技术解析技术解析AS-i的从站地址设定的从站地址设定nAS-i（v2.0）从站的地址为）从站的地址为131，即网络中最多只能有，即网络中最多只能有31个从站设备。个从站设备。n地址设

25、定地址设定n也可以用也可以用AS-i主站请求报文（命令）对从站的地址进行更主站请求报文（命令）对从站的地址进行更改设定，每次更改时，总是先把从站的地址设置为改设定，每次更改时，总是先把从站的地址设置为0，然，然后再改变为需要的地址。后再改变为需要的地址。 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua297.2 AS-i技术解析技术解析AS-i的主站操作的主站操作n多数主站提供的功能和操作模式基本相同，一般是通过制造商提供的相应软多数主站提供的功能和操作模式基本相同，一般是通过制造商提供的相应软件在上位机

26、上对从站进行组态，并编制相应的控制程序。件在上位机上对从站进行组态，并编制相应的控制程序。n在主站中一般保存着从站的在主站中一般保存着从站的3种表：种表：lLASlLDSlLPSn这这3种表是相辅相成的，一般来说种表是相辅相成的，一般来说LPS和和LAS是一样的，但当从站出现故障，是一样的，但当从站出现故障，对故障进行处理时，对故障进行处理时，LAS和和LPS就会不同。就会不同。 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua307.2 AS-i技术解析技术解析AS-i的主站操作的主站操作n所有的主站都能

27、有下面几种操作模式：所有的主站都能有下面几种操作模式：l离线模式离线模式l组态模式组态模式l保护模式保护模式n只有在上电初始化和主站复位时主站才处于离线模式，所以主站在离只有在上电初始化和主站复位时主站才处于离线模式，所以主站在离线模式的时间非常短。初始化后，主站将搜寻网络中的从站，并建立线模式的时间非常短。初始化后，主站将搜寻网络中的从站，并建立LDS表。表。n主站在组态模式时，把主站在组态模式时，把LDS拷贝到拷贝到LAS（除去地址为（除去地址为0的从站），然的从站），然后后LAS被激活，主站进入数据交换状态。在组态阶段是应该把计划好被激活，主站进入数据交换状态。在组态阶段是应该把计划好的

28、各个从站的数据都存储到的各个从站的数据都存储到LPS中的。中的。n主站在保护模式时，按存储的主站在保护模式时，按存储的LPS进行数据交换，如果进行数据交换，如果LPS和和LDS不不相吻合，系统会报告错误，但数据交换会继续下去。相吻合，系统会报告错误，但数据交换会继续下去。 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua317.2 AS-i技术解析技术解析AS-i的工作过程的工作过程n过程过程 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by W

29、ang Yonghua327.2 AS-i技术解析技术解析AS-i的工作过程的工作过程nTbit AS-i网络中，数据传输的波特率为网络中，数据传输的波特率为167kBit/s，所以，所以每一位的传输时间为：每一位的传输时间为：Tbit=1/1670006s。 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua337.2 AS-i技术解析技术解析AS-i的工作过程的工作过程n主站和从站之间的操作控制过程分几主站和从站之间的操作控制过程分几个阶段，在每个阶段都有不同的控制个阶段，在每个阶段都有不同的控制任务。任

30、务。l首先是初始化阶段首先是初始化阶段l系统启动阶段系统启动阶段l正常的周期性数据交换和系统处理正常的周期性数据交换和系统处理阶段。阶段。 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua347.2 AS-i技术解析技术解析AS-i的工作过程的工作过程n初始化阶段初始化阶段n启动阶段：启动过程包括检测从站阶段和激活从站阶段。启动阶段：启动过程包括检测从站阶段和激活从站阶段。l检测从站阶段检测从站阶段l激活从站阶段激活从站阶段 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教

31、程 Copyright by Wang Yonghua357.2 AS-i技术解析技术解析AS-i的工作过程的工作过程n周期性正常操作阶段：该操作过程完成主站和从站之间的数据交换。它包括周期性正常操作阶段：该操作过程完成主站和从站之间的数据交换。它包括3个阶段：数据交换、管理和内部处理。个阶段：数据交换、管理和内部处理。l数据交换阶段数据交换阶段l管理阶段管理阶段 l内部处理阶段内部处理阶段 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua369.3 AS-i的扩展的扩展1. 概述概述n1990年年AS-i

