资源描述：
《_asi总线技术及其应用_讲座第讲as_i技术的可靠性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、_ASi总线技术及其应用_讲座第7讲AS_i技术的可靠性《自动化仪表》第26卷第4期 2005年4月“AS2i总线技术及其应用”讲座第7讲 AS2i技术的可靠性王俊杰 AS2i技术是工业控制现场的一种设备级底层网络,虽然技术相对简单一些,但从其特点来看仍是一种现场总线系统。因此也面临着与其它高层现场总线相类似的问题,即用两根导线既传递数据又提供电源,多个从站都依赖这一条总线,任何差错或故障都可能不仅影响某一个从站,也可能会影响一批从站甚至整个系统。式,并行通信更多仔细分析其可靠性,部差错和故障是至关重要的。为了保证系统的高可靠性,AS2i技术采用
2、了以下措施:①采用特殊的报文编码和信号传输方式,使传输数据更加安全可靠;②报文通过冗余校验来检测在电缆上会引起差错信息的假信号;③AS2i网络系统设计成对称结构,从而将电磁干扰降到最低;④主、从站采用专用集成电路IC制造,比用分离元件更可靠;⑤在监测和管理软件的帮助下,主站连续监控网络运行功能;⑥主站可连续监控储存在内存中的外围设备工作状况;⑦外围设备具有自我监控功能,可向控制模块报告运行错误;⑧使用扁平电缆的“穿刺技术”连线方式,使网络施工的故障大大减少。下面我们将介绍AS2i———————————————————————————————————
3、————————————技术报文转换的特点和数据传输差错的识别和处理方法,这是保证可靠性的主要技术手段。数据传输差错主要是由于非屏蔽电缆线上的电磁感应所引起的,而且干扰脉冲的发生率比硬件的故障率要高得多。在高可靠性的应用场合中除具有传输差错的识别和处理方法外,仍需要对主站、从站和电源的硬件安全采取一些必要的措施。有关机电一体化用来提高系统可靠性的内容将在后面章节里加以介绍。图1 AS2i通信报文中采用的编码方式测传输数据的规则以分析位编码中潜在的报文差错。为产生AS2i报文编码,要先将报文内容转化为不归零),显然,码(NRZ),(M-Ⅱ所产生的M-
4、Ⅱ为增强抗干扰的能力(APM)转,,只有在M-Ⅱ码的电平发生跳变时,这就意味着M-Ⅱ码发生上跳变时产生一个正的sin2脉冲,发生下跳变时产生一个负的sin2脉冲。要牢记AS2i的起始脉冲是负脉冲,这也是报文结束时M-Ⅱ码升为高电平的原因,编码时就将“1”作为停止位(NRZ为高电平,M-Ⅱ码上跳变)。AS2i通信报文中采用的编码方式如图1所示。1.1 APM信号的特点①APM变换后的信号是交流信号,对于在两根电缆上同时传输电源和数据来说,这是必须的。②用sin2脉冲代替矩形方波脉冲,频谱较窄,减小了电缆终端的反射,提高了抗干扰的能力。③M-Ⅱ编码自带
5、时钟,简化了时钟恢复,不必专设一条时钟线。———————————————————————————————————————————————1.2 APM信号检错规则根据AS2i编码要求和报文规定,APM信号遵循以下规则来检测传输差错:①起始位 AS2i每个报文的第一个脉冲必为负;②跳变 连续两个脉冲的极性必相反;③脉冲停顿 一条报文中两个脉冲之间的停顿μ时间不超过一个脉冲宽度(3s),当两个相邻脉冲极性相反时会出现停顿;1 传输数据的安全性AS2i通信报文中采用的编码包含校验码,以检测差错和提高数据传输的安全性。这样就产生了一套监68PROCESSA
6、UTOMATIONINSTRUMENTATIONVol.26No.4April2005“AS2i总线技术及其应用”讲座 王俊杰④信息内容 因为M-Ⅱ码信息是以每一位中间的跳变表示的,每个有效位中间必然有一次跳变,所以经APM后每位数据的后半位必有脉冲;⑤奇偶校验 报文中“1”的位数应为偶数,即报文中后半位是正脉冲的位数应为偶数;⑥停止位 有效码字的最后一个脉冲应为正;⑦报文长度(时间监测) 同步状态下,从站花费一位时间监测AS2i电缆上的附加脉冲;异步状态下,在主站请求信号的停止位已传送后再用3位的时间进行监测,在此期间不会传输脉冲。———————
7、————————————————————————————————————————每个AS2i部件都按上述规则检验接收到的报文,模拟试验显示,采用上述保护算法,含有3和4个差错脉冲的信息被检测出来的概率为9919999%。根据德国工业标准(DIN16244)可将AS2i划分为某个数据安全级别,可以与具有相同信息长度而海明距离(hammingdistance)为5、6或更高的情况作一比较。(LDS)中删除,即认为该从站丢失或损坏,其数据图中地址被置零并向主站报告一个配置错误。同时,主站将在检测时段重新呼叫从站,如成功则再次启动与该从站的通信。接收方在每
8、次收到一个报文后,同时会得到了一个差错检测的结果。如果没有得到应答信号,主站就会向上层发出了一个有差错的信息,并会在10个