32、的基本版本发布后，期间进行过小的改动，在的基本版本发布后，期间进行过小的改动，在1999年推出了年推出了V2.1版。新版本的推出并不是对版。新版本的推出并不是对V2.0版本的抛弃，而是对旧版本的改进和增加版本的抛弃，而是对旧版本的改进和增加AS-i的功能。新版本对旧版本完全兼容。的功能。新版本对旧版本完全兼容。V2.1版的特点主要体现在以下三个方面：版的特点主要体现在以下三个方面：l从站的地址增加一倍。这样一个主站最多可以控制从站的地址增加一倍。这样一个主站最多可以控制62个从站；个从站；l对模拟量的处理简单化。对模拟量的处理简单化。l对设备的诊断信息更加详细和完善。对设备的诊断信息更加详细和

33、完善。 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua379.3 AS-i的扩展的扩展AS-i V2.1从站的编址和从站的编址和ID码码 n从站编址和扫描周期从站编址和扫描周期l从站编址从站编址“A/B技术和标准从站。技术和标准从站。V2.1规定用规定用ID码码A来表示具有来表示具有A/B从站功能的设备，即从站功能的设备，即A/B从站的从站的ID码都为码都为A。在这里一定要分清楚在这里一定要分清楚A的含义，比如的含义，比如“从站从站 8A”表示从站地址为表示从站地址为8的的A从站；而从站；而ID=A，表示

34、，表示AS-i从站设备的从站设备的ID码为码为A，这里的，这里的A是一个是一个16进制数。进制数。下图所示为一个混合下图所示为一个混合AS-i系统的组成图系统的组成图 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua389.3 AS-i的扩展的扩展AS-i V2.1从站的编址和从站的编址和ID码码 n从站编址和扫描周期从站编址和扫描周期l扫描周期扫描周期标准从站的扫描周期仍为标准从站的扫描周期仍为5ms，A从站和从站和B从站的扫描周期为从站的扫描周期为10ms。V2.1的扫描工作过程如下图所示的扫描工作过程

35、如下图所示 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua399.3 AS-i的扩展的扩展AS-i V2.1从站的编址和从站的编址和ID码码 nV2.1报文中的数据位报文中的数据位l在在AS-i V2.1中，主站是采用请求报文中的第中，主站是采用请求报文中的第4个数据位个数据位D3来区分来区分A从站和从站和B从站的。从站的。这其实是一个小的技巧，但最大程度地减少了对原版本的改变。这其实是一个小的技巧，但最大程度地减少了对原版本的改变。D3作为选择作为选择（Select）位，）位，当它置位时，代表当它置位时

36、，代表B从站；当它复位时，代表从站；当它复位时，代表A从站从站。lV2.1的主站请求报文和从站响应报文的格式如下图所示的主站请求报文和从站响应报文的格式如下图所示 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua409.3 AS-i的扩展的扩展AS-i V2.1从站的编址和从站的编址和ID码码 nV2.1报文中的数据位报文中的数据位l对对A/B从站来说，主站请求报从站来说，主站请求报文的输出数据位文的输出数据位D3和参数数和参数数据位据位D3就不能像原来那样使就不能像原来那样使用了，因为主站需要用它们用了，

37、因为主站需要用它们来选择来选择A或或B从站。但由于从从站。但由于从站的响应报文不受影响，所站的响应报文不受影响，所以从站响应报文的输入数据以从站响应报文的输入数据的的D3位还和原来一样使用。位还和原来一样使用。lA/B从站（从站（ID=A）的）的I/O码如码如表所列。注意：没有表所列。注意：没有S-2.A和和S-A.A。 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua419.3 AS-i的扩展的扩展AS-i V2.1从站的编址和从站的编址和ID码码 n V2.1从站的从站的ID2码码l 作用作用l V2.

38、1从站的规范都由从站的规范都由3个码个码来定义，即：来定义，即： S-I/O码码.ID码码.ID2码码l 对对ID=A的的A/B型从站来说，型从站来说，目前目前AS-international为它为它定义了定义了4个个ID2码，如表所列。码，如表所列。 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua429.3 AS-i的扩展的扩展AS-i V2.1从站的编址和从站的编址和ID码码 n V2.1从站的从站的ID2码码l 大家一定要明白，大家一定要明白，ID2码不是光为码不是光为A/B型从站提供的，型从站提供

39、的，ID2码属于码属于V2.1的一项扩展内容，它也可以应用于其他从站。比如的一项扩展内容，它也可以应用于其他从站。比如S-7.3.3就表就表示一个示一个4通道模拟量执行器。通道模拟量执行器。 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua439.3 AS-i的扩展的扩展AS-i V2.1的模拟量处理功能的模拟量处理功能 n概述概述l 原因原因l S-7.3和和S-7.4S-7.3：现在除了有现在除了有S-7.3的传感器和执行器外，还有符合的传感器和执行器外，还有符合S-7.3的的从站模块，它上面集成了从站

40、模块，它上面集成了4个模拟量通道个模拟量通道。S-7.4l 虽然现在的虽然现在的AS-i加上了更加简单方便的模拟量处理功能，但大家加上了更加简单方便的模拟量处理功能，但大家要记住它的真正长处在要记住它的真正长处在2进制器件的应用领域。现在它能处理模拟进制器件的应用领域。现在它能处理模拟量只是说明它的功能更完善了。量只是说明它的功能更完善了。 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua449.3 AS-i的扩展的扩展AS-i V2.1的模拟量处理功能的模拟量处理功能 n行规行规S-7.3的数据传输原理的

41、数据传输原理l 行规行规S-7.3的使用对象主要是的使用对象主要是16位的模拟量传感器和执行器。位的模拟量传感器和执行器。l 下图所示为一个下图所示为一个S-7.3传感器从站和主站通讯的工作过程传感器从站和主站通讯的工作过程l处理过程。处理过程。 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua459.3 AS-i的扩展的扩展AS-i V2.1的模拟量处理功能的模拟量处理功能 n行规行规S-7.3的数据传输原理的数据传输原理lAS-i的请求和响应报文中的数据位都是的请求和响应报文中的数据位都是4位，任何超过

42、位，任何超过4位的数据都不可能一次传送位的数据都不可能一次传送完毕，所以完毕，所以AS-i中的模拟量要分成多次传输。为了不增加二进制数据的通讯时间，中的模拟量要分成多次传输。为了不增加二进制数据的通讯时间，AS-i中的模拟量不是在同一个通讯周期中连续传送的，而是在连续的不同周期中按中的模拟量不是在同一个通讯周期中连续传送的，而是在连续的不同周期中按S-7.3规定的顺序依次完成。规定的顺序依次完成。 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua469.3 AS-i的扩展的扩展AS-i V2.1的模拟量处理

43、功能的模拟量处理功能 n行规行规S-7.4行规简介行规简介l 像像S-7.3一样，一样，S-7.4也是基于也是基于3位一组的方式传输数据的。但它的位一组的方式传输数据的。但它的功能更强大，为用户提供了更多的从站控制方式和数据通讯方式功能更强大，为用户提供了更多的从站控制方式和数据通讯方式的选择，所以它的使用更加灵活，但价格较高。除了能处理一般的选择，所以它的使用更加灵活，但价格较高。除了能处理一般的的16位数据外，它还能进行参数设置和诊断字符串的传输等。它位数据外，它还能进行参数设置和诊断字符串的传输等。它的数据传输可以是双向的，即的数据传输可以是双向的，即S-7.4提供提供4I/4O模块，它

44、可以像一般模块，它可以像一般的的4I/4O的二进制模块一样工作。的二进制模块一样工作。l 大家要注意，并不是所有的主站都支持大家要注意，并不是所有的主站都支持S-7.4，所以在进行系统选，所以在进行系统选择时要清楚这一点。择时要清楚这一点。 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua479.3 AS-i的扩展的扩展外围故障诊断外围故障诊断 nV2.1提供了一些新的从站的故障诊断信息，它可以使主站区别通讯故障和从提供了一些新的从站的故障诊断信息，它可以使主站区别通讯故障和从站站I/O的功能性故障。这些故

45、障信息包含在的功能性故障。这些故障信息包含在“状态寄存器状态寄存器”中，主站可以读取中，主站可以读取它们。它们。n常见的故障有：常见的故障有：l辅助电源消失；辅助电源消失；l输出或输入短路；输出或输入短路；l输出或输入开路等。输出或输入开路等。 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua489.4 AS-i的安全工作的安全工作1.AS-i的安全工作概念的安全工作概念 n 标准的总线系统是不允许传递基于安全及保护的信息的。标准的总线系统是不允许传递基于安全及保护的信息的。标准标准AS-i总线也一样。总线

46、也一样。l 原来的措施原来的措施n AS-i的安全措施的安全措施l 要做到安全工作，又不改变系统的结构和通讯协议，不增加太多要做到安全工作，又不改变系统的结构和通讯协议，不增加太多的成本，这不是很容易的。的成本，这不是很容易的。l AS-i安全工作系统的研究和开发一直是个热点，竞争也非常激烈，安全工作系统的研究和开发一直是个热点，竞争也非常激烈，后来后来9家公司还成立了专门的基金会。家公司还成立了专门的基金会。l 在技术方面，在技术方面，Leuze和和Siemens处于领先地位。处于领先地位。 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyrig

47、ht by Wang Yonghua499.4 AS-i的安全工作的安全工作1.AS-i的安全工作概念的安全工作概念 n基本原理基本原理n下所示为基于安全工作的下所示为基于安全工作的AS-i网络连接示意图网络连接示意图 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua509.4 AS-i的安全工作的安全工作1. AS-i的安全工作概念的安全工作概念 n AS-i安全工作的特点和好处安全工作的特点和好处n 所有安全从站的行规号都定义为所有安全从站的行规号都定义为S-7.B。安全工作的概念。安全工作的概念也和也

48、和AS-i V2.1完全兼容，但安全从站的地址必须使用单完全兼容，但安全从站的地址必须使用单独的完全地址编号，即不能使用独的完全地址编号，即不能使用A/B从站对安全从站设备从站对安全从站设备编址。编址。 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua519.4 AS-i的安全工作的安全工作AS-i安全技术简介安全技术简介 n下图为下图为AS-i安全从站和安全监测控制器的工作原理示意图安全从站和安全监测控制器的工作原理示意图 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教

49、程 Copyright by Wang Yonghua529.4 AS-i的安全工作的安全工作AS-i安全技术使用安全技术使用举例举例 n每个每个AS-i安全监测控制安全监测控制器可以有一个输出保护器可以有一个输出保护通道（通道（OSSD），也可），也可以有两个相互关联或独以有两个相互关联或独立的输出保护通道。立的输出保护通道。n Siemens的的AS-i安全监安全监测控制器有单通道和双测控制器有单通道和双通道两种类型，下图是通道两种类型，下图是双通道的面板示意和接双通道的面板示意和接线图。线图。 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copy

50、right by Wang Yonghua539.4 AS-i的安全工作的安全工作AS-i安全技术使用举例安全技术使用举例 nAS-i安全监测控制器的工作分三种模式安全监测控制器的工作分三种模式l 启动工作模式启动工作模式 l 组态操作模式组态操作模式 l 保护工作模式保护工作模式 n对对AS-i安全监测控制器进行组态等操作的软件是安全监测控制器进行组态等操作的软件是asimon。它主要完。它主要完成下列功能：成下列功能：l 组态组态AS-i安全监测控制器；安全监测控制器；l 管理和归档设备组态文件；管理和归档设备组态文件；l 对对AS-i安全监测控制器进行调试。安全监测控制器进行调试。 AS

51、-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua549.4 AS-i的安全工作的安全工作AS-i安全技术使用举例安全技术使用举例 nAsimon的使用非常简单，下图是使用的使用非常简单，下图是使用asimon时的一个画面，从安全从站、紧急停车时的一个画面，从安全从站、紧急停车按钮、启动设备、系统设备等设备库中把使用的设备拖动到相应的地方即可。按钮、启动设备、系统设备等设备库中把使用的设备拖动到相应的地方即可。 AS-iAS-i技术及其技术及其应用应用2007.2 V2.0现场总线技术及应用教程 Copyright by Wang Yonghua559.4 AS-i的安全工作的安全工作AS-i安全技术使用举例安全技术使用举例 n Asimon自动按下列顺序组织所使用自动按下列顺序组织所使用的安全设备；的安全设备；l所有的安全从站及其逻辑组合；所有的安全从站及其逻辑组合；lEDM设备（用于监测接触器）；设备（用于